CN106665365B - 一种耐热粳稻育种新方法 - Google Patents
一种耐热粳稻育种新方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106665365B CN106665365B CN201710101555.9A CN201710101555A CN106665365B CN 106665365 B CN106665365 B CN 106665365B CN 201710101555 A CN201710101555 A CN 201710101555A CN 106665365 B CN106665365 B CN 106665365B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- rice
- callus
- japonica
- resisting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/008—Methods for regeneration to complete plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐热粳稻育种新方法,步骤如下:1)分别选取耐热粳稻品种/系和粳稻育种骨干品种/系作亲本,杂交获得F1,F1与母本回交获得BCF1;2)取BCF1花药诱导培养,得到花药愈伤后进行热处理;3)挑选花药愈伤转入分化培养基,进行循环热处理;4)将活性愈伤投入复苏剂中浸泡,然后转入新分化培养基中继续分化培养;5)愈伤组织诱导出苗后,转入继代培养基中壮苗,炼苗后移栽入温室;6)花培苗单株收种获得花培家系,进一步农艺性状、耐热筛选获得耐热粳稻新品系。本发明通过选择花培愈伤热处理来进行筛选,通过循环热处理、复苏剂处理来保障愈伤的存活,显著缩短了耐热粳稻育种周期,具有较大的育种应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及农业科学技术领域,具体地说是一种耐热粳稻育种新方法。
背景技术
水稻是主要粮食作物,全世界有50%以上的人口以稻米为主食,我国更高达60%以上。据研究分析,2030年我国人口可能增至16亿,届时粮食需求总量将达7.4亿t。据联合国粮农组织预测,世界人口在2050年将上升至91亿人,全球粮食产出需增长70%才有可能满足迅速增长的人口需求。由此可见水稻生产作为主要粮食来源不仅关系到我国粮食安全而且直接影响到世界粮食安全。
近年来,由于全球范围的气候异常变化,温室效应不断加剧,整个种植业正面临高温挑战。统计发现,过去百年我国年均温度升高了近1℃,预测到2020年,将升高1.3~2.1℃。IRRI对近26年的温度升高与世界稻米产量的分析结果认为,平均温度升高1℃,世界稻米产量将降低10%。我国水稻种植主要是在长江中下游及其以南的地区,这些地区的水稻抽穗开花期主要集中在7月下旬至8月上旬,而这段时间很容易遇上高温热害。水稻抽穗开花期遇到高温热害,会使水稻结实率下降,产量大幅下降,严重地甚至颗粒无收。
2003年7、8月,长江流域长时间异常高温,有些地区持续38℃以上高温达到20天,对水稻生产产生了十分严重的后果,据不完全统计,水稻热害受灾面积达3.0×107hm2,损失稻谷达5.2×107t,造成经济损失近100亿元。2006 年,川渝地区发生百年不遇的特大高温干旱灾害,7~9月各地日最高气温超过35℃的日数在40~60d,导致当年川渝地区水稻减产25%以上,局部甚至超过5成,给水稻生产造成了惨重的损失。2013年7~8月,我国南方种植的水稻也遭受到了较为严重的高温热害,造成早中稻高温逼熟,空秕率增加,千粒重下降,严重减产。高温已经成为水稻产量潜力发挥的主要限制因素,并随全球温室效应的加剧影响在进一步扩大。
