CN103229712B - 一种多抗耐冷两系不育系的选育方法 - Google Patents

一种多抗耐冷两系不育系的选育方法 Download PDF

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章清杞
陈志伟
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Fujian Ya Feng Seed Industry Co., Ltd.
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Abstract

本发明公开了一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，属于水稻抗病育种技术领域。本方法以两系不育系为轮回亲本，以抗三化螟品种、抗稻瘟病品种、抗矮缩病品种和耐冷性品种为抗源亲本，通过杂交聚合方法将这4种水稻病、虫、冷害的抗源基因聚合到同一水稻材料中，再通过其与两系不育系轮回亲本的多代回交和筛选，育成农艺性状、不育期转化温度、不育性与两系不育系轮回亲本高度一致、抗病虫且耐冷的两系不育系，用它配制两系杂交稻可提高杂交稻的抗病虫害及忍耐低温寒害的水平。

Description

一种多抗耐冷两系不育系的选育方法
技术领域
本发明具体涉及一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，属于水稻抗性育种技术领域。
背景技术
水稻作为中国第一大粮食作物，对解决中国粮食安全和提高人民健康水平作出了巨大贡献。近年来，我国水稻病虫害发生严重，抗性发展快，防控压力大，出现因病虫害导致大面积减产的情况，虽然喷施农药进行防治能达到一定的效果，但是过量喷洒农药不仅造成严重的粮食污染和环境污染，还加大了农民负担，拉高了粮食价格。科学研究证明，防治水稻病虫害最高效、经济和环保的办法是选育抗病虫害的水稻品种，然而目前国内外的抗病虫品种多为单抗品种，同时具备几种病虫害抗性的品种很少。特别是目前生产上推广应用的两系杂交稻的不育系，高抗或多抗的品种很少。而水稻的低温冷害指水稻遭遇生育最低临界温度以下的低温影响，从而导致水稻不能正常生长发育而减产，低温冷害是我国有些地区水稻生产的主要障碍之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，从而大大提高两系不育系的抗性水平。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案： 
一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，包括以下步骤：
1）以抗三化螟品种A、抗稻瘟病品种B、抗矮缩病品种C、耐冷性品种D为抗源亲本，作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2）种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3）种植F1-ABCD，自交收种得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2000株以上，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的植株挂牌标记，成熟期分别单株收种得F3-ABCD；
4）株系种植F3-ABCD，每个株系种植40株，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状最优异的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种得F4-ABCD；
5）株系种植4）筛选所得5个F4-ABCD单株，开花期从5个株系中选择农艺性状最优异的5个单株，以高产优质的两系不育系作轮回亲本R分别与5个单株杂交，得杂交F1代，以F1-RABCD表示；
6）种植F1-RABCD，开花期与轮回亲本R回交，得回交BC1F1代；
7）种植回交BC1F1，自交得BC1F2，对BC1F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种得BC1F3；
8）种植BC1F3，并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近的单株1个与轮回亲本R继续回交，得BC2F1代；
9）重复以上7）、8)步骤至回交BC3F1代，种植回交BC3F1，自交得BC3F2，对BC3F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近、花粉败育彻底且育性转化温度与轮回亲本R相近的单株20株挂牌标记，成熟期分别收种得BC3F3；
10）株系种植9）所选BC3F3，对其农艺性状、花粉育性、育性转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与轮回亲本R相近、花粉败育彻底且育性转化温度与轮回亲本R相近的单株繁殖种子即育成多抗耐冷两系不育系。
以两系不育系福eS1、培矮64S或广占63S为轮回亲本R。
所述步骤6）至步骤10）中，凡是需要杂交或收种的步骤，其材料种植的开花期均安排在两系不育系可育温度条件下抽穗开花，凡是需要对材料的花粉育性进行鉴定的步骤均安排在两系不育系不育温度条件下抽穗开花，对材料的育性转化温度进行鉴定的步骤安排在人工气候箱中进行。
所述抗源亲本分别为：抗三化螟品种IR19735-30-3-3、抗稻瘟病品种Dacca6、抗矮缩病品种测64、耐冷性品种台南6号。
本发明的有益效果：
本发明分别把控制三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性的抗源基因通过杂交及回交育种方法导入两系不育系中，育成与原两系不育系遗传背景相同但具有抗病虫冷害功能的多抗两系不育系，多抗两系不育系农艺和产量性状与原不育系亲本高度一致，仍然具备高产、优质特性。多抗两系不育系配制的两系杂交稻抗性好，每亩可增加产量8-15%，降低喷施农药成本50-90元，并显著降低环境污染。
具体实施方式
实施例1：
