CN105532429A - 一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于：选择实用型光温敏水稻两用核不育系作为亲本或亲本之一进行杂交、加代；加代至F4代时，在育性敏感期用12.5h光长+23.5℃水温进行处理后，进行育性镜检，选择不育单株割蔸再生；再生单株进入育性敏感期后用12.5h光长+20.5℃水温进行处理，采取花粉进行花培；种植花培植株，花培植株进入育性敏感期用12.5h光长+23.5℃水温进行处理后，进行育性镜检，选取不育单株割蔸再生，育性转换期低温短光处理，促其自交结实，收获单株种子；对收获单株配合力进行测定，选取株叶形态、异交特性、农艺性状和配合力佳的株系，即为选育出的新型两用核不育系。
Description
技术领域
本发明公开了一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，属水稻新品种选育育种领域。
背景技术
当前，两系法杂交稻主要是利用光温敏核不育系为载体配制杂交组合，这种类型的不育系育性受光温共同控制，表现为长日高温不育、短日低温可育。育成的这类型的不育系只有同时具备短日和低温条件才表现可育，即在长光照和中等光照条件下，育性敏感期遇日平均温度23.5℃低温，且持续时间6-7d，仍保持稳定不育；在短光照条件下，只要育性敏感期连续2-3天遇日平均温度23.5℃低温，育性就会波动。因此，光温敏核不育系在长光照和中等光照条件制种具有很好的安全性，在短日照条件下繁殖具有很好的高产稳产性，繁殖特性优于温敏型核不育系。
在以往对低不育起点温度光温敏核不育系选育过程中，多利用自然条件，使育种材料育性敏感期遇到低温，在育性波动时进行选择。但要使选择的材料育性敏感期正好遇到所需要的那种育性转换温度概率很小，尤其是要求选育低不育起点温度与生理下限不育温度之间的温度范围很窄，增加了选择的难度。同时，对当选不育株往往要带蔸异地繁殖，既增加了育种成本和繁种的不确定性，又推迟了育种进度。而且这种方法没有考虑光长对不育系育性的影响。因此，要人为创造不育性的选择条件，最理想的办法是建一个智能光温控制系统，通过光温组合，对两系不育系选育过程中的中间不育材料进行不育起点温度鉴定，对光温组合处理下不育起点温度低于23.5℃的不育株系加快纯合，增压选择，进而选育综合性状优良，不育起点温度低，制种安全的光温敏核不育系。实用型光温敏水稻两用核不育系的选育对保障我国两系杂交水稻制种安全和两系杂交水稻健康平稳发展具有重要意义。
发明内容
本发明公开了一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，用本发明方法选育水稻两用核不育系育性转换起点温度低，制种风险小，可繁性好。
本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
本发明实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，其特点在于包括以下步骤：
(1)建立智能温光控制系统，在所述智能温光控制系统中设置有日照光长和水温可调节的处理池；
(2)选择生产应用上实用型光温敏水稻两用核不育系作为亲本或亲本之一，进行杂交；种植所得F1代种子，进行自交；种植所得F2代种子，在F2代群体中选择综合性状优良的不育单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；在F3代的不育株系中进一步选择综合性状优良、异交特性好的单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；
(3)在F4代的不育株系中挑选综合性状优良、植株群体农艺性状较一致的株系，于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光控制系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的单茎进行标记，在始花后的第2天对被标记的单茎进行花粉镜检，连续镜检4-5天，确定被标记的单茎稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(4)对步骤(3)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于步骤(1)建立的智能温光控制系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，于幼穗分化7期未、8期初采取稻苞，取花药进行离体培养和染色体诱导加倍，获得双单倍体花培株系；
(5)种植花培株系，于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的稻穗进行标记，在始花后的第2天对被标记的稻穗进行花粉镜检，确定被标记的稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(6)对步骤(5)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，自交结实，收获单株种子；
(7)对收获单株配合力进行测定，选取株叶形态、异交特性、农艺性状和配合力佳的株系，即为选育出的新实用型光温敏水稻两用核不育系。
本发明实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，其特点也在于：
在步骤(3)、(5)的花粉镜检中，若被标记的稻穗出现可育花粉，则表明该不育单株在12.5h的日照光长条件下不育起点温度高于23.5℃，若被标记的稻穗花粉败育，无可育花粉，则表明该不育单株在12.5h的日照光长条件下不育起点温度低于23.5℃。
所述智能温光控制系统包括控制台、储水池、处理池和排水井；所述储水池的排水口引入所述处理池，所述处理池的排水口引入所述排水井；所述排水井的排水口经水泵引入所述储水池；所述控制台连接所述储水池、处理池和排水井；所述控制台通过制冷机调控所述储水池内的冷水的温度；所述控制台经流速控制阀调控由所述储水池流入所述处理池的冷水的流速和流量；所述控制台经储水池温控仪监控所述储水池的水温，通过处理池温控仪监控所述处理池的水温；在所述处理池上设置有遮阳网，所述控制台通过日照监控仪监控所述处理池的日照光长，并调控遮阳网在所述处理池上的开合。在所述排水井处设置有水位控制器。
控制台通过制冷机使储水池的温度恒定在所要求的温度范围，通过管道使储水池的水流入处理池，控制台通过处理池温控仪监控所述处理池的水温，根据处理池设定温度与实际温度的偏差，调节由储水池流入处理池的冷水的流速和流量，然后再经水泵把处理池的水抽入排水井，并引入储水池，达到冷水循环，从而实现处理池的水温的智能控制。处理池池埂高度高于实用型光温敏水稻两用核不育系幼穗分化第VI期的穗尖高度，一般应高出25cm。
本发明的有益效果体现在：
本发明光温敏水稻两用核不育系的选育方法，通过智能温光控制系统可以有效控制光温敏水稻两用核不育系选育过程中的温度和日照光长，设备运行成本低、自动化程度高；
在不育系纯合稳定过程中花培技术与不育系温、光的处理相结合，影响不育系不育起点温度的光敏不育基因纯合快，提高育种效率，缩短育种年限；