水稻可以分为籼稻和粳稻2个亚种,籼稻是由野生稻演变来的,耐热、耐湿、耐强光等习性与野生稻相似,而粳稻是由籼稻在人们不断向高纬度、高海拔地区引种的过程中不断演变和人工选育而来的,耐热、耐湿、耐强光的能力较差。由于我国夏季普遍高温,粳稻比籼稻更易遭受高温热害,因此,开展粳稻耐热育种研究具有重要意义。
研究发现,水稻生殖生长阶段对高温胁迫的敏感程度高于营养生长阶段。水稻减数分裂和抽穗扬花期时期,对温度极为敏感,最适宜的温度是25~30℃,30℃以上就会产生不利影响,当平均温度超过30℃,连续3d以上就会造成花粉的受精程度和花药的生活力下降,以致花粉不能正常发育并最终导致花粉败育,进而影响穗粒数和结实率;水稻抽穗开花期对温度特别敏感,也是受危害最为严重的时期,Satake等研究表明水稻抽穗开花期持续5d的35℃以上高温,就会影响花粉管伸长和正常散粉,导致不能受精而形成空、秕粒;灌浆期遇到高温可以加快水稻灌浆速度,缩短灌浆时间,35℃以上高温就会导致水稻灌浆速率明显下降,子粒的充实度受到影响,使得产量和粒重都显著降低。综合而言,作为产量构成因素中最为重要的结实率的下降是热害最为敏感的指标之一,可综合反映水稻颖花开放、撒粉和受精的综合受害程度,高温下结实率的稳定性是耐热性的重要指标。
利用品种的耐热性开展水稻耐热性育种是解决水稻高温热害最经济、有效的办法。对不同水稻品种进行耐热性鉴定发现,品种间的耐热性差异很大,部分品种在苗期就已死亡,大多数品种不能结实,只有少数几个品种结实。耐热性强的品种的剑叶光合速率高温胁迫后下降幅度明显较小,胁迫解除后恢复的程度也高。叶绿素含量、RUBPc活性及内源多胺含量的变化趋势与光合速率一致,这可能是水稻耐高温逼熟的重要生理基础。
水稻耐热性只有在合适的高温胁迫下,其耐热性遗传特性才能表现出来。目前,育种家在进行耐热性品种筛选时,大多采用大田多年多点鉴定的方法,将鉴定田安置于易发生高温热害的地区进行,且当培育出大量后代时,往往给予一定的高温胁迫,然后根据耐热性状差异,再筛选这些后代的耐热性。不同的育种家评价耐热与非耐热品种/家系的标准不尽相同,但是都是根据在高温胁迫下,水稻株高、穗长、粒重、结实率、产量损失等性状进行划分的。由于大田鉴定容易受多种因素(施肥不均等栽培条件差异、水稻抽穗期差异等)的干扰,这些指标往往需要多年多点的重复鉴定才能获得相对可信的结果,因此,常规耐热育种的周期都非常长,一般都7、8年,甚至10年以上,而且需要耗费大量的人力物力。
发明内容
本发明的目的是针对现有耐热粳稻育种周期长、育种成本高的缺陷,提供了一种通过选择花培愈伤热处理来进行筛选,通过常温分化培养~热处理循环、复苏剂处理来保障愈伤的存活,从而显著缩短了育种周期的耐热粳稻育种新方法。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种耐热粳稻育种新方法,其特征在于:该育种新方法步骤如下:
1)分别选取耐热粳稻品种/系和粳稻育种骨干品种/系作亲本,杂交获得F1,F1与母本回交获得BCF1:选取农艺性状优良的粳稻育种骨干品种/系作为母本,选取耐热粳稻品种/系作为父本,然后将父本和母本正季大田种植,抽穗后杂交,获得F1,F1与母本回交获得BCF1;