1)     选抗抗三化螟品种IR19735-30-3-3（A）（周祖铭.水稻抗三化螟品种鉴定研究. 湖南农业科学,1986(03):19-22）、 抗稻瘟病品种Dacca6（B） (郑燕梅.抗稻瘟病水稻品种Dacca6与部分杂交水稻亲本遗传多样性分析. 热带作物学报,2011,32(10):1849-1852)、抗矮缩病品种测64（C）（黄景夏.湖南省水稻多抗性育种的研究与应用. 湖南农业科学，1995(06):10-13）、耐冷性抗源品种台南6号（D）（黄景夏.湖南省水稻多抗性育种的研究与应用. 湖南农业科学，1995(06):10-13），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)     种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)     种植F1-ABCD，自交收种得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2000株以，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的植株挂牌标记，成熟期分别单株收种（F3-ABCD）；
4)     株系种植全抗4种病、虫、冷害的F3-ABCD，每个株系种植40株，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状最优异的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（F4-ABCD）；
5)     株系种植4）筛选所得5个F4-ABCD单株，开花期从5个株系中选择农艺性状最优异的株系并从中选5个单株与优异的两系不育系福eS1（轮回亲本R，作母本）分别杂交，得杂交F1代（以F1-RABCD表示）；
6)     种植F1-RABCD，开花期与优福eS1（作母本）回交，得回交BC1F1代；
7)     种植回交BC1F1，自交得BC1F2，对BC1F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与福eS1最相似的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（BC1F3）；
8)     种植BC1F3，并从中选择农艺性状与福eS1最相似单株1个与福eS1（作母本）继续回交，得BC2F1代；
9)     重复以上7）、8)步骤至回交BC3F1代，种植回交BC3F1，自交得BC3F2，对BC3F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与福eS1相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与福eS1相近的的单株20株挂牌标记，成熟期分别收种（BC3F3）；
10)   株系种植9）所选BC3F3，对其农艺性状、花粉育性、不育转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与福eS1相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与福eS1相近的单株繁殖种子即育成多抗耐冷两系不育系“多抗福eS1”。“多抗福eS1”配制的杂交稻组合抗性好，与福eS1所配的组合相比，每亩可增加产量8-10%，降低喷施农药成本70-85元。 
实施例2：
1)     选抗三化螟品种IR19735-30-3-3（A）、抗稻瘟病品种Dacca6（B）、抗矮缩病品种测64（C）、耐冷性抗源品种台南6号（D），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)     种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)     种植F1-ABCD，自交收种得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2000株以，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的植株挂牌标记，成熟期分别单株收种（F3-ABCD）；
4)     株系种植全抗4种病、虫、冷害的F3-ABCD，每个株系种植40株，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状最优异的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（F4-ABCD）；
5)     株系种植4）筛选所得5个F4-ABCD单株，开花期从5个株系中选择农艺性状最优异的株系并从中选5个单株与优异的两系不育系培矮64S（轮回亲本R，作母本）分别杂交，得杂交F1代（以F1-RABCD表示）；
6)     种植F1-RABCD，开花期与培矮64S（作母本）回交，得回交BC1F1代；
7)     种植回交BC1F1，自交得BC1F2，对BC1F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与培矮64S最相似的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（BC1F3）；
8)     种植BC1F3，并从中选择农艺性状与培矮64S最相似单株1个与培矮64S（作母本）继续回交，得BC2F1代；
9)     重复以上7）、8)步骤至回交BC3F1代，种植回交BC3F1，自交得BC3F2，对BC3F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与培矮64S最相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与培矮64S相近的的单株20株挂牌标记，成熟期分别收种（BC3F3）；
10)    株系种植9）所选BC3F3，对其农艺性状、花粉育性、不育转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与培矮64S相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与培矮64S相近的单株繁殖种子即育成多抗耐冷两系不育系“多抗培矮64S”。“多抗培矮64S”配制的杂交稻组合抗性好，与培矮64S所配的组合相比，每亩可增加产量8-9%，降低喷施农药成本70-80元。
实施例3：
