CN105613276A - 一种饲料用旱稻恢复系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饲料用旱稻恢复系的选育方法，属于特种稻育种技术领域。本发明选用高产、高粗蛋白质含量的饲料稻品种作基础亲本，以稻草适合做饲料的谷秆两用稻品种、高产抗逆性强的旱稻品种和广谱性强恢复系种质作一般亲本，通过科学的杂交配组、花粉培养、染色体加倍和目标性状筛选，选育可以旱作栽培的、高产高营养的谷秆两用混合饲料稻恢复系，充分利用了旱田和山地种植以及稻杆资源，节约种稻用水60%以上，每亩可增加经济收入400元以上。本发明方法科学高效，易于操作，对饲用旱稻恢复系的选育具有重要意义。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种饲料用旱稻恢复系的选育方法，属于特种稻育种技术领域。
背景技术
我国人均水资源占有量2400吨，为世界人均水资源占有量的1/4，居世界第109位，每年由于缺水造成的经济损失逾2000亿元。而目前我国农业用水占总用水量的80%，其中水稻用水量占农业用水的70%。这意味着，仅水稻的生产耗水就占到全国总用水量的56%，因此以我国现有的水资源，难以支撑传统水稻的进一步发展。旱稻无需充足的水分，节水量超过50%，因此可作为国家确保粮食安全的又一选择，利用旱地发展高产旱稻，应成为维持国家粮食安全的新选择。
饲料稻是指在生育期适宜、抗性强的基础上,采用优化栽培,能实现高产(667平方米产量550千克以上)、高含蛋白质、高出糙率(不低于80％)且适合饲用的水稻品种。“高蛋白饲料稻”要求糙米粗蛋白质含量大于或等于12%，“高蛋白饲料稻”的选育推广，不但可缓解早籼稻因口感差而难卖的问题，还可实现南方地区以饲料稻糙米替代饲料玉米的设想。用饲料稻饲养的生猪抗病性有所提高且肉质口感好，糙米饲养与玉米饲养成本基本持平，但发展潜力巨大。而将水稻的地上部分全部割取，谷粒、秸秆、叶子混在一起作为饲料，俗称之为混合饲料稻，混合饲料稻与割青、干草、谷粒相比，富含谷粒和纤维，营养价值和物理特性都较为良好，通常在蜡熟期或完熟期收割，收获也比较方便，是以稻作饲料的最佳方案。谷秆两用稻稻草的粗蛋白质含量、蛋白质消化率、干物质消化率都较一般稻草高，谷秆两用稻草中木质素和半纤维素通过脂键紧密结合的“物理硬壳”较少，相对集中，从而对稻草中营养物质的“营养封闭”程度较小，因而胃蛋白酶、纤维素酶等与谷秆两用稻草粉的接触面大，动物可从中获得较多的营养物质。因而，利用谷秆两用稻来培育混合饲料稻可使混合饲料稻得稻草更符合饲料要求。花培技术是利用单倍体的花粉诱导愈伤，经过分化，产生单倍体植株，然后加倍，形成具有正常染色体倍数及育性的植株，这种植株基因型高度纯合，遗传稳定，比传统的杂交后自交或回交纯合的速度快，节省了大量时间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种可以旱作栽培的、高产高营养的谷秆两用混合饲料稻恢复系的选育方法。以高产、高粗蛋白质含量的饲料稻品种作基础亲本，以稻草适合做饲料的谷秆两用稻品种、高产抗逆性强的旱稻品种和广谱性强恢复系作一般亲本，通过科学的杂交配组、花药培养和目标性状筛选，选育出可以作旱作栽培的，高产高营养的谷秆两用混合饲料稻恢复系。该方法科学高效，对饲料稻品种的选育具有重要意义。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种饲料用旱稻恢复系的选育方法，包括以下步骤：
（1）选高产、糙米粗蛋白质含量大于12%、出糙率大于80%的饲料稻作基础亲本P，谷秆两用稻、高产抗逆性强的旱稻和广谱性强恢复系种质分别作一般亲本P1、P2和P3，作杂交P×P1→F1-1，P×P2→F1-2，P×P3→F1-3；
（2）种植杂交F1代F1-1、F1-2、F1-3和亲本P，在开花期作杂交P×F1-1、P×F1-2和P×F1-3，得回交F1代BF1-1、BF1-2、BF1-3；
（3）种植BF1-1、BF1-2、BF1-3，开花期作杂交BF1-1×BF1-2→BF1-12，BF1-2×BF1-3→BF1-23；
（4）种植BF1-12、BF1-23，开花期作杂交BF1-12×BF1-23→BF1-123；
（5）种植BF1-123，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为10-13cm的稻穗，75wt%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5℃下处理5天；超净工作台上剥离幼穗，0.1wt%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为3500-4000个花药，愈伤组织继代1次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的生根培养基中诱导生根和加倍培养，长成小苗，最后转移到无激素的MS培养基上生根，长成小植株，再移植到温室里种植，并进行水稻倍性鉴定（参照黄惠君的植株田间表型鉴定方法：黄惠君，水稻单倍体离体自然加倍因素的研究，广东农业科学，1992，48（2）：9-11），去除单倍和多倍体，保留二倍体植株，成熟后单株收种得DH群体；
（6）在旱地上稀播步骤（5）所得的DH群体，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗，成熟后选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280-300株单株收种得DH2；
