CN103430829A - 一种高效的粳稻育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于植物品种选育技术领域，提供了一种高效的粳稻育种方法，在强优组合的F₂代淘汰明显劣势株后，按优选群和中选群混收并按优选群与中选群为3:1的比例混合留种；在F₃代至趋稳定世代，利用温室大棚设施和海南南繁加代技术进行集约化改良混选法处理，低氮肥、密直播，暗处理或加温、抽穗期选穗剪颖留种、破除休眠等方式，在实现一年三个世代、可显著地缩短育种周期年限1-2年的同时，还具有提高品种的群体协调性、对高低温的耐性以及稻米的品质等优点，有效提高了育种成效。

Description

一种高效的粳稻育种方法

技术领域

本发明涉及一种植物种子的育种试验技术，更具体地说涉及一种高效的粳稻育种方法。

背景技术

稻米是我国人民的最主要粮食，水稻育种工程是保障粮食安全的战略举措；育种加代是育种工作不可或缺的环节，是缩短育种周期的重要措施。长江中下游地区有效积温(ΣT≥10℃)为4500～7000℃·d，可以种植双季稻(多为前季籼稻、后季粳稻)。目前长江中下游地区每年正季仅完成一个世代，结合南繁异地加代，方可实现一年两个世代。

杂种后代的处理有系谱法和混选法；随着育种家意识到早世代单株选择在加大后代鉴定的工作量的同时会增加优良基因型丢失的概率，混选法、衍生系统法、“一粒传”等杂种后代处理方法在育种中逐渐产生并加于应用。在早世代不加选择地混收，可扩大杂种低世代分离的基因型多样性，同时让基因型间充分竞争以利于自然选择。然而，如果完全不选择，会增加高秆大穗型的比例，降低穗粒协调型基因型的比例，育种的成效与预期会出现较大的偏差，甚至整个育种方案失败。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中存在的育种的成效与预期会出现较大的偏差，甚至整个育种方案失败的问题，本发明目的在于提供一种既能缩短育种年限又能提高育种成效的粳稻育种方法。

技术方案：本发明一种高效的粳稻育种方法，其具体步骤如下：

步骤一：具有高产、优质、多抗的亲本间杂交，种植F₁代，选出强优组合；

步骤二：于育种目标区正季，种植F₂代，单本栽插，在成熟期剔除劣势单株后，分优选群和中选群两类进行混选，并按优选群与中选群的比例为3∶1进行混合留种；

步骤三：在F₃代至趋稳定世代，采用集约化处理，实现一年三个世代；

步骤四：于育种目标区正季，建立株系并进行品系比较试验和抗性鉴定。

更进一步的，步骤一中选取优质高产品种镇稻11号作母本，选取早熟抗病中间材料武99-2作父本。

更进一步的，在步骤三中，一年三代按照如下方式来实现：

春夏世代：即暗处理世代，在大棚箱式栽培，水分胁迫暗处理30天，每天光照时数10h，低氮肥，密直播，抽穗期淘汰植株高、粒叶比亦即每穗粒数/剑叶面积低的穗子，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆20天收割选留剪颖米粒，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠；

秋冬世代：即后期增温世代，在温室箱式栽培，低氮肥，密直播；后期增温，抽穗期淘汰植株高、粒叶比低的穗子后，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆20天收割选留剪颖米粒，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠；

冬春世代：即南繁世代，田间自然条件下，密直播，低氮肥，灌浆20天混收，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠。

有益效果：本发明提供的一种高效的粳稻育种方法，在强优组合的F₂代淘汰明显劣势株后，按优选群和中选群混收并按优选群与中选群的比例为3:1进行混合留种；在F₃代至趋稳定世代，利用温室大棚设施和海南南繁加代技术进行集约化改良混选法处理，低氮肥、密直播，暗处理或加温、抽穗期选穗剪颖留种、破除休眠等，除了能实现一年三个世代，可显著缩短育种年限1-2年外，还具有提高品种的群体协调性、对高低温的耐性以及稻米的品质等优点，有效提高了育种成效。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

本发明一种高效的粳稻育种方法，以江苏丰源种业公司培育的早熟晚粳新品系镇稻623为实施例，具体步骤如下：

2008年正季，江苏句容，将优质高产品种镇稻11号作母本，与早熟抗病中间材料武99-2作父本杂交，得杂交种F₀；

2008年冬-2009年春，海南陵水，种植F₁，成熟期去除杂株后混收；

2009年正季，江苏句容，F₂代，单本栽插980株，在成熟期剔除劣势单株230株，其余单株分两类：优选群375株和中选群375株；分别混收，按比例混合（优选群：中选群=3:1）；

2009冬-2010春（12月10日至4月10日），海南陵水：F₃代，田间自然条件下，密直播，低氮肥，灌浆30天混收并烘箱破除休眠（500C，3d）；

2010春夏世代（4月15日至8月15日）：F₄代，在大棚箱式栽培，水分胁迫暗处理30天，每天光照时数10h，低氮肥，密直播，抽穗期淘汰植株高、粒叶比（每穗粒数/剑叶面积）低的穗子，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆15天收割选留剪颖米粒并烘箱破除休眠（500C，3d）；