1)     选抗三化螟品种IR19735-30-3-3（A）、抗稻瘟病品种Dacca6（B）、抗矮缩病品种测64（C）、耐冷性抗源品种台南6号（D），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)     种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)     种植F1-ABCD，自交收种得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2000株以，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的植株挂牌标记，成熟期分别单株收种（F3-ABCD）；
4)     株系种植全抗4种病、虫、冷害的F3-ABCD，每个株系种植40株，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状最优异的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（F4-ABCD）；
5)     株系种植4）筛选所得5个F4-ABCD单株，开花期从5个株系中选择农艺性状最优异的株系并从中选5个单株与优异的两系不育系广占63S（轮回亲本R，作母本）分别杂交，得杂交F1代（以F1-RABCD表示）；
6)     种植F1-RABCD，开花期与广占63S（作母本）回交，得回交BC1F1代；
7)     种植回交BC1F1，自交得BC1F2，对BC1F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与广占63S最相似的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种（BC1F3）；
8)     种植BC1F3，并从中选择农艺性状与广占63S最相似单株1个与广占63S（作母本）继续回交，得BC2F1代；
9)     重复以上7）、8)步骤至回交BC3F1代，种植回交BC3F1，自交得BC3F2，对BC3F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与广占63S最相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与广占63S相近的的单株20株挂牌标记，成熟期分别收种（BC3F3）；
10)   株系种植9）所选BC3F3，对其农艺性状、花粉育性、不育转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与广占63S相似、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与广占63S相近的单株繁殖种子即育成多抗耐冷两系不育系“多抗广占63S”。“多抗广占63S”配制的杂交稻组合抗性好，与广占63S所配的组合相比，每亩可增加产量9-11%，降低喷施农药成本80-90元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，其特征在于：所述选育方法包括以下步骤：
1）以抗三化螟品种A、抗稻瘟病品种B、抗矮缩病品种C、耐冷性品种D为抗源亲本，作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2）种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3）种植F1-ABCD，自交收种得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2000株以上，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的植株挂牌标记，成熟期分别单株收种得F3-ABCD；
4）株系种植F3-ABCD，每个株系种植40株，田间分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状最优异的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种得F4-ABCD；
5）株系种植4）筛选所得5个F4-ABCD单株，开花期从5个株系中选择农艺性状最优异的5个单株，以高产优质的两系不育系作轮回亲本R分别与5个单株杂交，得杂交F1代，以F1-RABCD表示；
6）种植F1-RABCD，开花期与轮回亲本R回交，得回交BC1F1代；
7）种植回交BC1F1，自交得BC1F2，对BC1F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近的单株5株挂牌标记，成熟期分别收种得BC1F3；
8）种植BC1F3，并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近的单株1个与轮回亲本R继续回交，得BC2F1代；
9）重复以上7）、8)步骤至回交BC3F1代，种植回交BC3F1，自交得BC3F2，对BC3F2分别进行三化螟、稻瘟病、矮缩病和耐冷性抗性试验，筛选全抗4种病、虫、冷害的株系并从中选择农艺性状与轮回亲本R相近、花粉败育彻底且育性转化温度与轮回亲本R相近的单株20株挂牌标记，成熟期分别收种得BC3F3；
10）株系种植9）所选BC3F3，对其农艺性状、花粉育性、育性转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与轮回亲本R相近、花粉败育彻底且育性转化温度与轮回亲本R相近的单株繁殖种子即育成多抗耐冷两系不育系。
2.根据权利要求1所述的一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，其特征在于：以两系不育系福eS1、培矮64S或广占63S为轮回亲本R。
3.根据权利要求1所述的一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，其特征在于：所述步骤6）至步骤10）中，凡是需要杂交或收种的步骤，其材料种植的开花期均安排在两系不育系可育温度条件下抽穗开花，凡是需要对材料的花粉育性进行鉴定的步骤均安排在两系不育系不育温度条件下抽穗开花，对材料的育性转化温度进行鉴定的步骤安排在人工气候箱中进行。
4.根据权利要求1所述的一种多抗耐冷两系不育系的选育方法，其特征在于：所述抗源亲本分别为：抗三化螟品种IR19735-30-3-3、抗稻瘟病品种Dacca6、抗矮缩病品种测64、耐冷性品种台南6号。
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