CN102668974A

CN102668974A - 一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法

Info

Publication number: CN102668974A
Application number: CN2012101914684A
Authority: CN
Inventors: 邓国富; 梁世荣; 周萌; 陈仁天; 周维永; 高利军; 戴高兴; 梁海福; 秦钢; 卢宏琮; 陈荣林
Original assignee: Rice Research Institute Guangxi Academy Of Agricultural Sciences
Current assignee: Rice Research Institute Guangxi Academy Of Agricultural Sciences
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开了一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法，包括以下步骤：(1)利用紫色叶标记的水稻品种与绿色叶水稻保持系材料杂交，F₁代全部表现为绿色，F₂代紫叶与绿叶表现为3∶13或5∶59分离，后代经过多代定向选择，选育出具有紫色叶标记的可育材料，作为相应的保持系；(2)以步骤(1)中的具有紫色叶标记可育材料为父本与绿叶三系不育系杂交得F₁，种植F₁代，F₁代选优良性状不育植株与父本回交，在回交后中选择紫色叶不育株，经过连续回交多代，后代中选有紫色叶标记、农艺性状优良且彻底败育的单株，最终选出了具有紫色叶标记的水稻三系不育系；得到的不育系与保持系都具有紫色叶标记。在繁殖不育系时苗期阶段通过叶色识别轻易去除绿色叶混杂株。

Description

一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体地说是一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法。

背景技术

我国杂交水稻的年种植面积约占水稻总种植面积的一半，而产量则占水稻总产量的58％。杂交水稻因自交结实和天气影响等原因，杂种F₁常有3-5％的混杂，每年因此造成稻谷损失达5-6亿kg。如何培育出农艺性状优良、育性稳定且能解决好杂交种生产过程中快速简便去杂保纯问题是育种家们追求的目标。为此育种家们设计将叶色标记与育种相结合，将叶色标记导入不育系中，培育带叶色标记的不育系，根据叶色的显著差异达到方便除去自交种子和杂株，达到简易鉴定杂种纯度的目标。

目前，应用最多的叶色标记主要是转绿型白化突变体和紫叶突变体。近年来，育种家们利用这些突变体育成了白化转绿型叶色标记不育系玉兔S、M2S、标-1A、全龙A等；利用紫叶突变体育成了两系不育系中紫S、明紫02S、明紫03S等，三系籼型不育系先红A、紫A等。本发明利用紫色突变体将紫色叶基因导入三系不育系中，培育出农艺性状优良且带紫色叶标记的新不育系。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法。

为实现本发明的一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法目的，先对紫叶水稻品种IR1552进行遗传分析。紫色叶水稻品种IR1552与绿色叶品种(系)杂交，正反交结果表明F₁代全部表现为绿色，F₂代则表现绿叶∶紫叶＝13∶3和55∶9两种模型。分析认为，该紫叶性状由一对紫叶显性基因PL-PL控制，一般绿叶是紫叶显性抑制基因I-PL-I-PL控制。

具体方法包括如下步骤：

(1)利用紫色叶标记的水稻品种与绿色叶水稻保持系材料杂交，F₁代全部表现为绿色，F₂代紫叶与绿叶表现为3∶13或5∶59分离，后代经过多代定向选择，选育出具有紫色叶标记的可育材料，作为相应的保持系；

(2)以步骤(1)中的具有紫色叶标记可育材料为父本与绿叶三系不育系杂交得F₁，种植F₁代，F₁代选优良性状不育植株与父本回交，在回交后中选择紫色叶不育株，经过连续回交多代，后代中选有紫色叶标记、农艺性状优良且彻底败育的单株，最终选出了具有紫色叶标记的水稻三系不育系。

上述方法得到的不育系与保持系都具有紫色叶标记。

其中，所述步骤(1)中的定向选择代数为8-10代，步骤(2)回交代数为7-9代。

其中，所述具有紫色叶标记的材料为国际水稻研究所引回的品种IR1552，绿叶材料为保持系改造中间材料K青，该材料株叶型好，叶片浓绿，柱头外露率高，柱头无色。

本发明具体步骤如下：

(1)用紫色叶品种IR1552与保持系中间材料K青杂交得F₁代，种植F₁，F₁代叶色全部表现为绿色；种植F₂，F₂代分离出紫色叶与绿色叶植株，选农艺性状优良的紫色叶植株为种子种植后代；经过自交8-10代后，在后代中选出紫色叶、株叶型好、柱头外露率高、米质优的材料作为保持系，定名为知红B。

(2)上述保持系F₁代选紫色叶、株叶型好、柱头外露率高、米质优的植株5株为父本与丰A杂交得F₁，F₁全部表现为不育，与父本连续回交9代，在回交后代中连续选择紫色叶、株叶型好柱头外露率高、米质优的好植株而得到紫色叶不育系，定名为知红A。