在整个选育过程中充分考虑了光照和温度对育性的影响，选育不育系育性受温度和光照的共同作用，其在华中地区夏季长光照条件下、广东、广西秋制条件下，由于转育起点温度低，制度种安全；在海南等短光照条件下繁种，不育起点温度高，繁种较易成功。
附图说明
图1为本发明智能温光控制系统的示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例以合肥丰乐种业股份有限公司选育的水稻两用核不育系F136S为例，叙述本发明实用型光温敏水稻两用核不育系的选育的实施方式。此实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
(1)建立如图1所示的智能温光控制系统。
(2)选择生产应用面积较大的光温敏水稻两用核不育系Y58S和广占63S作为亲本，这两个亲本综合农艺性状优良，且具有互补的优缺点，适用于水稻两系不育系的遗传改良；以广占63S作为母本，以Y58S作为父本，进行杂交；种植所得F1代种子，进行自交；种植所得F2代种子，在F2群体中选择综合性状优良的不育单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；在F3不育株系中进一步选择综合性状优良、异交特性好的单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；
(3)在F4代的不育株系中挑选综合性状优良、植株群体农艺性状较一致的株系，于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光控制系统的处理池中，处理池内水深以淹没幼穗生长点为准，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的单茎进行株记，在始花后的第2天对被标记的单茎进行花粉镜检，连续镜检4-5天，确定被标记的单茎稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(4)对步骤(3)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，于幼穗分化7期未、8期初采取稻苞，取花药进行离体培养和染色体诱导加倍，获得双单倍体花培株系；未取样剩余材料收获单株种子，进行配合力测定；
(5)种植花培植株，根据配合力测定结果，选取花培植株于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的稻穗进行标记，在始花后的第2天对被标记的稻穗进行花粉镜检，确定被标记的稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(6)对步骤(5)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，自交结实，收获单株种子；
(7)对收获单株配合力进行测定，选取株叶形态、异交特性、农艺性状和配合力最佳的株系，即为选育出的新实用型光温敏水稻两用核不育系，命名为F136S；
实施效果：通过上述方法选育的F136S经育性鉴定，14h光照条件下、23℃温度处理花粉败育率为100％。在12.5h光照条件下、不育系用20.5-21.5℃冷水连续处理15-20天，自交结实率达65％以上。
Claims (3)
1.一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)建立智能温光控制系统，在所述智能温光控制系统中设置有日照光长和水温可调节的处理池；
(2)选择生产应用上实用型光温敏水稻两用核不育系作为亲本或亲本之一，进行杂交；种植所得F1代种子，进行自交；种植所得F2代种子，在F2代群体中选择综合性状优良的不育单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；在F3代的不育株系中进一步选择综合性状优良、异交特性好的单株割茬再生，再生株套袋自交繁殖；
(3)在F4代的不育株系中挑选综合性状优良、植株群体农艺性状较一致的株系，于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光控制系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的单茎进行标记，在始花后的第2天对被标记的单茎进行花粉镜检，连续镜检4-5天，确定被标记的单茎稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(4)对步骤(3)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于步骤(1)建立的智能温光控制系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，于幼穗分化7期未、8期初采取稻苞，取花药进行离体培养和染色体诱导加倍，获得双单倍体花培株系；
(5)种植花培株系，于主茎幼穗分化四期末置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和23.5℃的水温连续处理7天，处理结束后移出处理池；对每个单株中剑叶叶枕与下一叶叶枕为±1cm的稻穗进行标记，在始花后的第2天对被标记的稻穗进行花粉镜检，确定被标记的稻穗的花粉育性，选择不育起点温度低于23.5℃的不育单株；
(6)对步骤(5)选出的不育单株割蔸再生，待再生株进入幼穗分化四期后置于步骤(1)建立的智能温光处理系统的处理池中，处理池内水深淹没幼穗生长点，以12.5h的日照光长和20.5℃的水温处理，自交结实，收获单株种子；
(7)对收获单株配合力进行测定，选取株叶形态、异交特性、农艺性状和配合力佳的株系，即为选育出的新实用型光温敏水稻两用核不育系。
2.如权利要求1所述的实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于：所述智能温光控制系统包括控制台、储水池、处理池和排水井；
所述储水池的排水口引入所述处理池，所述处理池的排水口引入所述排水井；所述排水井的排水口经水泵引入所述储水池；所述控制台连接所述储水池、处理池和排水井；
所述控制台通过制冷机调控所述储水池内的冷水的温度；所述控制台经流速控制阀调控由所述储水池流入所述处理池的冷水的流速和流量；所述控制台经储水池温控仪监控所述储水池的水温，通过处理池温控仪监控所述处理池的水温；
在所述处理池上设置有遮阳网，所述控制台通过日照监控仪监控所述处理池的日照光长，并调控遮阳网在所述处理池上的开合；
在所述排水井处设置有水位控制器。
3.如权利要求1所述的实用型光温敏水稻两用核不育系的选用方法，其特征在于：在步骤(3)、(5)的花粉镜检中，若被标记的稻穗出现可育花粉，则表明该不育单株在12.5h的日照光长条件下不育起点温度高于23.5℃，若被标记的稻穗花粉败育，无可育花粉，则表明该不育单株在12.5h的日照光长条件下不育起点温度低于23.5℃。
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