CN104186302A - 一种利用反光敏核不育系进行多基因型杂种优势利用的技术方法 - Google Patents

Abstract

“利用反光敏核不育系进行多基因型杂种优势利用”的新技术，改变了“粳稻多基因型杂种优势利用”必须将亲本材料进行三系配套的技术限制，打破了杂交粳稻恢复基因的限制，使配组更自由，有效拓宽了优良新资源的利用途径，提高了新组合选育的效率；将亲本之一定向转育为高柱头外露率的“反光敏”核不育系，实现“粳稻多基因型杂种优势利用”种子生产体系的两系化。利用“反光敏”核不育系的育性转换特点，在海南冬季进行F1代杂交种子的生产，在北方夏季进行“反光敏”核不育系种子的扩繁及“多基因型杂交种”的生产应用，有效降低了杂交粳稻种子生产和亲本繁殖的风险和成本，为杂交粳稻的进一步推广应用提供技术支持。

Description

一种利用反光敏核不育系进行多基因型杂种优势利用的技术方法

所属技术领域

本发明专利属于杂交粳稻遗传育种领域，是一种高效选育杂交粳稻新组合、快速进行种子生产的技术方法。

背景技术

近年来杂交粳稻的推广与应用面临许多亟待解决的问题，其中杂种优势问题和杂交粳稻制种产量问题是影响杂交粳稻应用推广的主要因素。“粳稻多基因型群体杂种优势利用”技术方法的提出和实施，有效解决了杂交粳稻制种产量低、成本高、风险大的问题。为杂交粳稻的发展提供新的思路和参考。但是这种方法新组合的选育与种子生产配套技术仍然受到恢复基因的限制，使新组合选育周期长、效率低，在很大程度上阻碍了这种新技术在生产上的推广和应用。所以如何摆脱恢复基因限制、并且杂种后代不分离出不育株，已成为该技术发展与应用的关键问题。

发明内容

发明了一种“利用反光敏核不育系进行多基因型杂种优势利用”的新技术，该技术改变了“粳稻多基因型杂种优势利用”必须将亲本材料进行三系配套的技术限制，而是将亲本之一定向转育为高柱头外露率的“反光敏”核不育系，实现“粳稻多基因型杂种优势利用”种子生产体系的两系化。利用“反光敏”核不育系的育性转换特点(冬季海南短日照条件下表现为完全败育，夏季北方粳稻种植区域长日照条件下表现为育性恢复)，同时利用“反光敏”核不育系所配组合的后代在长日照条件下不会分离出不育株，在海南冬季进行F1代杂交种子的生产，在北方夏季进行“反光敏”核不育系种子的扩繁及“多基因型杂交种”的生产应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.收集不同遗传基础的水稻材料进行材料间人工去雄杂交，选择综合优势明显的F1，构建重组自交系(RIL)群体，至F5代时采取单株移栽的方式种植，并在群体内选择目的单株，构成类父本群和类母本群。

2.利用SSR分子标记，对步骤1中所选材料进行分类，并与原父本或母本杂交，并筛选综合优势强的F1。

3.将综合优势强的F1所对应的母本定向转育成高柱头外露率的“反光敏”核不育系。

4.冬季海南短日照条件下，利用“反光敏”核不育系的育性特点，以综合优势强的F1所对应的父本为父本，以定向转育而成的“反光敏”核不育系为母本，进行对应配组。

5.在目标应用生态区域对所配组合进行综合优势鉴定，并收取F1种子。

6.在目标应用生态区域，F1、F2和当地对照品种相邻种植，进行优势比较，并对F2整齐程度进行调查，筛选综合优势强，且F2整齐一致的组合，命名。

上述步骤1中“选择目的单株，构成类父本群和类母本群”是指：选择与原父本在生育期、株叶型态、穗型相似的单株构成类父本群，选择与原母本在生育期、株叶型态、穗型相似的单株构成类母本群。

上述步骤2中“对步骤1中所选材料进行分类，并与原父本或母本杂交”是指：利用SSR分子标记，在类父本群中筛选遗传背景接近母本的株系，做母本与原父本进行人工去雄杂交；在类母本群众筛选遗传背景接近父本的株系，做父本与原母本进行人工去雄杂交；