2)取BCF1花药进行诱导培养,得到花药愈伤后进行热处理:将BCF1杂交种正季种植,选取健壮主穗花药进行花药诱导培养,获得花药愈伤组织,待花药愈伤组织普遍长至直径0.3~0.6cm后,调节培养室温度至35~36℃,持续5~7天;
3)挑选花药愈伤转入分化培养基,进行常温分化培养~热处理循环:挑选直径为0.4~0.7cm的花药愈伤组织,转入分化培养基,进行常温分化培养,温度控制为25~27℃,时间控制为7~9天,再变换为热处理,温度控制为35~36℃,时间控制为3~4天,然后恢复至常温分化培养,如此常温分化培养~热处理循环3~4次至褐化愈伤组织部分超过一半;
4)将活性愈伤投入复苏剂中浸泡,然后转入新分化培养基中继续分化培养:热处理后愈伤组织部分褐化变黑,一些愈伤组织白化丧失活性,切下褐化和白化部分,将留下的活性愈伤投入湿热灭菌过的复苏剂中浸泡处理,然后将活性愈伤转入新的分化培养基中继续分化培养;
5)愈伤组织诱导出苗后,转入继代培养基中壮苗,炼苗后移栽入温室:部分愈伤组织经过热处理、复苏剂处理后存活下来,并分化出苗,待花培苗长至2cm之后转接于继代培养基进行壮苗,待花培苗长至8cm后打开封口膜炼苗,10~15天后移栽入温室;
6)花培苗单株收种获得花培家系,进一步农艺性状、耐热筛选获得耐热粳稻新品系:温室内花培单株收种,获得粳稻花培家系若干,正季将收获的花培家系大田种植,以粳稻育种骨干品种/系亲本为对照,筛选获得农艺形状良好且耐热性得到改良的粳稻新品系。
所述步骤1)中耐热粳稻品种/系的特点为:在大田栽培遭遇极端高温天气时,相比于普通水稻品种/系,株高、穗长、粒重变化幅度较小,空壳率低,水稻产量损失程度低的水稻品种/系;粳稻育种骨干品种/系的特点为:产量高,米质好,抗性优良但不耐热的粳稻品种/系。
所述步骤2)中进行花药诱导培养的具体过程如下:
(2.1)取材与预处理:将选取的BCF1杂交种正季大田常规栽培,取叶枕距为5~7cm、穗与花药呈淡黄绿色、花药长度为颖壳的1/3~1/2且孕穗不裂开的健壮主穗,保留2~3张叶片,75%酒精表面消毒,用湿纱布包裹后置于4℃冰箱中低温预处理2~3天;
(2.2)接种:预处理后,将含主穗的稻苞剪下,然后将该稻苞浸泡于75%的酒精中表面消毒3~4min,接着将该稻苞转移于超净工作台中剥离主穗,进一步剥取小穗为大小均匀的小支梗,接下来用消毒过的纱布包裹小支梗,然后将纱布投入浓度为0.1%的升汞灭菌10min,无菌水漂洗3~4次,打开纱布晾干,最后用消毒过的剪刀剪开花药上部,抖药法接种花药于诱导培养基。
所述步骤(2.2)中的花药诱导培养基配方为:N6大量元素+MS微量元素+MS有机质+2mg/L2,4-D+0.5mg/LNAA+0.5mg/L水解蛋白+5%蔗糖+0.8%植物凝胶,pH值为5.8。
所述步骤2)中诱导培养的培养条件控制为:温度25~27℃,暗培养。
所述步骤3)常温分化培养与热处理的光照条件均为:光照强度为1000~1500Lux,光周期为14h光/10h暗。
所述步骤3)和4)中分化培养基配方为:MS无机盐+MS有机物+蔗糖3%+琼脂0.7%+KT2.0mg/L+NAA0.5 mg/L+水解蛋白1g/L,pH值为5.8。
所述步骤4)中活性愈伤特点为:结构疏松、表面具球形颗粒、颜色浅而透明。
所述步骤4)中复苏剂成分为:每升水含维生素C 0.3~0.4g、维生素E 0.6~0.8g、Na2-EDTA 0.8~1.0g、FeSO4∙7H2O 0.5~0.7g、ZnSeO4·5H2O1.2~1.5g、MgSO4·7H2O 0.6~0.8g、植物硫化激动素PSK-α 0.02~0.03μmol;所述复苏剂浸泡处理的时间为6-8h。
