CN103109732A - 提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法和提高制种的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粳型杂交稻制种领域，具体地涉及一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，是将水稻种质ZF-GH2保藏编号CGMCC No.6177的早花时特性用于粳稻杂交稻不育系亲本改良，通过ZF-GH2中特异基因的作用，使粳稻类型不育系在一日之中的开花时间提前。本发明可有效解决杂交粳稻在制种过程中一日之中的花时不相遇问题，使改良后的不育系亲本一日之中的开花时间与恢复系亲本同步或更早，从而大大提高杂交制种过程中当日颖花的受精率。

Description

提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法和提高制种的方法

 

技术领域

本发明属于植物生命科学领域，涉及粳型杂交稻制种领域，具体提供一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法和一种提高粳型杂交稻制种的方法。

背景技术

我国水稻杂种优势的利用在籼稻上已有40年，为解决我国粮食自给做出了重大贡献。但在粳稻类型的杂种优势利用上远不如籼稻，其中重要原因之一是粳稻的异交习性不如籼稻，以致于制种产量不高、稻作成本增大。异交习性由多方面组成，其中一日之中开化时间早而整齐，对当日授粉形成极为有利的态势。籼稻开花时间多在上午10~11点之间，而粳稻多在中午12点之后且粒间开花时间零乱；同时我国杂交粳稻的恢复基因多通过籼粳杂交源自籼稻，其改良后的粳稻恢复系的开花时间比原有粳稻有所提早，因此使得杂交粳稻在制种过程中一日之中的花时更加不相遇。

农作物杂种优势的利用需要每年生产杂交种。由于杂交稻制种是一个异交授粉过程（恢复系的花粉飘落到不育系的柱头上实现授精过程），一日之中不育系的开化时间越晚越不利于异花授粉，因为越接近中午，其空气温度越高、湿度越小。在现有杂交粳稻不育系亲本的基础上，将不育系亲本的开化时间提前0.5～1小时左右，不仅能将粳稻不育系亲本的开花时间提前，而且有利于解决粳稻不育系亲本粒间的开花时间不整齐的问题。

寻找能使粳稻一日之中开花时间提早的种质，并且这种稻种资源在开花时间上是受寡基因控制的，无疑是使之形成不育系（早）-恢复系（稍晚）的更好开花时间差的最佳选择。

发明内容

为了解决杂交粳稻制种过程中因不育系亲本花时偏晚、恢复系亲本花时偏早所产生的一日之中花时不相遇，从而导致制种产量不高的问题。本发明遴选受寡基因控制的一日之中开花时间提早的稻种资源ZF-GH2，通过有性杂交可以将一日之中早花时特性导入杂交粳稻不育系亲本。本发明水稻基因种质ZF-GH2以及由此种质所形成的品种与技术，主要应用于粳型水稻的杂交稻在制种过程中，其效果是提前不育系的开花时间，以利提高制种产量。

为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：

首先，发明人提供一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，是通过有性杂交将水稻（Oryza sativa）ZF-GH2保藏编号CGMCC No.6177的一日之中早花时特性导入粳型杂交稻不育系亲本。

利用水稻种质ZF-GH2一日之中的早花时特性，通过有性杂交技术将早花时基因或特性导入粳稻的三系不育系、二系不育系亲本中。ZF-GH2的早花时特性有一个明显的形态标识——颖壳深黄褐色，该形态标识受单一隐性基因控制，凡是带来自ZF-GH2的颖壳深黄褐色的水稻，在一日之中的开花时间比普通的正常淡绿壳色的水稻提早。颖壳深黄褐色的形态标识导入粳稻不育系亲本后，一日之中开花时间将比原受体亲本提早30～60分种，同时不育系的粒间开花时间更趋集中。

作为优选，根据本发明所述的一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，其中：所述的粳型杂交稻不育系亲本为粳稻三系不育系和二系不育系亲本。

作为优选，根据本发明所述的一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，其中：所述的有性杂交按下述方法操作：

