CN106234210A - 利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法 - Google Patents

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徐培洲
陈晓琼
吴先军
张红宇
廖泳祥
韩保林
彭永彬
刘志坚
张洪凯
白鹊
王伊
王伊一
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    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
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Abstract

本发明公开了利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系；将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交和回交，选育对应的配套不育系；胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，并根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除；利用繁殖的不育系和恢复系进行大田制种；本发明提供胞质基因控制的叶色突变将不育系和保持系轻松区分开来，从不育系繁殖这个源头即可将混杂在不育系中的保持系去除，有效地提高了杂交水稻种子纯度。

Description

利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法
技术领域
本发明属于作物育种技术领域，尤其涉及一种利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法。
背景技术
叶色突变体是高等植物中的一种常见性状突变。叶色突变是一种遗传现象，它和叶绿体的形态、结构、组成、生理状态的异常有关。多数研究表明，叶色突变是隐性核基因突变所致，极少部分是细胞质基因突变的结果。叶色突变是一种易识别的性状突变，作为标记性状与杂交稻不育系结合，就可以根据水稻叶色的差异去除不育系自交种子，保证杂种F1纯度。有关水稻叶色标记的研究，近年已有很多报道。任光俊等首先将紫色叶基因通过杂交和回交的方法转育到不育系上作为标记性状。牟同敏等对带有紫叶标记的核不育系研究表明，紫叶性状可以作为标记用于杂交水稻育种。董凤高等采用杂交和回交方法将浅绿色叶基因导入籼型温敏核不育系。舒庆荛等利用诱发突变技术直接培育带叶色标记的温敏核不育系，获得了一批叶色突变体。
叶色标记对于鉴定杂交水稻种子纯度非常有效，而且简便。在一般情况下，杂交稻中混杂的杂株大多数源于不育系和保持系。因此，对混杂的不育株和保持系的检验即可确定杂种纯度的基本数据。这样，由带叶色标记不育系衍生的一系列杂交组合，只要在室内发芽一周左右，根据叶色的明显差异，就可以检测出混杂在其中的不育系和保持系的比例，从而估算出杂种的纯度。与其它一些纯度检验方法相比，利用叶色标记进行杂种纯度鉴定不但可以大大降低成本，而且可以使杂种纯度鉴定所需的时间大为缩短，对杂交稻的生产有着极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，旨在解决目前叶色标记不育系其叶色都是由核基因控制，虽然能够区分三系杂交稻的亲本和杂交种，但由于不育系和保持系属于同核异质，都含有相同的叶色标记基因，导致不育系和保持系很难区分。已知繁殖的不育系纯度不高多由于其中含有保持系种子，而核基因控制的叶色标记不能将二者区分的问题。
本发明是这样实现的，利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，所述利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法包括：
步骤一，将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交，后代不育株继续和保持系回交，待回交后的不育系株叶形态和保持系一致，则对应的配套不育系选育成功；
步骤二，胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除。
所述步骤一进一步包括：
将甲基磺酸乙酯诱变水稻轮回群体，M1分单株收种，M2种成株系，在M2株系中寻找叶色突变单株；对叶色突变单株和叶色正常水稻作正反杂交，获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系。
所述步骤二进一步包括利用繁殖的不育系和恢复系进行三系杂交稻大田制种。
本发明提供的利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻轮回群体(该群体遗传背景复杂，高度杂合，有利于诱变效率的显著提高)，M1分单株收种，M2种成株系，在M2株系中寻找叶色突变单株。对叶色突变单株和叶色正常水稻作正反杂交，若以叶色突变体为母本杂交的F1叶色表现同母本，而以叶色突变体为父本杂交的F2群体无突变表型的叶色突变体则为胞质控制的叶色突变体。获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系；将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系；将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交和回交，选育对应的配套不育系；胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，并根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除；利用繁殖的不育系和恢复系进行大田制种；本发明提供胞质基因控制的叶色突变将不育系和保持系轻松区分开来，从不育系繁殖这个源头即可将混杂在不育系中的保持系去除，这是本发明的核心技术。张世辉等研究表明三系杂交稻不育系繁殖纯度的降低主要是由于保持系混杂到不育系中，而不育系和保持系除了花粉不育和可育的差异外，其余性状基本一致，导致很难将保持系去除干净，而不育系纯度的降低导致杂交稻制种时F1纯度进一步降低。前人大量的分子标记(主要是SSR分子标记)纯度鉴定也证实杂交种子纯度的降低主要是混杂的不育系(通常占80％以上)，因此只有从源头上提高不育系的纯度，才能有效的保证杂交种的纯度。利用该发明技术进行杂交稻繁殖制种试验时，利用该技术不育系繁殖纯度从99.1％提高到了99.9％，发现的杂株只有不育系的异形株，个别可育株也是外来混杂，而非保持系；杂交种制种纯度从96.5％提高到了98.7％，杂株只有外来混杂和恢复系，没有发现不育系。有效地提高了杂交水稻种子纯度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明是这样实现的，利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，该利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法包括以下步骤：
步骤S101，将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系；
步骤S102，将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交和回交，选育对应的配套不育系；
步骤S103，胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，并根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除；
步骤S104，利用繁殖的不育系和恢复系进行大田制种。
实施例1：
1.将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的胞质控制的叶色突变体作母本和生产上主推的系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，这样就获得系列胞质控制的叶色标记保持系。
2.将系列胞质控制的叶色标记保持系和不育系杂交和回交，选育对应的配套不育系。因为叶色由胞质基因控制，因此配套不育系为正常叶色。
3.胞质控制的叶色标记保持系和对应不育系进行大田繁殖，可根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除。
4.利用繁殖的不育系和恢复系进行大田制种，由于不育系叶色正常，可保证杂交种的制种产量。而核基因控制的叶色标记不育系由于光合能力的降低，制种产量受到影响，导致制种成本增加。
本发明实施例提供的利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系；将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交和回交，选育对应的配套不育系；胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，并根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除；利用繁殖的不育系和恢复系进行大田制种；本发明提供胞质基因控制的叶色突变将不育系和保持系轻松区分开来，从不育系繁殖这个源头即可将混杂在不育系中的保持系去除，有效地提高了杂交水稻种子纯度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，其特征在于，所述利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法包括：
步骤一，将系列胞质控制的叶色标记保持系与不育系杂交，后代不育株继续和保持系回交，待回交后的不育系株叶形态和保持系一致，则对应的配套不育系选育成功；
步骤二，胞质控制的叶色标记保持系与对应的不育系进行大田繁殖，根据叶色标记将不育系群体中的保持系去除。
2.如权利要求1所述的利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：
将甲基磺酸乙酯诱变水稻轮回群体，M1分单株收种，M2种成株系，在M2株系中寻找叶色突变单株；对叶色突变单株和叶色正常水稻作正反杂交，获得的胞质控制的叶色突变体作母本与系列三系保持系杂交，后代持续和三系保持系回交，获得系列胞质控制的叶色标记保持系。
3.如权利要求1所述的利用胞质控制叶色突变体提高杂交水稻种子纯度的方法，其特征在于，所述步骤二进一步包括利用繁殖的不育系和恢复系进行三系杂交稻大田制种。
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Title
钱前等: "细胞质基因控制的新特异材料白绿苗的研究", 《作物品种资源》 *

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