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Abstract

本发明提供一种快速培育水稻新品种的方法，基于临稻16短日照条件下具有高节位分蘖特性，以此作为形态标记进行育种：临稻16(AA)与亲本P(aa)海南反季配组获得F0杂交种，正季F1植株混收；F2代海南反季混选高节位分蘖单株，F3代正季混选所有单株，F4代海南反季混选高节位分蘖单株；正季F5代结合田间综合农艺性状表现选择目标单株，发展成株系圃；进一步发展成品系(种)参与区域试验。本发明方法可以加快培育出不仅保持临稻16部分有利性状(分蘖力强、生育期适中、灌浆快等)，且兼具抗稻瘟病、米质优良的水稻新品种，弥补传统育种中选择效率低、盲目性高、工作量大的不足之处，通过利用新的形态标记进行辅助选择，提高选择效率，加快育种进程。

Description

一种快速培育水稻新品种的方法
技术领域
本发明涉及一种快速培育水稻新品种的方法，具体涉及一种基于临稻16的水稻新品种快速培育方法，属作物遗传育种技术领域。
背景技术
近年来在黄淮粳稻区，常规中早熟水稻品种临稻16(亲本来源：临稻11×淮稻6)，因其具有生育期适中，分蘖成穗率高，灌浆速度快，粒重高，颖壳薄，整精米率高，后期熟色熟相好等特性，在生产上作为机插秧和直播稻品种大面积推广应用，但该品种存在外观品质差且重感穗颈瘟的问题，若大面积单一种植存在稻瘟病致灾的风险。因此，培育保持临稻16有利性状(分蘖力强、生育期适中、灌浆快、粒重高等)，兼具抗稻瘟病且米质优良的新品种，是当前黄淮稻区的重要育种目标之一。
多年来，不少育种者应用不同生态类型材料与临稻16配组构建选育群体，根据后代植株的田间表现进行选择，但表型容易受环境条件、栽培管理等影响，加上需要聚合的有利性状多，在选择目标单株时，容易漏选，有一定的不确定性，工作量大，选择进度慢，最终选育出来的高代品系很少保持临稻16的大部分特性，综合性状表现一般，无法在生产上应用。
如何依据育种目标提高选择效率是育种工作的关键。长期以来，通过多年的南繁试验，我们跟踪发现临稻16在海南自然短日照条件下具有高节位分蘖特性，主要表现为高节位小分蘖异常多，造成植株矮小丛生，叶片细小的特点，在田间非常容易辨别。在所有的与临稻16配组的F2代选育群体中，高节位分蘖单株数和正常分蘖植株数符合3:1的分离比，表明临稻16在短日照条件下高节位分蘖是由单基因控制，且高节位分蘖对正常分蘖表现完全显性。因此，我们可以利用临稻16在海南自然短日照条件下高节位分蘖可稳定遗传的特性，以此作为形态标记在海南自然短日条件下进行低代混合选择和高代单株选择，可快速培育和改良水稻新品种的进程。
发明内容
本发明的目的是根据临稻16在海南自然短日照条件下具有的高节位分蘖特性，提供一种水稻育种方法，可以加快培育出不仅保持临稻16部分有利性状(分蘖力强、生育期适中、灌浆快等)，且兼具抗稻瘟病、米质优良的水稻新品种，弥补传统育种中选择效率低、盲目性高、工作量大的不足之处，通过利用新的形态标记进行辅助选择，提高选择效率，加快育种进程。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种快速培育水稻新品种的方法，基于临稻16短日照条件下具有高节位分蘖特性，以此作为形态标记进行育种。
步骤如下：
(1)亲本选配：临稻16(AA)与亲本P(aa)海南反季配组获得F0杂交种，正季F1植株混收；所述亲本P(aa)选取生育期适中，稻瘟病抗性好，米质优的材料，实现性状优势互补。
(2)低代分离群体选择：F2代海南反季混选高节位分蘖单株，F3代正季混选所有单株，F4代海南反季混选高节位分蘖单株；