将含早花时特性的水稻作为供体亲本，与粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻作为受体亲本杂交，得到杂种F1′，种植杂种F1′，得到F2′世代，在F2′世代中颖壳深黄褐色会出现1/4的个体，选择带颖壳深黄褐色、株叶形态接近受体亲本的个体，直接连续选择直至稳定；或与受体亲本进行回交，得到BC1F1′，在BC1F2′世代中同样颖壳深黄褐色会分离出1/4的个体，回交1～3次从回交分离世代中选株叶型态更像受体亲本、又携带颖壳深黄褐色的个体，

所述含早花时特性的水稻为水稻（Oryza sativa）ZF-GH2，于2012年06月01日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.6177。

进一步，发明人还提供了一种提高粳型杂交稻制种的方法，包括下述步骤：

（1）具有水稻（Oryza sativa）ZF-GH2保藏编号CGMCC No.6177的一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成；

（2）一日之中早花时特性的不育系杂交稻与恢复系杂交稻配组制种；

（3）不育系杂交稻上所结杂交种F1成熟后收割。

利用水稻种质ZF-GH2一日之中的早花时特性，通过有性杂交技术将早花时基因或特性导入粳稻的三系不育系、二系不育系亲本中。ZF-GH2的早花时特性导入粳稻不育系亲本后，一日之中开花时间将比原受体亲本提早30～60分种，同时不育系的粒间开花时间更趋集中。不育系亲本一日之中的开花时间与恢复系亲本同步或更早，将大大提高杂交制种过程中当日颖花的受精率。

作为优选，根据本发明所述的一种提高粳型杂交稻制种的方法，其中：所述一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成按下述方法操作：

将含早花时特性的水稻作为供体亲本，与粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻作为受体亲本杂交，得到杂种F1′，种植杂种F1′，得到F2′世代，在F2′世代中颖壳深黄褐色会出现1/4的个体，选择带颖壳深黄褐色、株叶形态接近受体亲本的个体，直接连续选择直至稳定；或与受体亲本进行回交，得到BC1F1′，在BC1F2′世代中同样颖壳深黄褐色会分离出1/4的个体，回交1～3次从回交分离世代中选株叶型态更像受体亲本、又携带颖壳深黄褐色的个体，

所述含早花时特性的水稻为水稻（Oryza sativa）ZF-GH2，于2012年06月01日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.6177。

作为优选，根据本发明所述的一种提高粳型杂交稻制种的方法，其中：所述一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成中：不育系杂交稻采用粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻。

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

本发明以水稻种质ZF-GH2的早花时特性，用于粳稻杂交稻不育系亲本改良，通过ZF-GH2中特异基因的作用，使粳稻类型不育系在一日之中的开花时间提前。本发明的水稻种质ZF-GH2的颖壳深黄褐色形态标识，与一日中开花时间提早是完全耦联的。颖壳深黄褐色的形态标识导入粳稻不育系亲本后，一日之中开花时间将比原受体亲本提早30～60分种，同时不育系的粒间开花时间更趋集中。不育系亲本一日之中的开花时间与恢复系亲本同步或更早，将大大提高杂交制种过程中当日颖花的受精率。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。在本发明中，若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。

以ZF-GH2为供体亲本（保藏编号CGMCC No.6177，保藏日2012年6月1日，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编: 100101），可与我国目前粳型杂交稻制种中常见的不育系“辽65B”等作为受体亲本杂交进行不育系的改良，将粳型杂交稻不育系一日之中开花时间比原受体亲本提早30～60分种，同时不育系的粒间开花时间更趋集中。

本发明实施例的材料，水稻（Oryza sativa）ZF-GH2，保藏编号CGMCC No.3461，取自植物，2012年4月发明人采集于浙江省富阳市中国水稻研究所基地，并于2012年6月1日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC）。水稻ZH-GH2选自IGB3，IGB3为籼粳交后代：ZF802/RGS6（以母本回交4次），取自植物。

水稻辽65B，取自植物，由邵国军（联系地址：辽宁省沈阳市苏家屯区枫杨路129号，邮编110101）提供。水稻F5032，取自植物，由马荣荣（浙江省宁波市宁穿路6号桥，邮编315040）提供。