（7）以株系方式旱作种植DH2，每个株系播种100粒，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，每个小区保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗40株，成熟期选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280株单株齐泥割下收种，将稻谷和稻秆分别挂牌标记，稻谷出糙后和稻秆分别进行粗蛋白含量测定，筛选糙米粗蛋白含量高于12%，且对应的稻秆粗蛋白含量高于7%的品系30份，得DH3；
（8）株系方式旱作种植DH3，每个株系播种50粒，同时播种三系不育系花2A，开花期每个DH3株系选农艺性状优异的单株2株与三系不育系花2A杂交，并分别挂牌标记，成熟后对杂交种和挂牌株分别单株收种；种植该杂交F1，开花期镜检花粉并套袋，成熟期选花粉育性好且结实率高的单株即育成可以旱作栽培、高产的谷秆两用混合饲料稻恢复系。
所述饲料稻品种为“湘早籼24号”和“湘早籼32号”中的任一种；所述谷秆两用稻品种为“东南201”和“东南202”中的任一种；所述旱稻品种为“沪旱7号”和“临旱1号”中的一种；所述恢复系种质为“GR38”（农保选，夏秀忠，梁耀懋，陆岗，李丹婷.水稻广谱强恢复系种质GR38雄性不育恢复性的QTL定位，杂交水稻,2010，S1：282-284）。
本发明的有益效果：
利用本发明方法可选育出高产、高营养的谷秆两用混合饲料旱稻恢复系，该饲料稻恢复系可作旱稻栽培，利用它和相应类型的不育系配组，可育成高产、稻谷和稻草的粗蛋白含量高，适合做混合饲料稻的杂交旱稻品种，可充分利用旱田和山地种植，节约种稻用水60%以上，充分利用稻秆资源，每亩可增加经济收入400元以上。该选育方法科学、易行、高效，对饲用旱稻的选育和国家粮食安全具有重要意义。
具体实施方式：
实施例1：
（1）选饲料稻品种“湘早籼24号”作基础亲本P，谷秆两用稻品种“东南201”、高产抗逆性强的旱稻品种“沪旱7号”和广谱性强恢复系种质“GR38”分别作一般亲本P1、P2和P3，作杂交P×P1→F1-1，P×P2→F1-2，P×P3→F1-3；
（2）种植杂交F1代F1-1、F1-2、F1-3和亲本P，在开花期作杂交P×F1-1、P×F1-2和P×F1-3，得回交F1代BF1-1、BF1-2、BF1-3；
（3）种植BF1-1、BF1-2、BF1-3，开花期作杂交BF1-1×BF1-2→BF1-12，BF1-2×BF1-3→BF1-23；
（4）种植BF1-12、BF1-23，开花期作杂交BF1-12×BF1-23→BF1-123；
（5）种植BF1-123，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为10cm的稻穗，75wt%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5℃下处理5天；超净工作台上剥离幼穗，0.1wt%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为3500个花药，愈伤组织继代1次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的生根培养基中诱导生根和加倍培养，长成小苗，最后转移到无激素的MS培养基上生根，长成小植株，再移植到温室里种植，并进行水稻倍性鉴定，去除单倍和多倍体，保留二倍体植株，成熟后单株收种得DH群体；
（6）在旱地上稀播步骤（5）所得的DH群体，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗，成熟后选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280-300株单株收种得DH2；
（7）以株系方式旱作种植DH2，每个株系播种100粒，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，每个小区保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗40株，成熟期选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280株单株齐泥割下收种，将稻谷和稻秆分别挂牌标记，稻谷出糙后和稻秆分别进行粗蛋白含量测定，筛选糙米粗蛋白含量高于12%，且对应的稻秆粗蛋白含量高于7%的品系30份，得DH3；
（8）株系方式旱作种植DH3，每个株系播种50粒，同时播种三系不育系花2A，开花期每个DH3株系选农艺性状优异的单株2株与三系不育系花2A杂交，并分别挂牌标记，成熟后对杂交种和挂牌株分别单株收种；种植该杂交F1，开花期镜检花粉并套袋，成熟期选花粉育性好且结实率高的单株即育成可以旱作栽培、高产的谷秆两用混合饲料稻恢复系。
该饲料稻恢复系可作旱稻栽培，利用它和相应类型的不育系配组，可育成高产、稻谷和稻草的粗蛋白含量高，适合做混合饲料稻的杂交旱稻品种，可充分利用旱田和山地种植，节约种稻用水60%以上，充分利用稻秆资源，每亩可增加经济收入400元以上。
实施例2：
（1）选“湘早籼32号”作基础亲本P，谷秆两用稻品种“东南202”、高产抗逆性强的旱稻品种“临旱1号”和广谱性强恢复系种质“GR38”作一般亲本P1、P2和P3，作杂交P×P1→F1-1，P×P2→F1-2，P×P3→F1-3；
（2）种植杂交F1代F1-1、F1-2、F1-3和亲本P，在开花期作杂交P×F1-1、P×F1-2和P×F1-3，得回交F1代BF1-1、BF1-2、BF1-3；
（3）种植BF1-1、BF1-2、BF1-3，开花期作杂交BF1-1×BF1-2→BF1-12，BF1-2×BF1-3→BF1-23；
（4）种植BF1-12、BF1-23，开花期作杂交BF1-12×BF1-23→BF1-123；
