CN102884976A - 一种选育杂交水稻光（温）敏雄性不育系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选育杂交水稻光（温）敏核不育系的新方法，该方法以水稻光（温）敏核不育系为母本与具有目标性状的父本杂交，获得F₁，从F₂代中选育具有目标性状且农艺性状优良的可育单株，F₅代后选育具有目标性状的水稻光（温）敏核不育株。具体地，本发明以珍汕97S为母本，（鄂中5号/武香B）F₁为父本，杂交，筛选农艺性状优良且具有香味的可育株系，其选育方法是低世代选择农艺性状、经济性状及抗性品质优良的可育单株加代，F₅代后再选不育株，经系统选育，育成具有香味的光（温）敏核不育系（武香S）。本发明首先选择农艺性状、经济性状，再选育不育性状，从而更有利于选育得到繁殖系数高、产量高、米质好、抗性好的不育系。

Description

一种选育杂交水稻光(温)敏雄性不育系的方法

技术领域

本发明涉及植物遗传育种技术领域，具体涉及一种选育杂交水稻光（温）敏核不育系的新方法。 

背景技术

自1973年我国实现野败籼型杂交稻三系配套、1975年建立杂交稻种子生产体系、1976年大面积推广以来，杂交水稻的栽培和推广为我国粮食安全和保障做出了巨大的贡献。1973年石明松发现了天然水稻突变株“农垦58S”后，将其不育特性转育到优良的籼、粳品种中，选育出一些符合生产要求的光敏核不育系，为我国杂交水稻制种、生产和利用又开辟了一条新途径，即“两系法”。与“三系法”相比，两系法杂交制种的优点，主要是：一系两用，简化繁殖制种程序，降低了种子生产成本；丰富了细胞质的多样性；不受恢保关系的制约，配组自由等。1993年，在我国两系法杂交水稻开始大面积试种，至今“两系法”在培育水稻新品种和粮食增产方面发挥愈来愈大的作用，与原来普遍种植的“三系法”杂交水稻相比，平均每公顷增产5%~10％左右。光（温）敏核不育系的选育是水稻两系法杂种优势利用的关键因素，也是两系杂交稻研究的核心内容。目前，在我国生产上应用最广的光（温）敏核不育系，主要有“广占63S”、“培矮64S”、“Y58S”“P88S”等，实际上发挥作用的光（温）敏核不育系是不多的，而且光、温敏不育的基因源十分狭窄。因此有必要发掘利用新的光、温敏不育资源，开发和选育新型光（温）敏核不育系，以满足我国杂交水稻发展的需要。 

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种选育杂交水稻光（温）敏核不育 系的新方法，用以改善育成不育系的农艺性状。 

为实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

一种选育杂交水稻光（温）敏核不育系的方法，该方法是以水稻光（温）敏核不育系为母本与具有目标性状的父本杂交，获得F₁，从F₂代中选育具有目标性状且农艺性状优良的可育单株，F₅代后选育具有目标性状的水稻光（温）敏核不育株。 

其中，所述光（温）敏水稻不育系是：农垦58S与金龙白化苗杂交F₁再自交得到的白化转绿叶色标记水稻，将该水稻与珍汕97B杂交得到的偏籼型的光敏核不育性状的植株，命名为珍汕97S；所述具有目标性状的父本是鄂中5号与武香B的杂交F₁。 

其中，F₅代后选育具有目标性状的水稻光（温）敏核不育株，所述目标性状是农艺性状、经济性状优良，高异交（不育期）、高自交（可育期）的育性表现；具有抗性好、香型优质米。 

本发明还提供一种选育诸如武香S水稻光（温）敏核不育系的方法，该方法包括如下步骤： 

a.采用人工去雄杂交法，以光（温）敏不育材料珍汕97S为母本，鄂中5号与武香B的杂交F₁为父本，杂交配组，得到F₁代，种植F₁杂交种，成熟后混收冬繁种植F₂群体，从中选出符合育种目标即农艺性状、经济性状优良，高异交（不育期）、高自交（可育期）的育性表现；具有抗性好、香型优质米的可育单株，单收得F₂； 

b.种植F₂，自交，从中筛选出大穗、长粒、抗性好、米质无垩白、结实率高的单株进行冬繁加代，从中选择可育优良单株； 

c.加代至F₅代后，从株行中筛选光（温）敏核不育株，将选出的不育株搬兜，集中种植在盆中，割兜再生，套袋自交，收获米质垩白率为0的单穗； 

d.按各单穗种植，自交，筛选出不育度为100%，花药呈乳白色的子代株系； 

e.将步骤d）所筛选出的子代按株系加代，双列杂交测配，筛选配合力较好且具有香味的株系。 

本发明首次提出了一种选育杂交水稻光（温）敏核不育系的新方法，以及选育出了杂交水稻新型光（温）敏核不育系武香S。与现有的杂交水稻光（温）敏核不育系选育方法不同，在于从高世代中选育核不育株，即首先选择农艺性状、经济性状，再选育不育性状。本方法具有以下几方面的显著效果和意义： 