实施例1  

（1）一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成

将“ZF-GH2”作为供体亲本，与粳稻不育系辽65A的保持系“辽65B”作为受体亲本进行杂交（F1′），在F2′世代中颖壳深黄褐色会出现1/4的个体，选择带颖壳深黄褐色、株叶形态接近受体亲本的个体直接连续选择直至稳定；或与受体亲本进行回交（BC1F1′），在BC1F2′世代中同样颖壳深黄褐色会分离出1/4的个体。由于颖壳深黄褐色受隐性单基因控制，在分离世代中选获后该形态标识就不再分离。将ZF-GH2与受体亲本杂交，可以直接从单交F2′中选颖壳深黄褐色个体，也可回交1～3次从回交分离世代中选株叶型态更像受体亲本、又携带颖壳深黄褐色的个体。

（2）一日之中早花时特性的不育系杂交稻与恢复系杂交稻配组制种

一日之中早花时特性的不育系杂交稻与恢复系杂交稻进行杂交种的生产制种，如选择恢复系F5032，仍按目前杂交稻制种的生产方式进行。改良后的不育系杂交稻在一日之中的开花时间提前30~60分种，与恢复系F5032一日之中的开花时间同步，大大提高了杂交制种过程中当日颖花的受精率。

（3）不育系杂交稻上所结杂交种F1成熟后收割，收获后的种子按目前杂交稻的清选方式处理。

尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例做出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不能构成对本发明的限制。 

Claims (6)

1.一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，其特征在于通过有性杂交将水稻（Oryza sativa）ZF-GH2保藏编号CGMCC No.6177的一日之中早花时特性导入粳型杂交稻不育系亲本。

2.根据权利要求1所述的一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，其特征在于所述的粳型杂交稻不育系亲本为粳稻三系不育系和二系不育系亲本。

3.根据权利要求1所述的一种提前粳型杂交稻不育系开花时间的方法，其特征在于所述的有性杂交按下述方法操作：

将含早花时特性的水稻作为供体亲本，与粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻作为受体亲本杂交，得到杂种F1′，种植杂种F1′，得到F2′世代，在F2′世代中颖壳深黄褐色会出现1/4的个体，选择带颖壳深黄褐色、株叶形态接近受体亲本的个体，直接连续选择直至稳定；或与受体亲本进行回交，得到BC1F1′，在BC1F2′世代中同样颖壳深黄褐色会分离出1/4的个体，回交1～3次从回交分离世代中选株叶型态更像受体亲本、又携带颖壳深黄褐色的个体；所述含早花时特性的水稻为水稻（Oryza sativa）ZF-GH2，于2012年06月01日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.6177。

4.一种提高粳型杂交稻制种的方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）具有水稻（Oryza sativa）ZF-GH2保藏编号CGMCC No.6177的一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成；

（2）一日之中早花时特性的不育系杂交稻与恢复系杂交稻配组制种；

（3）不育系杂交稻上所结杂交种F1成熟后收割。

5.根据权利要求4所述的一种提高粳型杂交稻制种产量的方法，其特征在于所述一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成按下述方法操作：

将含早花时特性的水稻作为供体亲本，与粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻作为受体亲本杂交，得到杂种F1′，种植杂种F1′，得到F2′世代，在F2′世代中颖壳深黄褐色会出现1/4的个体，选择带颖壳深黄褐色、株叶形态接近受体亲本的个体，直接连续选择直至稳定；或与受体亲本进行回交，得到BC1F1′，在BC1F2′世代中同样颖壳深黄褐色会分离出1/4的个体，回交1～3次从回交分离世代中选株叶型态更像受体亲本、又携带颖壳深黄褐色的个体；所述含早花时特性的水稻为水稻（Oryza sativa）ZF-GH2，于2012年06月01日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.6177。

6.根据权利要求4或5所述的一种提高粳型杂交稻制种的方法，其特征在于所述一日之中早花时特性的不育系杂交稻的育成中：不育系杂交稻采用粳稻三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻。