CN104170716A - 一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法 - Google Patents

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Abstract

“一种高柱头外露率粳型两系不育系选育的方法”属于两系杂交粳稻遗传育种及制种领域，具体步骤为：1.选择柱头外露率高的两系不育系作为供体亲本；2.将供体亲本与粳型两系不育系杂交；3.F2代选择柱头外露率达到95％以上单株；4.F3到F7世代选择群体性状稳定一致的高柱头外露率材料；5.对获得的材料进行高柱头外露率基因定位；并利用温室选择低起点温度材料；6.用获得的材料与常规粳稻杂交，F2再回交，在BC1F2中选择败育彻底单株，割穗重发收种；7.用获得的材料在海南连续自交至F4；将BC1F5在不同纬度地区试种，选择温光钝感不育单株割穗收种。8.对获得的材料进行柱头外露基因检测，最终筛选出高柱头外露率两系不育系材料。本发明可显著提高育种效率和制种产量。

Description

一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法
一、技术领域
本发明属于两系杂交粳稻遗传育种及制种领域，尤其是一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法。 
二、背景技术
亚洲栽培稻有籼粳两个亚种，典型籼型水稻多数具有柱头外露的性状，典型粳稻柱头外露率极低，一般0.2％左右。两系法杂交稻是我国独创的以光温敏核不育性的利用为主要内容的高技术，是继三系法杂交稻之后水稻遗传育种上的又一重大科技创新。与三系法相比，两系法具有显著的优越性：不育系与恢复系配组自由，选配优良组合几率大；不育系可一系两用。 
迄今，两系粳稻不育系多是由常规粳稻品种或品系与粳型两系不育系杂交转育而来，保持了粳稻柱头外露率低的特性。另外由于水稻颖花开放时间较短，使不育系不能接受花粉受精，最终制种产量低，成为杂交粳稻生产发展的瓶颈。由于花时不遇，不育系柱头不外露，即便花期相遇，一般制种结实率都在30％以下。 
三、发明内容
本发明的发明目的在于发明一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，它能够克服现有技术中的不足，获得高柱头外露率粳型两系不育系，并将其用于优势组合的制种生产。 
本发明的技术方案为：一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于它由以下步骤构成： 
(1)选择大柱头和柱头外露率高的光温敏核不育系，作为柱头外露性状基因的供体亲本； 
(2)将携带柱头外露性状基因的光温敏核不育系供体亲本与粳型两系不育系材料杂交，使粳型有利基因与柱头外露率高的基因重组； 
(3)从杂交分离世代F2代开始，选择综合性状优良、柱头外露率达到95％以上的单株； 
(4)从F3到F7世代，采取海南、天津穿梭育种的方法，选择群体性状稳定一致的两系粳型高柱头外露率材料； 
(5)用步骤(4)中获得的稳定一致的两系粳型高柱头外露率材料与另一材料杂交构建重组自交系，进行高柱头外露率基因定位；同时对该两系粳型高柱头外露率材料在温室进行不育起点温度鉴定，选择低起点温度的两系高柱头外露率材料； 
(6)用步骤(5)中获得的低起点温度的两系高柱头外露率材料与常规粳稻杂交，在正季对F2中败育彻底、株型好、抗病性强的个体再与该常规粳稻回交，海南加一代，在正季再在回交BC1F2中选择败育彻底、农艺性转优良的单株，割穗重发收种； 
(7)用步骤(6)中获得的材料在海南连续自交至F4获得一批粳型两系不育系材料；将BC1F5在不同纬度地区进行试种，选择温光钝感的不育单株割穗收种。 
(8)利用步骤(5)中高柱头外露率基因定位结果，设计相应引物，对步骤(7)中获得的两系不育系材料进行高柱头外露率基因检测，最终筛选出柱头外露率达95％以上的粳型两系不育系材料。该高柱头外露率两系粳稻不育系除育性之外，其它农艺性状与步骤(6)中常规粳稻材料基本相同 
上述所说的步骤(2)中的携带柱头外露性状基因的光温敏核不育系供体亲本材料为柱头大和柱头外露率高的籼稻、爪哇稻或野生稻材料。 
上述所说的步骤(2)中的粳型两系不育系材料是株型理想、不育起点温度低、安全期长、优质、多抗、广适的粳稻材料。 
上述所说的获得柱头外露率95％以上的两系不育系材料的方法为首先获得高代粳型两系不育系材料，然后利用分子标记辅助育种方法对上述高代粳型两系不育系材料进行高柱头外露率基因检测，此种方法可显著提高育种效率。 
上述所说的步骤(8)中获得的高柱头外露率两系粳稻不育系可以直接用于优势粳稻组合的制种生产，也可以在选育新组合过程中，进行新组合测配选育工作。 
上述所说的柱头外露率是指水稻颖花开放闭颖后，柱头突出在闭合颖壳外的闭颖外露率，包括双边外露率和单边外露率两种情况。 
本发明的优越性在于：①本发明适用于对综合性状优良的所有粳稻材料同时进行高柱头外露率和两系不育系转育，从而获得高柱头外露率粳型两系不育系；②本发明利用了分子标记辅助育种进行高柱头外露率材料选育，有效提高了育种效率；③本发明利用温室开展了低起点温度两系不育系材料选育，通过加大筛选压力，选择出一批不育起点温度低且育性稳定的材料；④本发明利用了海南独特的气候特点进行连续自交加代，比常规南繁北育的方法节省了育种时间。 
四、具体实施方式：
下面结合实施例对本发明进一步说明。 
1.2002年3月海南：亲本处于可育期杂交配组：培矮64S/028S 
2.2002年正季天津：F1加代混收 
3.2002年冬海南：严格在F2分离群体中选择综合性状优良、柱头外露率达到95％以上的单株并进行混收 
4.2003年正季天津：从F3群体中选择育性稳定(田间观察和室内镜检结合)、柱头外露率高、柱头活性强、抗病性好、开花闭颖好、农艺性状良好的不育单株，当季割头重发收种子。2003年冬海南：F4进一步筛选各种性状良好的株系。2004年正季天津：F5进一步对开花习性和后期抗性筛选，选择最好的单系割头重发收取种子。2004年冬海南：F6分期播种对育性进行初步鉴定，综合选择最好的小区。2005年正季天津：F7群体稳定一致，获得综合性状优良、高柱头外露率的两系粳型不育系DS，将DS材料送至湖南杂交水稻中心在温室进行不育起点温度鉴定，进一步选育出低起点温度DS材料开始应用。 
5.利用DS/9083的F2群体进行柱头外露率QTL定位，检测出在第3染色体上3个位点的贡献率为25％以上。 
6.2006年天津正季将DS与隆粳6号(香型常规材料)进行杂交；2006年冬季海南种植F1；2007年天津正季种植F2群体，并对败育彻底、株型好、抗病强的个体进行回交；2007年冬季海南种植BC1F1；2008年天津正季在BC1F2，选择育性稳定，农艺性状优良的单株进行割穗重发，并收种；2008年冬季海南连续自交获得带有香味儿单株的BC1F4；2009年正季将BC1F5在不同纬度地区进行试种，选择温光钝感的不育单株L6S割穗收种。 
7.2009年冬季，利用分子标记辅助选择育种，对L6S进行高柱头外露率基因检测，获得高柱头外露率粳型两系不育系材料，进行单株繁种。 
8.选择育性稳定，农艺性状优良的小区进行测交、制种。 