2010年秋冬世代（8月20日至12月5日）：F₅代，在温室箱式栽培，低氮肥，密直播，后期增温。抽穗期淘汰植株高、粒叶比低的穗子后，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆20天收割选留剪颖米粒并烘箱破除休眠（500C，3d）；

2010年冬-2011年春，海南陵水，F₆代，田间自然条件下，单本栽插，成熟期根据农艺性状选收48株，同时混收；

2011年正季，江苏句容，F₇代，种植48个株系，留8个稳定株系；

2012年正季，江苏句容，F₈代，8个稳定株系进行品系比较试验，其中1个表现出优质高产稳产多抗品系，即镇稻623。

采用本发明一种高效的粳稻育种方法的具体实施例育种所得的粳稻具有以下优点：

a）丰产性好。该品系个体间均匀，穗粒协调，群体稳健，自身调节能力强。一般机插秧亩产750kg以上的穗粒结构为：每亩有效穗在22万左右，每穗总粒数135-140粒，结实率92%以上，千粒重27-28克，全生育期160天左右，比对照(母本)镇稻11号（2013年春通过农业部超级稻确认）增产6.35%。

b）品质优。谷粒饱满呈阔卵形，颖壳秆黄色，商品性好。据2012年品系比较试验取样送检农业部食品质量检测中心测试：出糙率84.2%，精米率76.1%，整精米率70.5%，粒长5.4mm，长宽比1.9，垩白率15%，垩白度2.5%，碱消值7级，胶稠度85mm，直链淀粉含量16.1%，透明度1级，理化指标达国颁优质米二级标准。适口性好。

c）综合农艺性状好。该品系苗体矮壮，分蘖力中等，个体匀称，群体协调，成穗率高；株型紧凑，叶姿短挺，受光姿态好，功能期长，生长清秀；穗层整齐，后期转色顺调，熟相佳。

d)抗逆性强。在2012年品系比较试验的同时，进行抗逆试验，孕穗抽穗扬花期高温处理和迟播结实灌浆后期低温处理，均表现出对高、低温较好的耐性。

本发明实施例提供的一种高效粳稻育种加代技术，可以应用到优质、高产和抗逆育种程序中，其原理在于：

a)本发明分群选混处理有利于群体协调性的改良：

在F₂代在育种试验区正季，单本栽插处理，淘汰劣势单株后，分优选群和中选群混收并一定比例混合种植，保证基因型的多样性和种群质量。在低世代（F₃-F₅）分离群体在集约化（高密度）栽培，强化基因型间竞争，通过剔除穗粒不协调单株，有利于强优势穗粒协调型基因型的选择，可显著提高品种的群体的自身调节能力。

b)本发明的温度处理有利于提高品种对高低温的耐性：

在温室进行两季种植，分离群体经春夏（暗处理）世代的高温孕穗抽穗扬花和秋冬（后期增温）世代的较低温结实灌浆的选择，育成品种对极端异常天气条件的抗性和耐性得于加强。

c).本发明的剪颖处理可提高品种的稻米品质：

抽穗期每穗剪颖2朵颖花，目的是缩短籽粒的成熟时间（灌浆15-20天后可成熟，比正常早收15-25天），选留的剪颖米粒作种子，其中霉变或瘦小米粒在下个世代成苗率低而自然淘汰，存活的是健硕米粒，间接提高群体籽粒的品质和充实度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高效的粳稻育种方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：具有高产、优质、多抗的亲本间杂交，种植F₁代，选出强优组合；

步骤二：于育种目标区正季，种植F₂代，单本栽插，在成熟期剔除劣势单株后，分优选群和中选群两类进行混选，并按优选群与中选群的比例为3∶1进行混合留种；

步骤三：在F₃代至趋稳定世代，采用集约化处理，实现一年三个世代；

步骤四：于育种目标区正季，建立株系并进行品系比较试验和抗性鉴定。

2.根据权利要求1所述高效的粳稻育种方法，其特征在于：步骤一中选取优质高产品种镇稻11号作母本，选取早熟抗病中间材料武99-2作父本。

3.根据权利要求1所述高效的粳稻育种方法，其特征在于：在步骤三中，一年三代按照如下方式来实现：

春夏世代：即暗处理世代，在大棚箱式栽培，水分胁迫暗处理30天，每天光照时数10h，低氮肥，密直播，抽穗期淘汰植株高、粒叶比亦即每穗粒数/剑叶面积低的穗子，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆20天收割选留剪颖米粒，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠；

秋冬世代：即后期增温世代，在温室箱式栽培，低氮肥，密直播；后期增温，抽穗期淘汰植株高、粒叶比低的穗子后，剩余每穗剪颖2朵颖花，灌浆20天收割选留剪颖米粒，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠；

冬春世代：即南繁世代，田间自然条件下，密直播，低氮肥，灌浆20天混收，并在50℃的烘箱内放置3d破除休眠。