CN103314843A

CN103314843A - 一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法

Info

Publication number: CN103314843A
Application number: CN2013102897943A
Authority: CN
Inventors: 沈显华; 黄仁良; 严松; 沈林军; 熊宏亮; 朱珊; 毛凌华
Original assignee: RICE RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: RICE RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开了一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法，其包括如下步骤：以东乡野生稻为母本，以柱头外露好、综合性状优良、配合力好的品种或品系为父本，进行杂交获得F₁；而后，再以这些品种或品系为回交父本进行回交，从回交2代开始，选择花粉不育表型与回交父本相似的单株与回交父本进行回交，如此连续回交至5-6次，获得东乡野生稻为败育细胞质源的雄性不育系，该回交父本品种或品系则为该雄性不育系的保持系。通过本发明所提供的技术方法，可加速培育水稻新型胞质雄性不育系，重复性好，结果可靠。

Description

一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法

技术领域

本发明属于杂交水稻育种技术领域，具体而言，涉及一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法。

背景技术

20世纪70年代以来，通过水稻种间远缘杂交和核置换方法选育了多种不同来源的水稻胞质雄性(CMS)不育系。目前，生产上应用的不同来源水稻胞质雄性不育系，根据其恢、保关系总体可以分为野败型(WA-CMS)、包台型(BT-CMS)和红莲型(HL-CMS)等3种主要的雄性不育细胞质类型。

不断培育具有新型雄性不育细胞质源的胞质雄性不育系及其恢复基因源的恢复系，是避免杂交水稻由于长期推广单一细胞质源产生潜在风险的有效技术手段，也是克服当前水稻胞质雄性不育系、恢复系选育过程中因受恢、保关系专效性限制所带来的现有水稻种质资源利用相互限制这一弊端的有效途径。

在培育新型细胞质源的胞质雄性不育系后，寻找其相应的胞质雄性不育恢复系，实现“三系”(不育系、保持系和恢复系)配套，是育种者所必须解决的关键问题。最常用的解决方法是利用现有各类恢复系品种(WA-CMS、HL-CMS、BT-CMS的恢复系)和保持系以及其他水稻品种进行广泛测交筛选恢复系或可恢的种质，这种方法俗称“广泛测恢法”。然而，在新质源胞质雄性不育系培育的过程中，常常遇到通过广泛测恢法而不能筛选恢复系或恢复源。如，国际水稻所利用多年生野生稻(母本)与栽培稻(杂交和回交父本)进行杂交、回交，培育来自多年生野生稻胞质雄性不育质源的新型胞质雄性不育系IR66707A，我国嘉兴市农业科学院以该不育系为母本，培育出嘉早935A，这一新型胞质雄性不育质源的不育系，到现在为止仍未找到恢复度好的恢复源，也未培育出强优势恢复系。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明一方面涉及培育水稻胞质雄性不育系的方法，其包括如下步骤：以东乡野生稻为母本，以柱头外露好、综合性状优良、配合力好的品种或品系为父本(例如现有“野败型”、“红莲型”杂交稻的保持系或其它符合上述条件的常规水稻品种或品系)，进行杂交获得F₁；而后，再以这些品种或品系为回交父本进行回交，从回交2代开始，选择花粉不育表型与回交父本相似的单株与回交父本进行回交，如此连续回交至5-6次，便可获得东乡野生稻为败育细胞质源的雄性不育系，该回交父本品种或品系则为该雄性不育系的保持系。这类以东乡野生稻为胞质源的雄性不育系暂定名为“东野型”胞质雄性不育系，“东野型”胞质雄性不育系的恢保关系不同于野败型和红莲型，属新型胞质雄性不育系，因为野败型和红莲型的恢复系和保持系以及几乎所有常规水稻品种都是“东野型”不育的保持系。“东野型”不育系的优势主要有：(1)保持谱特别广。现有几乎所有品种均对其为保持系；(2)保持特别容易。该新型不育系的不育性保持特别容易，几乎所有品种均是其彻底的保持系，不像野败型、红莲型不育系，大多数品种对其不育性保持不彻底；(3)不育性特别稳定。“东野型”不育系的不育性在高温、低温条件下均特别稳定，不育度不受环境影响而波动；(4)不育系培育效率特别高。对于“东野型”不育系选育来说，由于上述的前3个特点，就决定了其选育效率特别高。现有水稻品种几乎所有品种均是其彻底的保持系，只要是符合保持系育种要求的(良好的异交特性和综合性状好)品种均可直接用于转育成“东野型”不育系。其二，不像野败型、红莲型不育系，利用其所培育的保持系在随后的回交转育过程中，常常出现不育度达不到生产要求的“双百”(花粉不育率100％、不育株率100％)，而放弃继续回交，不育系选育效率低。其原因是其不育性受到保持系核背景中存在的微效育性基因的干扰。而“东野型”不育系，可以排除这类干扰，因为几乎所有品种对其不育性是彻底的保持。因此，“东野型”这一新型胞质雄性不育系选育效率特别之高，选育成功率为100％。