(3)高代分离群体选择：正季F5代结合田间综合农艺性状表现：包括生育期、早生快发、分蘖成穗、灌浆速度、穗部性状等特性，选择目标单株，发展成株系圃；正季F6代株系中，通过稻瘟病鉴定、碾磨品质和外观品质分析，筛选聚合双亲优势的稳定株系2-3个，进一步发展成品系(种)参与区域试验。
本发明利用临稻16短日照高节位分蘖作为形态标记，在海南自然短日条件下进行单株选择，简单直观，提高育种的选择效率与育种预见性，成本低，不受环境的影响，无需室内检测，选育的品系能够保持临稻16的大部分特性。本发明可以将目标性状快速、精准聚合，实现快速培育水稻新品种的目标。
本发明具有如下有益效果：
(1)利用临稻16在海南自然短日照条件下高节位分蘖可稳定遗传的特性，并以此为形态标记在低代分离群体中就可精准选择单株，减少了盲目性和工作量；
(2)既保留了临稻16的有利性状，又快速聚合了抗性和品质基因，培育出的新品系(种)生产应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明育种方法技术路线图。
图2为临稻16/2014年河南预试早F2群体在海南的田间分离情况。
图3为临稻16/东津F2群体在海南的田间分离情况。
具体实施方式
下面结合具体试验方法对本发明的技术方案及其所产生的技术效果进行进一步的阐述，下述说明仅是为了解释本发明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明中所使用的方法如无特殊说明，均为本领域常规方法。
下述实施例中所用的试验材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。所使用的各水物品种(品系)均为育种领域中常规使用的品种(品系)，通过国家审定认定或者技术鉴定，可在品种资源库获得或者市场采购。
实施例1.一种快速培育水稻新品种的方法，其步骤过程如下：
1)亲本的选择：中早熟常规粳稻品种临稻16，分蘖成穗率高，灌浆速度快，粒重高，稻谷颖壳薄，整精米率高，后期熟色熟相好，但存在重感穗颈瘟，稻米品质差的严重缺陷；亲本P选择中早熟稻瘟病抗性和稻米品质较好的材料为亲本，这样有利实现优势互补，缩短育种年限；
2)亲本配组：反季海南配组获得F0杂交种，正季F1植株每株混收，种子量依据F2代群体大小而定；
3)F2-4代混选群体：F2代分离群体在海南短日照条件下单本种植出现高节位分蘖和正常分蘖两种类型，F2(海南)只混收高节位分蘖单株(AA和Aa型)，每个单株混收8-10粒；正季F3代不考虑表型，不作任何选择，每个单株混收8-10粒；F4(海南)与F2代类似，只混收高节位分蘖单株，通过加代F4分离群体中的高节位分蘖单株基本趋于AA型；
4)高代群体选择：正季F5代结合田间综合农艺性状表现，主要是生育期、早生快发、分蘖成穗、灌浆速度、穗部性状等特性，选择目标单株，发展成株系圃；正季F6代株系中，参照彭云良的《水稻稻瘟病田间鉴定和筛选操作规程》进行稻瘟病鉴定，收获抗性好的株系，参照《中华人民共和国国家标准(大米)GB1354-2009》进行碾磨品质和外观品质分析，筛选聚合双亲优势的稳定株系2-3个，进一步发展成品系(种)参与区域试验，通过综合运用以上技术而选育出的新品系(种)，保持了临稻16有利性状(生育期早、灌浆快、粒重高等)，兼具抗稻瘟病且米质，育种年限缩短且新品系(种)的生产应用前景广阔。
为了更加有效、直观的证明本发明的技术方案，本发明人进行大量实际验证性试验，下面结合具体的试验进行说明：
试验例1、检验各组合F2代表现型是否符合3:1的分离比例
在海南水稻分蘖期，各组合F2代群体均出现高节位分蘖和正常分蘖分离情况，随机选取3个组合逐株调查各分蘖类型株数情况，检验高节位分蘖和正常分蘖是否符合3:1的分离比，统计情况见表1。