利用本发明的具有紫色叶标记杂交稻三系不育系在杂交水稻应用上具有以下效果：

1、繁殖不育系亲本时，能提高亲本纯度。由于保持系与不育系都是带紫色叶标记，因此在繁殖不育系时苗期阶段通过叶色识别轻易去除绿色叶混杂株。

2、鉴定杂种纯度。由于紫色叶不育系所配的组合F₁代都表现为绿叶，因此很容易识别出杂种中混有的不育系和保持系，既紫色叶株均为杂株。

3、提高田间杂种纯度。制种时，紫色叶不育系与恢复系配制F₁种子，植株表现为绿叶的均可视为杂株去除，能快速、直观、准确去除由于亲本自交而产生的自交杂株。只要严格控制父本花粉纯度，就能提高杂种F₁代的种子纯度。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

(1)1994年早季在南宁以来源于国际水稻研究所的紫色稻材料IR1552为父本与广西农科院水稻研究所自创的保持系中间材料K青杂交得F₁代种子；晚季种植F₁，F₁植株全部为绿色，成熟混收种子。1995年晚季在南宁种植F₂，苗期选紫色叶植株种植，集团收种子。1996年晚季种植F₃，选农艺性状优良的紫色叶植株40株。1997年早季种植F₄，选农艺性状优良的紫色叶植株2株；经自交9代后，选出紫色叶、株叶型好、柱头外露率高、米质优的材料作为保持系材料。

(2)2000年早稻种值F₉时，选取5株对丰A进行成对测交。2000年晚稻种植，全部植株绿色，出现3株不育，回交了4对。2001年早稻种植B₂F₁，叶色发生分离，选择紫红色叶的不育株回交43对；晚稻种植B₃F₁，对不育株进行花粉镜检，严格选择，回交6对。2002年早稻至2004年晚稻，每年两代的速度筛选回交，并于2004年晚稻经花粉镜检入选编号为110区，相应父本109区随之入选，暂定名为110A、B，2006年定名为知红A、知红B。具体选育系谱详见表1。

上述步骤(2)中知红A主要的特征表现为植株紫红色，谷粒、杆黄色，稃尖紫。在南宁早季3月初播种，主茎叶片数12叶，播种至始穗期历时76天左右；晚季7月中旬播种，播种至始穗期历时约60天。株叶型好，叶片上举，繁茂性强，不早衰。花时较知红B迟约半小时，但较集中。一般包茎度21.9％，包茎粒率7.4％，开花粒率92％以上，柱头外露率30.8％，其中双边柱头外露率占10.5％。柱头活力测定结果，开花后4天内，异交结实率在50％以上开花后5天至7天，异交结实率在25％～41％之间，开花后10天，异交结实率为0。

表1知红A、知红B选育系谱

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种具有紫色叶标记杂交水稻三系不育系的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用紫色叶标记的水稻品种与绿色叶水稻保持系材料杂交，F₁代全部表现为绿色，F₂代紫叶与绿叶表现为3∶13或5∶59分离，后代经过多代定向选择，选育出具有紫色叶标记的可育材料，作为相应的保持系；

(2)以步骤(1)中的具有紫色叶标记可育材料为父本与绿叶三系不育系杂交得F₁，种植F₁代，F₁代选优良性状不育植株与父本回交，在回交后中选择紫色叶不育株，经过连续回交多代，后代中选有紫色叶标记、农艺性状优良且彻底败育的单株，最终选出了具有紫色叶标记的水稻三系不育系；得到的不育系与保持系都具有紫色叶标记。

2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤(1)中的定向选择代数为8-10代，步骤(2)回交代数为7-9代。

3.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述具有紫色叶标记的材料为国际水稻研究所引回的品种IR1552，绿叶材料为保持系改造中间材料K青，该材料株叶型好，叶片浓绿，柱头外露率高，柱头无色。

4.根据权利要求2或3所述的选育方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)用紫色叶品种IR1552与保持系中间材料K青杂交得F₁代，种植F₁，F₁代叶色全部表现为绿色；种植F₂，F₂代分离出紫色叶与绿色叶植株，选农艺性状优良的紫色叶植株为种子种植后代；经过自交8-10代后，在后代中选出紫色叶、株叶型好、柱头外露率高、米质优的材料作为保持系，定名为知红B；

(2)上述保持系F10代选紫色叶、株叶型好、柱头外露率高、米质优的植株5株为父本与丰A杂交得F₁，F₁全部表现为不育，与父本连续回交9代，在回交后代中连续选择紫色叶、株叶型好柱头外露率高、米质优的好植株而得到紫色叶不育系，定名为知红A。