CN103975847A - 一种前期功能型超级早稻品种的选育方法 - Google Patents

一种前期功能型超级早稻品种的选育方法 Download PDF

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一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，属于水稻育种技术领域。该选育方法包括：筛选适温下发芽力高的水稻品种；种子萌发低温淹水处理；芽期低温处理；常温恢复处理；芽期耐低温品种筛选；继续常温恢复处理；苗期低温处理；苗期耐低温品种筛选；与超高产早稻进行杂交；对F1收获的种子进行筛选；种植成株系F3并选择优异单株；在F4-F6株系中选择优异单株，加代稳定；种植株系至F7代，测定选择得到前期功能型超级早稻品种。本发明得到的早稻品种，能有效地避免水稻生长前期低温、水淹导致的直播稻发芽不整齐、烂芽烂秧，降低播种和苗期因冷害和水淹造成的减产风险，有利地推动水稻直播技术的发展和进一步提高长江中下游双季早稻的单产。

Description

一种前期功能型超级早稻品种的选育方法
技术领域
本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种前期功能型超级早稻品种的选育方法。
背景技术
“前期功能型”超级稻是相对于 “后期功能型”超级稻而言的，可以理解为是一种新的水稻生理模式，这种生理模式表现为在生育前期包括种子萌发期、芽期和苗期处于低温、水淹不利环境条件下，其在根系、芽和幼苗的生长生理特征特性上表现出明显的优势。
水稻是我国的主要粮食作物，冷害是双季稻作区水稻栽培上经常出现的问题，在我国长江中下游早稻区及东北、高寒山区和冷水灌溉地区较为突出，受低温的影响，引起水稻烂芽烂秧，影响产量；另一方面，随着经济的发展, 相对于育秧、插秧栽培模式的高成本而言，水稻直播是大势所趋。虽然水稻直播栽培技术具有生产成本低、操作简便的优点，但是由于播种季节常遇低温，造成种子发芽不整齐、缺苗断垄，从而出现大幅减产，因此，耐低温发芽的水稻遗传研究和耐低温品种的选育逐渐成为研究热点。
另外，长江中下游早稻区在播种出苗期间易遇到低温阴雨天气，淹涝对水稻生长的影响也已引起关注，对于水稻种子直接播种于水淹地，低温、水淹下强劲的发芽力是水稻直播形成健壮秧苗的基础。目前许多高产优质水稻品种因为低温水淹情况下发芽率低、烂芽而不能应用于水稻直播，也限制了直播水稻的发展。因此，挖掘国内的耐低温、耐淹水稻资源和引进国外资源开展耐低温耐淹水稻品种的选育是预防低温和水涝灾害的重要措施。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种前期功能型超级早稻品种的选育方法的技术方案。
所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于包括以下步骤：
1）筛选适温下发芽力高的水稻品种：设置植物培养箱温度为30±1℃、湿度80%、暗黑条件进行发芽试验，挑选出发芽率≥95%且出芽所需时间≤72h的水稻材料备用；
2）种子萌发低温淹水处理：将步骤1）中挑选出的水稻材料种子进行淹水条件下低温发芽试验，培养箱温度为15±1℃、湿度80%、暗黑，从中挑选出发芽率≥90%且出芽所需时间≤12d的水稻材料备用；
3）芽期低温处理：将步骤2）中挑选出的水稻材料进行低温处理，温度为5±1℃，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，保持2±1mm的薄水层，处理时间为10d；
4）常温恢复处理：将步骤3）中处理好的材料转入温度按照8：30-20：30为25±1℃、20：30-8：30为17±1℃循环、湿度80%、光照按照8：30-20：30为5L、20：30-8：30为0L循环的条件下进行恢复，处理时间为5d；
5）芽期耐低温品种筛选：统计步骤4）中处理过的材料的幼芽成活数，挑选幼芽转绿成活数≥80%的水稻材料备用；
6）将步骤5）中所挑选品种的成活幼苗，按步骤4）继续处理，待幼苗生长至2叶1心；
7）苗期低温处理：将步骤6）中处理好的材料，进行低温10±1℃处理，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，处理时间为7d；
8）苗期耐低温品种筛选：统计步骤7）中完成低温处理的材料的成活幼苗数，挑选幼苗成活率≥80%的水稻材料备用；
9）将步骤8）中挑选出的品种做为亲本之一，与超高产早稻进行杂交；
10）从F1收获的种子开始，重复步骤2）-8）以筛选出低温、淹水条件下能够萌发且在芽期和苗期耐低温的成活植株，移栽至大田种植F2群体，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量性状，选择优良单株；
11）种植成株系F3，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量选择优良株系，从优良株系中选择优异单株，对收获的种子进行步骤1-8）处理，保留低温、淹水条件下能够发芽且芽期和苗期耐低温的单株；
12）在F4-F6株系中，结合株叶形态、结实率、抗性和产量选择单株，继续进行加代稳定；
13）种植株系至F7代，测定低温发芽力和芽期、苗期耐低温情况，结合产量数据，选择种子萌发耐水淹和低温、芽期和苗期耐低温的定型品系，即得到“前期功能型”超级早稻品种。
所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤1）和2）中出芽芽长≥5mm。
所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤1）中出芽所需时间≤72h。
所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤2）中出芽所需时间≤12d。
本发明得到的前期功能型超级早稻品种，能有效地避免水稻生长前期低温、水淹导致的直播稻发芽不整齐、烂芽烂秧，降低播种和苗期因冷害和水淹造成的减产风险，有利地推动水稻直播技术的发展和进一步提高长江中下游双季早稻的单产。另外，本发明在选育中采用植物培养箱进行耐低温品种的筛选鉴定，提高了选择效率。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明。