表1.卡方检测F2代表现型是否符合3:1的分离比例
注：χ2 (0.05,1)＝3.84
我们对观察值进行卡平方测验发现(表1)，随机抽取的这3个组合，统计计算的χ2分别为0.29、0、0.32均＜χ2(0.05,1)＝3.84，符合期望的3:1的孟德尔分离比例。因此，可以推断临稻16在短日照条件下高节位分蘖的遗传是由单基因控制，且高节位分蘖对正常分蘖表现为显性，作为形态标记辅助选择是可行的。
试验例2、F2分离群体田间表现
由图2和图3可以看出，在海南短日照条件下临稻16/2014年河南预试早，临稻16/东津的F2代分离群体中高节位分蘖植株(高节位小分蘖异常多，植株矮小丛生，叶片细小)和正常分蘖植株分离非常明显，在田间容易识别，作为形态标记辅助选择可靠性好。
本发明育种实例：济示05(暂定名)
1)2011年在海南以临稻16为母本，外观品质好，抗稻瘟病的圣稻19为父本配制杂交组合获F0种子；在济宁混收7株F1代植株得到F2代选育群体种子；
2)2012年在海南按单株种植约5000株F2代选育群体，在收获时每个高节位分蘖单株上混收8-10种子形成F3；同年在济宁按单株种植F3，不作任何选择，每个单株上混收8-10种子形成F4；
3)2013年在海南按单株种植F4植株，在收获时每个高节位分蘖单株上混收8-10种子形成F5；同年济宁种植F5群体材料，结合田间综合农艺性状表现，主要是生育期、早生快发、分蘖成穗、灌浆速度、穗部性状等特性，选择了73个长势长相与临稻16近似的单株；
4)2014年73个单株种成F6株系并编号15S05-01至15S05-073，在秧田苗期参照彭云良的《水稻稻瘟病田间鉴定和筛选操作规程》进行接稻瘟病，然后每个株系按单株种植50株(共5行)，成熟期只混收了无稻瘟病7个株系并测定这7个株系的产量；
5)7个无病株系稻谷每个取样100g，参照《中华人民共和国国家标准(大米)GB1354-2009》进行碾磨品质和外观品质分析，分别计算出糙率、整精米率、垩白率和垩白度等指标，发现15S05-026和15S05-063两个株系在产量性状和外观品质都表现优异，最后决定用15S05-026扩繁参试，参试代号为济示05。2015年顺利通过山东省中早熟组水稻区试第一轮，2016年续试，有望通过审定。
优点：济示05(暂定名)，在鲁南稻区熟期145天左右，后期落黄好，不早衰，中抗苗瘟，抗穗颈瘟，米质符合二等食用粳米标准，品质明显好临稻16，审定后推广应有前景广阔。

Claims (3)

1.一种快速培育水稻新品种的方法，其特征在于，基于临稻16短日照条件下具有高节位分蘖特性，所述高节位分蘖对正常分蘖表现为显性，以此作为形态标记进行育种。
2.如权利要求1所述快速培育水稻新品种的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)亲本选配：临稻16(AA)与亲本P(aa)海南反季配组获得F0杂交种，正季F1植株混收；
(2)低代分离群体选择：F2代海南反季混选高节位分蘖单株，F3代正季混选所有单株，F4代海南反季混选高节位分蘖单株；
(3)高代分离群体选择：正季F5代结合田间综合农艺性状表现，选择目标单株，发展成株系圃；正季F6代株系中，通过稻瘟病鉴定、碾磨品质和外观品质分析，筛选聚合双亲优势的稳定株系2-3个，进一步发展成品系/种，参与区域试验。
3.如权利要求2所述快速培育水稻新品种的方法，其特征在于，所述亲本P(aa)选取生育期适中，稻瘟病抗性好，米质优的材料。
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