通过本发明所提供的技术方法，可加速培育水稻新型胞质雄性不育系，重复性好，结果可靠。

附图说明：

图1：东乡野生稻胞质源的新型胞质雄性不育系——中早35A选育流程图。

具体实施方式

用东乡野生稻(雄性正常可育)为母本，籼型早稻品种“中早35”为父本，进行杂交获得F₁。再以该F₁为母本，与回交亲本“中早35”进行回交。每次回交时选择性状类似该回交亲本的单株与回交亲本进行回交。如此连续回交6代，获得了以东乡野生稻为胞质、中早35为细胞核背景的新质源胞质雄性不育系(见图1)，此类以东乡野生稻为胞质源的雄性不育系暂定名为“东野型”胞质雄性不育系。我们在BC₃F₁株系中，所有33个株系均为胞质雄性不育。在此后的回交株系中，各个株系内单株均为不育，未发现不育性分离。在回交6代的22个株系中，我们选择其中一个株系，进行了花粉育性观察，可染花粉率为0％，不育单株率为100％(表1)。在回交7代，我们进行了分期播种试验，每15天播种一期，播种期从3月23日开始至7月21日结束，共计9个播期。每个播期单苗移栽～220株。抽穗期进行花粉镜检，并观察不育株率。结果表明，每个播期的花粉不育率、不育株率均为100％(表1)。说明，该新型不育系的不育性能代代遗传，且在不同环境条件下，不育性非常稳定。

为了确定该新质源保质雄性不育系的恢保关系，我们利用现有“野败型”、“红莲型”杂交稻的保持系和恢复系以及常规水稻品种，分别与该新质源胞质雄性不育系中早35A测交。结果显示，所有测交F₁均是雄性不育的，且不育度非常彻底(表2)。说明：第一，现有“野败型”、“红莲型”杂交稻的保持系和恢复系，对该新质源胞质雄性不育系的雄性不育性有着彻底的保持性；第二，该新质源胞质雄性不育系的恢保关系完全不同于“野败型”和“红莲型”，属新型胞质雄性不育系，因为无论是“野败型”还是“红莲型”，其恢复系和保持系均不能对该新型不育具有恢复能力；第三，常规品种(表2中最后7个)也不能对该新型不育系具有恢复能力，相反地，具有彻底的保持能力。

表1 东乡野生稻胞质源的不育系中早35A败育花粉率和不育株率

¹：试验于2011年南昌早稻季节进行。

²：试验于2012年南昌进行。

³：括号中的数字代表月/日。

表2 东乡野生稻胞质源的不育系中早35A与测验品种测交F₁的可染花粉率

¹：括号中WA R和WA B分别代表野败型的恢复系、保持系，HL R和HL B分别代表红莲型的恢复系、保持系。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种培育水稻胞质雄性不育系的方法，其包括如下步骤：以东乡野生稻为母本，以柱头外露好、综合性状优良、配合力好的品种或品系为父本，进行杂交获得F₁；而后，再以这些品种或品系为回交父本进行回交，从回交2代开始，选择花粉不育表型与回交父本相似的单株与回交父本进行回交，如此连续回交至5-6次，获得东乡野生稻为败育细胞质源的雄性不育系，该回交父本品种或品系则为该雄性不育系的保持系。

2.根据权利要求1所述的通用方法，所述的是以东乡野生稻为母本、以柱头外露好、综合性状优良、配合力好的水稻品种或品系为父本和(或)回交父本选育而成的不育系及其衍生不育系。

3.根据权利要求1所述的通用方法，所述的东乡野生稻是雄性可育的。