CN1066558A - 筛选和利用水稻雄性不育系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种筛选及利用水稻雄性不育系的 方法。通过分期分批提早播种晚稻(或中稻)的方法， 可筛选出合适的不育系及其播种期，并与同期开花的 父本早稻(或中稻)异交而获得杂种一代种子；而按正 常的晚稻(或中稻)播种季节播种，则可自交结实留 种。本发明使水稻两系法杂交制种及其杂种优势利 用更易于实施，而两系法较之传统的三系法更有其明 显的经济效益。

Description

本发明涉及一种获得及利用水稻雄性不育系的方法。

杂交水稻三系法制种技术及其应用，在中国和世界各稻产区已广为传播并已取得了巨大的经济效益与社会效益。1964年中国袁隆平在洞庭早籼品种中发现了败育型雄性不育株，揭开了杂交水稻研究的序幕。1966年日本新城长有通过籼、粳杂交育成了BT型不育系并于1968年实现了三系配套，但未能投入实际应用。1970年以袁隆平为首的中国水稻育种家们，在海南岛的野生稻中发现自然野生不育株，并育成著名的野败型不育系，进而于1973年实现了籼稻的三系配套，接着粳稻也实现了三系配套。自1973年以后的10年中，中国又先后育成了众多的不育系、并均实现了三系配套。杂交水稻三系法在中国的推广及应用，取得了举世瞩目的成就。这里所说的“三系”，是指雄性不育系、雄性不育保持系与雄性不育恢复系，分别简称为不育系、保持系与恢复系。中国为发现不育系、筛选保持系与恢复系、选育强优杂交组合，动员了成千上万的科技工作者并花费了10年的时间;同时三系法制种程序复杂、杂种一代种子产量低、种子成本高、价格昂贵。因而，改三系法为两系法，成为近10年来水稻育种家们的重要研究课题。

1972年，中国湖北石明松从农垦58品种中发现了光敏不育材料，从此开始了两系法的漫长探索。目前在中国利用光敏温敏不育系实现了两系配套，并已在田间进行了小规模的试验、示范性种植，尚不能投入大规模生产的实际应用，这是因为这种光（温）敏不育系的发现依赖于偶然的机遇，其不育性受制于温度而无法稳定。最近，袁隆平在“选育水稻光、温敏核不育系的技术策略”一文（见《杂交水稻》1992（1）：1-4）中提到“在前一阶段的研究中，由于受到材料和条件的局限性，研究的深度和广度不够，特别是对光、温条件导致育性转换的规律认识不全面，因而在实际选育不育系的过程中没有正确的指导思想和技术路线，以致现有育成的光、温敏不育系绝大多数并无实用价值。”因此，快速而高效率地筛选和利用稳定的光敏型不育系已成为两系法攻关的焦点。

本发明的目的就是为了提供一种快速有效的筛选水稻雄性不育系的方法，该类不育系属光敏型不育系，育性易于稳定;本发明的另一目的是使筛选出的雄性不育系用于水稻两系法杂交制种，使两系法杂交种能尽早应用于生产。

本项发明基于以下的理论（可称之为雄性不育的生态学说）：

（1）作物的生长发育是有阶段性的，通常可分为营养生长阶段与生殖生长阶段，每个阶段所要求的光、温基本条件不同。

（2）作物的雄性不育或可育，既受制于作物本身所固有的遗传特性，又受制于通过生殖生长阶段所必需的光、温条件。

（3）作物的雄性不育或可育，不是绝对的，而是相对的，在一定的条件下是可以相互转化的。作物通过生殖生长阶段所必需的光温条件能得到满足时，就可育;反之，就会出现生长发育停滞或雄性不育的现象。

（4）作物雄器官的发育，特别是花粉较之作物的雌器官更易于受到外界光、温条件变化的影响而败育。

（5）光敏型不育系较之温敏型不育系，其不育性能更稳定，因而更有利用价值。这是因为日长的变化较之温度的变化更稳定，因而，从感光性强、对日长反应敏感的作物（或品种）中，较易找到光敏型不育材料。

基于以上理论，我们认为，从晚稻中较易找到可供利用的光敏不育型材料，栽培水稻是从普通野生稻进化而来的，早稻、中稻、晚稻的划分，并非主要依据播种季节的早晚，而是主要依据其光温特性。晚稻的光温特性与野生稻更接近，因而晚稻是基本型，就籼稻、粳稻而言，籼稻的光温特性更接近野生稻，因而籼稻是基本型。晚稻的感光性强，对日长反应敏感，是典型的短日照作物，因而最易找到长日不育型材料。早稻对日长反应钝感，其雄性不育多受制于温度，因而利用价值低。中稻是介于晚稻与早稻之间的，就其光温特性而言，迟熟中稻趋近于晚稻而早熟中稻则趋近于早稻。

本项发明的实质就是利用晚稻（或迟熟中稻）对光照的敏感性，通过提早播种的方法，导致其雄性不育。从当地早稻播种季节开始，每10天左右一批，或每月的上中下旬各播一批，播种供筛选的晚稻（或中稻）品种，发现，春季的日长虽短，但温度过低;而夏季的温度虽高，但日长较长，都不能满足其通过生殖生长阶段所必需的短日高温的特殊要求，重者，生长发育停滞，不能及时抽穗成熟;轻者，生长发育正常而仅仅花粉败育，这就是我们所需要的雄性不育系。筛选出合适的晚稻（或中稻）品种及其适宜的播种期后，就可按此播种期播种，并与花期能相遇的、用作父本的早稻（或中稻）品种相间定值，就可通过天然杂交而获得杂种一代种子。如将筛选出来的晚稻（或中稻）按当地晚稻（或中稻）正常播种季节播种，则可自交结实而留种，这样，同一个晚稻（或中稻）品种，就能集不育系与保持系于一身，从而达到了改三系法为两系法的目的，使杂交水稻两系法制种技术得以实施和造福于人类。

本发明的优点在于：（1）筛选材料来源广泛，筛选方法简易可行，因而筛选速度快;（2）可以筛选到光敏型不育系，易于稳定，因而效果好;（3）使两系法制种更易于实现。

实施例：在长沙地区，3月下旬播种晚稻化育4号，并与同期播种的早稻湘早籼8号相间定植。至6月中旬，化育4号出穗且呈现雄性不育，部分穗套袋，因雄性不育而不能自交结实;未套袋的穗，因接受湘早籼8号的花粉而异交结实，获得了杂交一代种子。

Claims (3)

1、筛选水稻雄性不育系的方法，其特征在于，将在当地作为晚稻或中稻栽培的水稻品种提前播种，从当地早稻播种季节开始，分期分批播种，筛选雄性不育而雌器官正常可育的品种及导致这种雄性不育的播种期。

2、根据权利要求1所述的筛选水稻雄性不育系的方法，其特征在于，分期分批播种可以是每隔10天左右播种一批，或者每个月的上中下旬各播一批。

3、上述方法筛选的水稻雄性不育系的利用方法，其特征在于，它可用于水稻两系法制种，即按当地晚稻或中稻正常播种期播种，可自交结实留种，起到保持系的作用;按筛选出来的播种期播种，则为雄性不育，可以和与其间种的父本早稻（或中稻）杂交结实而获得杂交一代种子。