1．由于在低世代连续选择结实好的可育株，高世代选不育株，不育系的繁殖系数高。 

2．由于在低世代连续选择开颖角度大、柱头外露率高的可育单株，高世代从中再选不育株，并且注意当选不育株的异交结实率高、结后的种子颖壳闭合性好，因此不育系的制种产量相应提高。 

3．由于在低世代连续选择外观品质好、米质优良的可育单株，高世代选择不育株，相对米质就好。 

4．由于在低世代连续选择抗性好的可育株，高世代选择不育株，因此不育系的抗性好。 

5．本发明的方法简便可靠、易于推广，广泛地使用该方法将推动我国高档优质米和优质高产两系杂交稻的稳步发展，确保国家粮食安全。 

利用上述方法选择的新型光（温）敏核不育系武香S的特点是： 

1．该不育系育性转换的临界温度低，不育性稳定，其稳定的不育期长达51天。 

2．该不育系茎秆粗壮，株叶形好，其组合抗倒伏能力强。 

3．该不育系柱头外露率高，异交结实性好，繁殖制种产量高。 

4．该不育系稻米品质优，10项指标达国标优质米1级标准，直链淀粉含量达国标二级，此为国内外不育系达国标二级之首创。 

附图说明

图1是武香S的选育流程图； 

图2显示的是2011年8月20日武香S鉴定群体在田间的生长情况; 

图3显示的是2011年8月20日武香S在制种田的开花情况; 

图4显示的是武香S花药败育和花粉粒I₂-IK染色情况; 

其中，（1）武香S花药较透明，空瘪，内含物少，花丝萎缩，而雌蕊正常；（2）花药未被I₂-KI染液着色，其相应的花粉粒（4）也未被I₂-KI染液着色，表现为典败类型；（3）I₂-KI染液着色时间长时，少数花药壁有轻微I₂-KI染液着色，但其相应的花粉粒（5）未被I₂-KI染液着色，表现为典败类型。 

图5显示的是新组合“武两优26”田间生长情况。 

具体实施方式

图6珍汕97S的来源，其中图6A为带白化苗性状农垦58S的获得过程，图6B是珍汕97S获得的过程。 

下面结合具体的育种实施例对本发明的技术方案作进一步的说明： 

实施例1： 

武香S的选育过程： 

用于选育的品种来源： 

1、珍汕97S来源见图6A和图6B，该制备珍汕97S的方式可以重复得到珍汕97S。 

注：图6A中由于该“白化转绿叶色标记”是由一对隐性基因控制的性状，所以只需要进行一次杂交和自交就可以转移到受体植株中。 

2、鄂中5号来源：从西班牙引进的水稻种子中选择的变异单株，经系谱法选择育成的中稻品种（来源于湖北省农科院作物育种栽培研究所已审定品种）。 

3、武香B来源：93-11/IR58025//IR58025（来源于武汉大学杂交水稻国家重点实验室育成材料，并通过湖北省品种审定委员会审定）。 

选育流程如图1所示。2003年春季，在海南用白化苗光（温）敏不育材料珍汕97S（粳型白化苗光（温）敏不育材料杂珍汕97B）为母本，以鄂中5号选系（湖北省农科院陈亿毅提供）杂武香B F1为父本，进行人工去雄杂交，收获种子125粒。同年夏季，在武汉九峰种植F1杂交种30株，成熟后混收。2004年春，在海南冬繁种植1500株F2群体，筛选出60株符合育种目标的可育单株单收。同年夏季在武汉九峰种植60个株行，自交，从中筛选出大穗、长粒、抗性好、米质无垩白的结实率高的单株100个进行冬繁加代。2005年春，在海南精选80个单株加代。同年在武汉，在80个株行中筛选出符合育种目标的光（温）敏核不育株9株，经镜检其均为无花粉型不育株。同年8月20日将9株不育株搬兜集中种植在盆中，割兜再生，9月中旬镜检其再生稻花粉，可染率均在68-75%之间，套袋25个自交袋，自交结实率52%以上，收获米质垩白率为0的单穗20个去海南冬繁。2005年冬季，将20个单穗，每穗种植30株。2006年春季20个株行始穗后，每区套袋12个，成熟后每区实收10个单穗，共计200个单穗。将单穗种子按1:3一分为二，一份（多的部分）放入冰箱保存，另一份（少的部分）种植，每区40株，观察整齐度和育性情况。同年夏季，在武汉九峰，在200个株行群体中，大部分株行中出现育性分离，但农艺性状基本上稳定一致。在育性表现为一致的63个株行中，筛选出不育度为100%，花药呈乳白色的株行11个，其余株行全淘汰。从冰箱中取出相应的11个株行的种子南繁加代。2007年，在湖北省农科院种植11个株系种子，每个1000株。剩余秧苗种入测配圃进行双列杂交测配，测配种一分为二，一部分海南种植，一部分留在武汉。2008年正季观察，经二季双列杂交种杂种鉴定结果，淘汰配合力较差的株系5个、没有香味的3个，保留3个株系，不育系定 名为武香S。 