实施例1：一种前期功能型超级早稻品种的选育方法
1）筛选适温下发芽力高的水稻品种：设置植物培养箱温度为30±1℃、湿度80%、暗黑条件进行发芽试验，挑选出发芽率≥95%且出芽（芽长≥5mm）所需时间≤72h的水稻材料备用；
2）种子萌发低温淹水处理：将步骤1）中挑选出的水稻材料种子进行淹水条件下低温发芽试验，培养箱温度为15±1℃、湿度80%、暗黑，从中挑选出发芽率≥90%且出芽（芽长≥5mm）所需时间≤12d的水稻材料备用；
3）芽期低温处理：将步骤2）中挑选出的水稻材料进行低温处理，温度为5±1℃，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，保持2±1mm的薄水层，处理时间为10d；
4）常温恢复处理：将步骤3）中处理好的材料转入温度按照8：30-20：30为25±1℃、20：30-8：30为17±1℃循环、湿度80%、光照按照8：30-20：30为5L、20：30-8：30为0L循环的条件下进行恢复，处理时间为5d；
5）芽期耐低温品种筛选：统计步骤4）中处理过的材料的幼芽成活数，挑选幼芽转绿成活数≥80%的水稻材料备用；
6）将步骤5）中所挑选品种的成活幼苗，按步骤4）继续处理，待幼苗生长至2叶1心；
7）苗期低温处理：将步骤6）中处理好的材料，进行低温10±1℃处理，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，处理时间为7d；
8）苗期耐低温品种筛选：统计步骤7）中完成低温处理的材料的成活幼苗数，挑选幼苗成活率≥80%的水稻材料备用；
9）将步骤8）中挑选出的品种做为亲本之一，与超高产早稻进行杂交；
10）从F1收获的种子开始，重复步骤2）-8）以筛选出低温、淹水条件下能够萌发且在芽期和苗期耐低温的成活植株，移栽至大田种植F2群体，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量性状，选择优良单株；
11）种植成株系F3，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量选择优良株系，从优良株系中选择优异单株，对收获的种子按步骤1）-8）进行处理，保留低温、淹水条件下能够发芽且芽期和苗期耐低温的单株；
12）在F4-F6株系中，结合株叶形态、结实率、抗性和产量选择单株，继续进行加代稳定；
13）种植株系至F7代，测定低温发芽力和芽期、苗期耐低温情况，结合产量数据，选择种子萌发耐水淹和低温、芽期和苗期耐低温的定型品系，即得到“前期功能型”超级早稻品种。
试验例1
选取从俄罗斯和我国东北地区引入的生育期适合在杭州作双季早稻种植的水稻品种76个，经恒温50±1℃处理3d，破除休眠后，每品种挑选2*100粒种子，分别放入直径为15cm的培养皿中，70%的酒精浸泡10min,蒸馏水冲洗3-5遍至残余酒精冲净，加入蒸馏水淹没水稻种子，分别放入30±1℃的和15±1℃、湿度80%、暗黑的植物培养箱中，保持种子上有2mm水层，观察和记录发芽情况。
72h统计30±1℃的植物培养箱中的发芽率，淘汰发芽率＜95%的品种，测量芽长，淘汰芽长＜5mm的品种，筛选出72h内发芽率≥95%且芽长≥5mm的品种。
将筛选出的品种转入5±1℃的低温条件下10d（湿度80%，光照8：30-20：30为3L，20：30-8：30为0L）, 然后转入常温（8：30-20：30温度为25±1℃，光照5L，20：30-8：30温度为17±1℃，光照0L）5d，统计芽转绿成活数，淘汰成活数＜80%的品种，保留成活数≥80%的品种。
将挑选品种的成活幼苗在8：30-20：30温度为25±1℃，光照5L，20：30-8：30温度为17±1℃，光照0L的条件下，培养至幼苗2叶1心，保持2±1mm水层，再进行苗期低温处理：温度设置为10±1℃，湿度80%，光照设置循环（8：30-20：30为3L；20：30-8：30为0L），保持2±1mm水层，处理时间为7d，统计各品种的成活幼苗数，挑选幼苗成活率≥80%的水稻材料即得到适温下发芽力高、芽期和苗期耐低温的水稻品种。
12d统计15±1℃植物培养箱中的发芽率，淘汰发芽率＜90%的品种，测量芽长，淘汰芽长＜5mm的品种，筛选出12d内发芽率≥90%，且芽长≥5mm的品种。将筛选出的品种在幼芽期转入低温条件下（温度5±1℃，湿度80%，光照8：30-20：30为3L；20：30-8：30为0L）10d, 然后转入常温（8：30-20：30为25±1℃，光照5L，20：30-8：30为17±1℃，光照0L，湿度80%）5天，统计幼芽转绿成活数，淘汰成活数＜80%的品种，保留成活苗数≥80%的品种。
将所筛选到的品种的幼苗，继续在常温（8：30-20：30为25±1℃，光照5L，20：30-8：30为17±1℃，光照0L）条件下培养至2叶1心，将幼苗转入10±1℃的低温条件下（湿度80%，光照8：30-20：30为3L，20：30-8：30为0L）7d，统计成活幼苗数，淘汰成活幼苗数＜80%的品种，保留成活幼苗数≥80%的品种，即得到种子萌发耐低温、耐水淹且芽期和苗期耐低温的水稻品种。
试验例2
1）筛选到低温、水淹条件下种子发芽力高且芽期、苗期耐低温的水稻品种L52；
2）将L52做为母本，超高产水稻品种中嘉早17为父本，进行杂交；
3）F1收获的种子，按照实施例1的步骤2）-8）进行筛选，鉴定低温发芽力和芽期、苗期耐冷性，选择淹水、低温条件下发芽力强且芽期、苗期耐低温的植株，种植F2群体，从中选择农艺性状优良的单株；
4）种植F3株系，结合株叶形态、结实率、抗性和产量选种优良株系，按照实施例步骤2）-8）进行筛选，从优良株系中选择优异单株，种植株系；
5）在F4-F6株系中，结合株叶形态、结实率、抗性和产量选择单株，继续进行加代稳定；
6）种植株系至F7代，按照实施例1的步骤2）-8）进行筛选，结合产量数据（育种惯用说法，一般是根据单株产量，折算亩产），选择淹水、低温条件下发芽力高、芽期和苗期耐低温的定型品系，即得到“前期功能型”超级早稻品种“耐冷早17”。
表1.“前期功能型”超级早稻耐冷早17与普通水稻品种金早47比较

