CN104429931A - 一种培育适宜于南制北繁的光敏核不育系的技术方法 - Google Patents

一种培育适宜于南制北繁的光敏核不育系的技术方法 Download PDF

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刘桂林
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发明了一种培育适宜于南方大部分稻区进行种子生产，北方稻区可进行种子繁殖的优良光敏核不育系的技术方法，该技术充分利用天津和海南三亚独特的自然光照条件，同时严格参照制繁种区域的光照条件，设计光敏核不育系的选育程序，用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交隔代再回交一次，分离世代在较大的压力下对育性性状严格筛选，根据自然条件下的光照特点，安排播插期及割蔸再生处理，使育性转换敏感的发育期处于预期的光照长度条件下，同时结合人工气温室处理，从而选育出符合要求的不育株系，在目标应用生态区域对其农艺性状及育性作进一步筛选和鉴定，进而投入配组应用。

Description

一种培育适宜于南制北繁的光敏核不育系的技术方法
(一)技术领域：
本发明属于杂交稻遗传育种领域，是一种依据反光敏核不育系育性随着光照长度的变化而发生转换的特点，利用天津和海南三亚独特气候条件选育适宜于京津以北进行不育系种子繁殖，京津以南进行杂交稻种子生产安全系数高的光敏核不育系的技术方法。
(二)背景技术：
近年来气候异常，盛夏低温频繁出现，对两系杂交水稻制种的安全性造成了巨大威胁。两系杂交稻的发展也面临着严峻的考验，两系杂交稻现用的母本主要我光温敏核不育系，其育性转换受温度影响较大。而气候条件中光照长度是一个相对稳定的因素，如果光敏核不育系能够成功应用，则可以有效降低两系杂交稻种子生产的风险，但是目前所选育的光敏核不育系育性转换临界光照长度普遍偏低，只有冬季在海南、云南部分地区才表现为完全败育，使制种时间和区域受到很大限制，增加了制种成本，限制了光敏核不育系在生产上的应用，在一定程度上影响两系杂交稻的进一步推广。所以如何选育将成为杂交水稻发展的关键性技术问题之一。
(三)发明内容：
发明了一种培育适宜于南方大部分稻区进行种子生产，北方稻区可进行种子繁殖的优良光敏核不育系的技术方法，该技术充分利用天津和海南三亚独特的自然光照条件，同时严格参照制繁种区域的光照条件，设计光敏核不育系的选育程序，用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交隔代再回交一次，分离世代在较大的压力下对育性性状严格筛选，根据自然条件下的光照特点，安排播插期及割蔸再生处理，使育性转换敏感的发育期处于预期的光照长度条件下，同时结合人工气温室处理，从而选育出符合要求的不育株系，在目标应用生态区域对其农艺性状及育性作进一步筛选和鉴定，进而投入配组应用。
为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：
1、天津：8月份用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交，收取至少100粒杂交种，分成两份。
2、三亚：一份12月份种植不低于50株，另一份备份，收取不低于10000粒F2种子。分成两份。
3、天津：分期播种F2群体，出穗时筛选在8月10日至8月25日花粉彻底败育的单株。将选出的单株割蔸再生，在其幼穗分化4-5期利用人工气温室进行光照长度为14.2h/d的长光照处理，选择育性恢复较好的单株，收取自交种子。
4、三亚：以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子不低于100粒，分成两份。重复2、3步骤。
5、三亚：11月份中旬种植BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的不育株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
6、天津：分期播种BC1F4群体，每期不低于500株，出穗时筛选在8月10日至8月25日花粉彻底败育的单株，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，最终选出综合性状良好的不育株(系)，将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
7、三亚：11月份中旬将所选BC1F5不育单株分株系种植，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
8、将收获的BC1F6自交种子分成两份，一份在江苏淮安5月上旬播种，另一份在辽宁正季种植，选择在江苏淮安表现败育彻底，同时在辽宁育性恢复良好的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系，尽可能多的收获自交种。
9、正季：将选出的不育株系在不同的目标应用生态区(制种区域和繁种区域)进行联合鉴定，并命名。
上述步骤中，所述分期播种均为每7天为一个分期，每期不低于500株(插单株)，共分5期，采用生育期逆推法确定播插期，保证群体出穗期处于8月10日-8月25日之间，天津8月10日-8月25目光照时长在13.9h/d-13.4h/d之间，而江苏淮安在8月15日之后光照长度均短于13.4h/d，辽宁沈阳在8月12日之前光照长度均长于14h/d。
所述人工气温室进行长光照处理，是指在幼穗分化4--5期，幼穗解剖形态为粒粒现或穗顶部稻粒颖壳分化界线可见，光照长度每天连续14.2h/d，持续处理15天。
所述步骤8中在江苏淮安5月上旬播种目的在于使出穗期的光照长度短于13.4h。辽宁沈阳正季种植采用生育期逆推法使出穗期光照长度处于14h/d以上(辽宁沈阳夏季8月12日之前光照长度在14h/d以上)。
本发明的优越性在于：依据光敏核不育系育性随着光照长度的变化而发生转换的特点，充分利用了天津、三亚独特的气候条件，同时严格参照制繁种区域的光照条件，设计光敏核不育系的选育程序，选育适宜于在南方大部分稻区进行种子生产，京津以北稻区进行种子繁殖的光敏核不育系。
(四)具体实施方式：
实施例：FS18的选育
1、2009年8月天津：FS01/L18B，收取杂交种100粒，分成两份。F01S为育性稳定、高柱头外露率、光敏核不育系，L18B是优良保持系。
2、2009年11月三亚：种植F1不低于50株，另一份备份，收取10000粒F2种子。分成两份。
3、2010年5月天津：上旬分期播种F2群体，每7天为一个分期，每期不低于500株(插单株)，共分5期，2010年8月18日初选出花粉败育彻底的。以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子120粒，分成两份。
4、2010年11月三亚：种植BC1F1不低于50株，另一份备份，收取10000粒BC1F2种子。分成两份。
5、2011年5月天津：上旬分期播种BC1F2群体，每7天为一个分期，每期不低于500株(插单株)，共分5期，出穗时筛选出花粉败育彻底的单株。将选出的单株进行长光照(14.2h/d)处理，收取自交种子。
6、2011年11月三亚：中旬种植BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照(14.2h/d)处理，收取自交种子。
7、2012年5月天津：中旬播种BC1F4群体，筛选花粉败育的单株，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，综合性状良好的不育株(系)，将选出的单株进行长光照(14.2h/d)处理，收取自交种子。
8、2012年11月三亚：中旬种植BC1F5不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照(14.2h/d)处理，尽可能多的收取自交种子，每个入选株系的种子分成两份。
9、2013年，一份在江苏淮安5月上旬播种，另一份在辽宁沈阳正季种植，选择在江苏淮安表现败育彻底，同时在辽宁沈阳育性恢复良好的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系，尽可能多的收获自交种。命名为FS18。

Claims (2)

1.一种培育适宜于南制北繁的光敏核不育系的技术方法，其特征在于它由以下步骤构成：
(1)、天津：8月份用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交，收取至少100粒杂交种，分成两份。
(2)、三亚：一份12月份种植F1不低于50株，另一份备份，收取不低于10000粒F2种子。分成两份。
(3)、天津：分期播种F2群体，出穗时筛选在8月10日至8月25日花粉彻底败育的单株。将选出的单株割蔸再生，在其幼穗分化4-5期利用人工气温室进行光照长度为14.2h/d的长光照处理，选择育性恢复较好的单株，收取自交种子。
(4)、三亚：以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子不低于100粒，分成两份。重复2、3步骤。
(5)、三亚：11月份中旬种植BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的不育株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
(6)、天津：分期播种BC1F4群体，每期不低于500株，出穗时筛选在8月10日至8月25日花粉彻底败育的单株，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，最终选出综合性状良好的不育株(系)，将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
(7)、三亚：11月份中旬将所选BC1F5不育单株分株系种植，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
(8)、将收获的BC1F6自交种子分成两份，一份在江苏淮安5月上旬播种，另一份在辽宁正季种植，选择在江苏淮安表现败育彻底，同时在辽宁育性恢复良好的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系，尽可能多的收获自交种。
(9)、正季：将选出的不育株系在不同的目标应用生态区(制种区域和繁种区域)进行联合鉴定，并命名。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述分期播种均为每7天为一个分期，每期不低于500株(插单株)，共分5期，采用生育期逆推法确定播插期，保证群体出穗期处于8月10日-8月25日之间，天津8月10日-8月25日光照时长在13.9h/d-13.4h/d之间，而江苏淮安在8月15日之后光照长度均短于13.4h/d，辽宁沈阳在8月12日之前光照长度均长于14h/d。
所述人工气温室进行长光照处理，是指在幼穗分化4-5期，幼穗解剖形态为粒粒现或穗顶部稻粒颖壳分化界线可见，光照长度每天连续14.2h，持续处理15天。
所述步骤8中在江苏淮安5月上旬播种目的在于使出穗期的光照长度短于13.4h/d。辽宁沈阳正季种植采用生育期逆推法使出穗期光照长度处于14h/d以上(辽宁沈阳夏季8月12日之前光照长度在14h/d以上)。
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