上述步骤4中“利用‘反光敏’核不育系的与性特点”是指：冬季海南短日照条件下表现为完全败育，夏季北方粳稻种植区域长日照条件下表现为育性恢复。“反光敏”核不育系所配组合的后代在长日照条件下不会分离出不育株。

本发明的有益效果是，一方面打破了杂交粳稻恢复基因的限制，使配组更自由，有效拓宽了优良新资源的利用途径，提高了新组合选育的效率；另一方面“反光敏”核不育系育性转换的独特特点，为“粳稻多基因型杂种优势利用”开辟了新的途径。同时本发明可有效降低杂交粳稻种子生产和亲本繁殖的风险和成本，为杂交粳稻的进一步推广应用提供技术支持。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明进一步说明。

1、06年8月份(天津)以辽星1号为母本，C431为父本(人工去雄杂交)构建重组自交系，08年4月份，从F5代群体中选择农艺性状似辽星1号的单株并收取种子。2008年夏将所选单株到沈阳种植。

2、利用SSR分子标记，分析所选单株系的遗传背景，选择遗传背景类似C431的株系做父本，并与辽星1号进行人工去雄杂交。2008年冬海南将一部分杂交粒带到海南加代，并收取F1种子。

3、2009年夏沈阳：辽星1号、F1、F2相邻种植并进行优势比较，同时鉴定F2的整齐程度，选定F2优势表现良好且群体整齐一致的组合，将其父本命名为R431。

4、2007-2011年夏：通过海南沈阳往返选育将辽星1号定向转育为高柱头外露率的“反光敏”核不育系，命名为F11S。

5、2011年冬海南：F11S与R431配组获得杂交种子1kg。

6、2012年夏沈阳：种植杂交种，扩繁F2种子600kg。

7、2013年夏沈阳：将F11S／R431的F1、F2和对照品种辽星1号相邻种植，设3次重复，经实收测定F1比对照品种辽星1号平均增产21.7％，F2增产10.3％，且F2群体表现整齐一致。

Claims (4)

1.一种利用反光敏核不育系进行多基因型杂种优势利用的技术方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)收集不同遗传基础的水稻材料进行材料间人工去雄杂交，选择综合优势明显的F1，构建重组自交系(RIL)群体，至F5代时采取单株移栽的方式种植，并在群体内选择目的单株，构成类父本群和类母本群；

(2)利用SSR分子标记，对步骤1中所选材料进行分类，并与原父本或母本杂交，并筛选综合优势强的F1；

(3)将综合优势强的F1所对应的母本定向转育成高柱头外露率的“反光敏”核不育系；

(4)冬季海南短日照条件下，利用“反光敏”核不育系的育性特点，以综合优势强的F1所对应的父本为父本，以定向转育而成的“反光敏”核不育系为母本，进行对应配组；

(5)在目标应用生态区域对所配组合进行综合优势鉴定，并收取F1种子；

(6)在目标应用生态区域，F1、F2和当地对照品种相邻种植，进行优势比较，并对F2整齐程度进行调查，筛选综合优势强，且F2整齐一致的组合，命名。

2.根据权利要求1的方法，步骤(1)中“选择目的单株，构成类父本群和类母本群”是指：选择与原父本在生育期、株叶型态、穗型相似的单株构成类父本群，选择与原母本在生育期、株叶型态、穗型相似的单株构成类母本群。

3.根据权利要求1的方法，步骤(2)中“对步骤1中所选材料进行分类，并与原父本或母本杂交”是指：利用SSR分子标记，在类父本群中筛选遗传背景接近母本的株系，做母本与原父本进行人工去雄杂交；在类母本群众筛选遗传背景接近父本的株系，做父本与原母本进行人工去雄杂交。

4.根据权利要求1的方法，步骤(4)中“利用‘反光敏’核不育系的与性特点”是指：冬季海南短日照条件下表现为完全败育，夏季北方粳稻种植区域长日照条件下表现为育性恢复，“反光敏”核不育系所配组合的后代在长日照条件下不会分离出不育株。