Claims (4)

1.一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于包括以下步骤：
1）筛选适温下发芽力高的水稻品种：设置植物培养箱温度为30±1℃、湿度80%、暗黑条件进行发芽试验，挑选出发芽率≥95%且出芽所需时间≤72h的水稻材料备用；
2）种子萌发低温淹水处理：将步骤1）中挑选出的水稻材料种子进行淹水条件下低温发芽试验，培养箱温度为15±1℃、湿度80%、暗黑，从中挑选出发芽率≥90%且出芽所需时间≤12d的水稻材料备用；
3）芽期低温处理：将步骤2）中挑选出的水稻材料进行低温处理，温度为5±1℃，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，保持2±1mm的薄水层，处理时间为10d；
4）常温恢复处理：将步骤3）中处理好的材料转入温度按照8：30-20：30为25±1℃、20：30-8：30为17±1℃循环、湿度80%、光照按照8：30-20：30为5L、20：30-8：30为0L循环的条件下进行恢复，处理时间为5d；
5）芽期耐低温品种筛选：统计步骤4）中处理过的材料的幼芽成活数，挑选幼芽转绿成活数≥80%的水稻材料备用；
6）将步骤5）中所挑选品种的成活幼苗，按步骤4）继续处理，待幼苗生长至2叶1心；
7）苗期低温处理：将步骤6）中处理好的材料，进行低温10±1℃处理，湿度80%，光照按照8：30-20：30为3L、20：30-8：30为0L循环，处理时间为7d；
8）苗期耐低温品种筛选：统计步骤7）中完成低温处理的材料的成活幼苗数，挑选幼苗成活率≥80%的水稻材料备用；
9）将步骤8）中挑选出的品种做为亲本之一，与超高产早稻进行杂交；
10）从F1收获的种子开始，重复步骤2）-8）以筛选出低温、淹水条件下能够萌发且在芽期和苗期耐低温的成活植株，移栽至大田种植F2群体，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量性状，选择优良单株；
11）种植成株系F3，结合生育期、株叶形态、结实率、抗性和产量选择优良株系，从优良株系中选择优异单株，对收获的种子进行步骤1-8）处理，保留低温、淹水条件下能够发芽且芽期和苗期耐低温的单株；
12）在F4-F6株系中，结合株叶形态、结实率、抗性和产量选择单株，继续进行加代稳定；
13）种植株系至F7代，测定低温发芽力和芽期、苗期耐低温情况，结合产量数据，选择种子萌发耐水淹和低温、芽期和苗期耐低温的定型品系，即得到“前期功能型”超级早稻品种。
2.如权利要求1所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤1）和2）中出芽芽长≥5mm。
3.如权利要求1所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤1）中出芽所需时间≤72h。
4.如权利要求1所述的一种前期功能型超级早稻品种的选育方法，其特征在于所述的步骤2）中出芽所需时间≤12d。
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