（5）种植BF1-123，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为13cm的稻穗，75wt%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5℃下处理5天；超净工作台上剥离幼穗，0.1wt%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为4000个花药，愈伤组织继代1次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的生根培养基中诱导生根和加倍培养，长成小苗，最后转移到无激素的MS培养基上生根，长成小植株，再移植到温室里种植，并进行水稻倍性鉴定，去除单倍和多倍体，保留二倍体植株，成熟后单株收种得DH群体；
（6）在旱地上稀播步骤（5）所得的DH群体，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗，成熟后选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280-300株单株收种得DH2；
（7）以株系方式旱作种植DH2，每个株系播种100粒，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，每个小区保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗40株，成熟期选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280株单株齐泥割下收种，将稻谷和稻秆分别挂牌标记，稻谷出糙后和稻秆分别进行粗蛋白含量测定，筛选糙米粗蛋白含量高于12%，且对应的稻秆粗蛋白含量高于7%的品系30份，得DH3；
（8）株系方式旱作种植DH3，每个株系播种50粒，同时播种三系不育系花2A，开花期每个DH3株系选农艺性状优异的单株2株与三系不育系杂交花2A，并分别挂牌标记，成熟后对杂交种和挂牌株分别单株收种；种植该杂交F1，开花期镜检花粉并套袋，成熟期选花粉育性好且结实率高的单株即育成可以旱作栽培、高产的谷秆两用混合饲料稻恢复系。
该饲料稻恢复系可作旱稻栽培，利用它和相应类型的不育系配组，可育成高产、稻谷和稻草的粗蛋白含量高，适合做混合饲料稻的杂交旱稻品种，可充分利用旱田和山地种植，节约种稻用水60%以上，充分利用稻秆资源，每亩可增加经济收入400元以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种饲料用旱稻恢复系的选育方法，其特征在于：所述选育方法包括以下步骤：
（1）选高产、糙米粗蛋白质含量大于12%、出糙率大于80%的饲料稻作基础亲本P，谷秆两用稻、高产抗逆性强的旱稻和广谱性强恢复系种质分别作一般亲本P1、P2和P3，作杂交P×P1→F1-1，P×P2→F1-2，P×P3→F1-3；
（2）种植杂交F1代F1-1、F1-2、F1-3和亲本P，在开花期作杂交P×F1-1、P×F1-2和P×F1-3，得回交F1代BF1-1、BF1-2、BF1-3；
（3）种植BF1-1、BF1-2、BF1-3，开花期作杂交BF1-1×BF1-2→BF1-12，BF1-2×BF1-3→BF1-23；
（4）种植BF1-12、BF1-23，开花期作杂交BF1-12×BF1-23→BF1-123；
（5）种植BF1-123，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为10-13cm的稻穗，75wt%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5℃下处理5天；超净工作台上剥离幼穗，0.1wt%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为3500-4000个花药，愈伤组织继代1次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的生根培养基中诱导生根和加倍培养，长成小苗，最后转移到无激素的MS培养基上生根，长成小植株，再移植到温室里种植，并进行水稻倍性鉴定，去除单倍和多倍体，保留二倍体植株，成熟后单株收种得DH群体；
（6）在旱地上稀播步骤（5）所得的DH群体，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗，成熟后选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280-300株单株收种得DH2；
（7）以株系方式旱作种植DH2，每个株系播种100粒，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎秆细弱的苗，每个小区保留分蘖力强、植株茎秆和叶片生长旺盛的稻苗40株，成熟期选择稻秆粗壮、叶片保持绿色不早衰的单株280株单株齐泥割下收种，将稻谷和稻秆分别挂牌标记，稻谷出糙后和稻秆分别进行粗蛋白含量测定，筛选糙米粗蛋白含量高于12%，且对应的稻秆粗蛋白含量高于7%的品系30份，得DH3；
（8）株系方式旱作种植DH3，每个株系播种50粒，同时播种三系不育系花2A，开花期每个DH3株系选农艺性状优异的单株2株与三系不育系花2A杂交，并分别挂牌标记，成熟后对杂交种和挂牌株分别单株收种；种植该杂交F1，开花期镜检花粉并套袋，成熟期选花粉育性好且结实率高的单株即育成可以旱作栽培、高产的谷秆两用混合饲料稻恢复系。
2.根据权利要求1所述的一种饲料用旱稻恢复系的选育方法，其特征在于：所述饲料稻品种为“湘早籼24号”和“湘早籼32号”中的任一种；所述谷秆两用稻品种为“东南201”和“东南202”中的任一种；所述旱稻品种为“沪旱7号”和“临旱1号”中的一种；所述恢复系种质为“GR38”。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160601 |