田间栽培试验和实验室鉴定结果表明：武香S育性转换的临界温度低（23.5℃），不育性稳定，在武汉的稳定不育期为56天，比对照长21天以上。其不育期穗总颖花数317.0朵，柱头外露率100%，双边外露率74%。比对照广占63s-4每穗颖花数（169朵）多出148.0朵，柱头外露率高42.6%，双边外露率高41.4%。武香S不育期花粉败育彻底，表现为无花粉型或完全典败型败育。在海南，其繁殖产量受温度影响较小，历年繁殖单产均在500kg以上；在武汉连续两年制种，异交结实率均在60%以上，一般单产300kg左右。米质检验测试表明，9项指标达国标一级，只有直链淀粉含量一项为国标二级。人工气候箱鉴定结果表明，武香S不育性稳定，育性转换明显，能在全国多数水稻生态区繁殖制种，安全使用。上述保留的3个株系均获得了类似的结果。 

实施例2： 

武两优2457选育过程： 

2009年，用已育成的光（温）敏核不育系武香S为母本，选优质高抗稻瘟病的恢复系H2457为父本测配，获得杂种一代后，同年冬季在海南陵水种植，次年春进行杂种优势鉴定。其杂种表现为分茢力强，成穗率高，穗大粒多，外观品质优良。同季，进行温烫去雄复测，收获种子3000多粒，2010年在武汉进行小区比产实验，其结果熟期比对照杨两优6号早8天，增产5%以上，且抗性和品质均优于对照。同年进行小面积制种。2011年，在湖北、湖南、江西、安徽四省进行武两优2457多点试验，其杂交种均表现出强大的杂交优势。2012年，武两优2457已参加湖北省和江西省中稻区域试验。 

Claims (5)

1.一种选育杂交水稻光（温）敏核不育系的方法，该方法是以水稻光（温）敏核不育系为母本与具有目标性状的父本杂交，获得F₁，从F₂代中选育具有目标性状且农艺性状优良的可育单株，F₅代后选育具有目标性状的水稻光（温）敏核不育株。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光（温）敏水稻不育系是：农垦58S与金龙白化苗杂交F₁再自交得到的白化转绿叶色标记水稻，将该水稻与珍汕97B杂交得到的偏籼型的光敏核不育性状的植株，命名为珍汕97S；所述具有目标性状的父本是鄂中5号与武香B的杂交F₁。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，高世代后再选不育株，经3年6代的系统选育获得稳定的光（温）敏核不育系。

4.根据权利要求1~3任一项所述的方法，其特征在于，其中F₅代后选育具有目标性状的水稻光（温）敏核不育株，所述的目标性状是农艺性状、经济性状优良，不育期高异交、可育期高自交的育性表现；具有抗性好、香型优质米。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a. 采用人工去雄杂交法，以光（温）敏不育材料珍汕97S为母本，鄂中5号与武香B的杂交F₁为父本，杂交配组，得到F₁代，种植F₁杂交种，成熟后混收冬繁种植F₂群体，从中选出符合育种目标的可育单株，单收得F₂；

b. 种植F₂，自交，从中筛选出大穗、长粒、抗性好、米质无垩白、结实率高的单株进行冬繁加代，从中选择优良单株加代；

c. 加代至F₅代后，筛选光（温）敏性不育株，将选出的不育株搬兜，集中种植在盆中，割兜再生，套袋自交，收获米质垩白率为0的单穗；

d. 按各单穗种植，自交，筛选出不育度为100%，花药呈乳白色的子代株系； 

e.将步骤d）所筛选出的子代按株系加代，双列杂交测配，筛选配合力较好且具有香味的株系。

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