Claims (6)

1.一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于它由以下步骤构成：
(1)选择大柱头和柱头外露率高的光温敏核不育系，作为柱头外露性状基因的供体亲本；
(2)将携带柱头外露性状基因的光温敏核不育系供体亲本与粳型两系不育系材料杂交，使粳型有利基因与柱头外露率高的基因重组；
(3)从杂交分离世代F2代开始，选择综合性状优良、柱头外露率达到95％以上的单株；
(4)从F3到F7世代，采取海南、天津穿梭育种的方法，选择群体性状稳定一致的两系粳型高柱头外露率材料；
(5)用步骤(4)中获得的稳定一致的两系粳型高柱头外露率材料与另一材料杂交构建重组自交系，进行高柱头外露率基因定位；同时对该两系粳型高柱头外露率材料在温室进行不育起点温度鉴定，选择低起点温度的两系高柱头外露率材料；
(6)用步骤(5)中获得的低起点温度的两系高柱头外露率材料与常规粳稻杂交，在正季对F2中败育彻底、株型好、抗病性强的个体再与该常规粳稻回交，海南加一代，在正季再在回交BC1F2中选择败育彻底、农艺性转优良的单株，割穗重发收种；
(7)用步骤(6)中获得的材料在海南连续自交至F4获得一批粳型两系不育系材料；将BC1F5在不同纬度地区进行试种，选择温光钝感的不育单株割穗收种；
(8)利用步骤(5)中高柱头外露率基因定位结果，设计相应引物，对步骤(7)中获得的两系不育系材料进行高柱头外露率基因检测，最终筛选出柱头外露率达95％以上的粳型两系不育系材料，该高柱头外露率两系粳稻不育系除育性之外，其它农艺性状与步骤(6)中常规粳稻材料基本相同。
2.根据权利要求1所说的一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于所说的步骤(2)中的携带柱头外露性状基因的光温敏核不育系供体亲本材料为柱头大和柱头外露率高的籼稻、爪哇稻或野生稻材料。
3.根据权利要求1所说的一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于所说的步骤(2)中的粳型两系不育系材料是株型理想、不育起点温度低、安全期长、优质、多抗、广适的粳稻材料。
4.根据权利要求1所说的一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于所说的获得柱头外露率95％以上的两系不育系材料的方法为首先获得高代粳型两系不育系材料，然后利用分子标记辅助育种方法对上述高代粳型两系不育系材料进行高柱头外露率基因检测，此种方法可显著提高育种效率。
5.根据权利要求1所说的一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于所说的步骤(8)中获得的高柱头外露率两系粳稻不育系可以直接用于优势粳稻组合的制种生产，也可以在选育新组合过程中，进行新组合测配选育工作。
6.根据权利要求1所说的一种高柱头外露率粳型两系不育系的选育方法，其特征在于所说的柱头外露率是指水稻颖花开放闭颖后，柱头突出在闭合颖壳外的闭颖外露率，包括双边外露率和单边外露率两种情况。
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