所述步骤5)中继代培养基配方为:1/2MS大量+MS微量+MS有机物+蔗糖3%+多效唑0.2~0.3mg/L+琼脂0.8%,pH值为5.8。
本发明相比现有技术有如下优点:
常规耐热粳稻育种中待鉴定水稻材料只有发育到生殖生长阶段再通过热处理后表型差异来鉴定水稻材料的耐热性,由于鉴定表型易受多种因素的干扰,因此需要多年多点的重复才能获得相对可信的结果,所以常规耐热育种周期都非常长,一般都7、8年,甚至10年以上,且需要耗费大量的人力物力。本发明的耐热粳稻育种新方法创造性的通过选择花培愈伤热处理来进行筛选,通过花培愈伤热处理筛选的方法不仅节约了大量的人力物力,而且鉴定结果更准确,鉴定周期更短,从而大大降低了育种成本。
水稻愈伤组织是一团结构疏松、表面具球形颗粒、颜色浅而透明的薄壁细胞团,非常娇嫩,通常置于高温下会逐渐衰老褐化,丧失生长活性。本发明通过常温分化培养~热处理循环的方式,既实现了热处理筛选的目的,又减弱了愈伤组织损伤,进而通过复苏剂浸泡处理来提高了愈伤组织的活性,保障了耐热愈伤的存活率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
一种耐热粳稻育种新方法,该育种新方法步骤如下:
1)分别选取耐热粳稻品种/系和粳稻育种骨干品种/系作亲本,杂交获得F1,F1与母本回交获得BCF1:
选取农艺性状优良的粳稻育种骨干品种/系作为母本,粳稻育种骨干品种/系的特点为:产量高,米质好,抗性优良但不耐热的粳稻品种/系;选取耐热粳稻品种/系作为父本,耐热粳稻品种/系是指在大田栽培遭遇极端高温天气时,相比于普通水稻品种/系,株高、穗长、粒重变化幅度较小,空壳率低,水稻产量损失程度低的水稻品种/系;然后将父本和母本正季大田种植,抽穗后杂交,获得F1,F1与母本回交获得BCF1。
2)取BCF1花药进行诱导培养,得到花药愈伤后进行热处理:
将BCF1杂交种正季种植,选取健壮主穗花药进行花药诱导培养,花药诱导培养的具体过程如下:
(2.1)取材与预处理:将选取的BCF1杂交种正季大田常规栽培,取叶枕距为5~7cm、穗与花药呈淡黄绿色、花药长度为颖壳的1/3~1/2且孕穗不裂开的健壮主穗,保留2~3张叶片,75%酒精表面消毒,用湿纱布包裹后置于4℃冰箱中低温预处理2~3天;
(2.2)接种:预处理后,将含主穗的稻苞剪下,然后将该稻苞浸泡于75%的酒精中表面消毒3~4min,接着将该稻苞转移于超净工作台中剥离主穗,进一步剥取小穗为大小均匀的小支梗,接下来用消毒过的纱布包裹小支梗,然后将纱布投入浓度为0.1%的升汞灭菌10min,无菌水漂洗3~4次,打开纱布晾干,最后用消毒过的剪刀剪开花药上部,抖药法接种花药于诱导培养基(花药诱导培养基配方为:N6大量元素+MS微量元素+MS有机质+2mg/L2,4-D+0.5mg/LNAA+0.5mg/L水解蛋白+5%蔗糖+0.8%植物凝胶,pH值为5.8);
花药诱导培养的培养条件控制为:温度25~27℃,暗培养;花药诱导培养获得花药愈伤组织,待愈伤组织普遍长至直径0.3~0.6cm后,调节培养室温度至35~36℃,持续5~7天。
3)挑选花药愈伤转入分化培养基,进行常温分化培养~热处理循环:
挑选直径为0.4~0.7cm的花药愈伤组织,转入分化培养基(分化培养基配方为:MS无机盐+MS有机物+蔗糖3%+琼脂0.7%+KT2.0mg/L+NAA0.5 mg/L+水解蛋白1g/L,pH值为5.8),进行常温分化培养,温度控制为25~27℃,时间控制为7~9天,再变换为热处理,温度控制为35~36℃,时间控制为3~4天,然后恢复至常温分化培养,如此常温分化培养~热处理循环3~4次至褐化愈伤组织部分超过一半,常温分化培养与热处理的光照条件均为:光照强度为1000~1500Lux,光周期为14h光/10h暗。
4)将活性愈伤投入复苏剂中浸泡,然后转入新分化培养基中继续分化培养:
热处理后愈伤组织部分褐化变黑,一些愈伤组织白化丧失活性,切下褐化和白化部分,留下的活性愈伤结构疏松、表面具球形颗粒、颜色浅而透明,将活性愈伤投入湿热灭菌过的复苏剂中浸泡处理(复苏剂成分为:每升水含维生素C 0.3~0.4g、维生素E 0.6~0.8g、Na2-EDTA 0.8~1.0g、FeSO4∙7H2O 0.5~0.7g、ZnSeO4·5H2O1.2~1.5g、MgSO4·7H2O0.6~0.8g、植物硫化激动素PSK-α 0.02~0.03μmol),浸泡处理的时间为6-8h;然后将活性愈伤转入新的分化培养基中继续分化培养。
5)愈伤组织诱导出苗后,转入继代培养基中壮苗,炼苗后移栽入温室:
部分愈伤组织经过热处理、复苏剂处理后存活下来,并分化出苗,待花培苗长至2cm之后转接于继代培养基(继代培养基配方为:1/2MS大量+MS微量+MS有机物+蔗糖3%+多效唑 0.2~0.3mg/L+琼脂0.8%,pH值为5.8)进行壮苗,待花培苗长至8cm后打开封口膜炼苗,10~15天后移栽入温室。
6)花培苗单株收种获得花培家系,进一步农艺性状、耐热筛选获得耐热粳稻新品系:
温室内花培单株收种,获得粳稻花培家系若干,正季将收获的花培家系大田种植,以粳稻育种骨干品种/系亲本为对照,筛选获得农艺形状良好且耐热性得到改良的粳稻新品系。
实施例
(1)分别筛选日本晴和自有品系S09-3作为耐热粳稻品种/系和粳稻育种骨干品种/系:
育种主干品系S09-3具有产量高、米质优良、多抗(高抗条纹叶枯病、黑条矮缩病、纹枯病,中抗稻瘟病、稻曲病)的优点,全生育期仅有148天左右,多年来一直用作中熟中粳的优良育种主干亲本,但S09-3不耐热,2013年S09种植于江苏东辛农场,当年7~8月遭受到了高温热害,造成S09-3高温逼熟,空秕率达到54.2%,千粒重下降了14.4%,造成了较为严重的减产。日本晴是日本爱知县农试场于1957年将“山彦”与“幸风”杂交选育6年育成的粳稻品种,其多穗秆强、米质优良、食味佳,作为粳稻品种,日本晴有极其优良的耐热性能,在高温下保持较高的结实率。
2)亲本杂交获得F1,F1与母本回交获得BCF1,取BCF1花药进行诱导培养,得到花药愈伤后进行热处理:
2013年正季大田种植,抽穗后杂交,获得F1,2014年初海南南繁,F1与母本回交获得BCF1,2014年正季BCF1大田种植,8月20日选取健壮主穗花药进行花药诱导培养,25天后花药开始陆续分化出愈伤组织,45天左右愈伤组织普遍长大,一般直径在0.3~0.6cm,此时将培养室温度调节至35.5℃,进行第一次热处理,热处理持续6天。
3)挑选花药愈伤转入分化培养基,进行常温分化培养~热处理循环:
一次热处理后,愈伤组织表型并未出现明显变化,此时挑选直径为0.4~0.7cm的花药愈伤组织,转入分化培养基(分化培养基配方为:MS无机盐+MS有机物+蔗糖3%+琼脂0.7%+KT2.0mg/L+NAA0.5 mg/L+水解蛋白1g/L,pH值为5.8)。取20瓶分化培养基转移到人工气候箱中,控制光照条件为:光照强度为1300Lux,光周期为14h光/10h暗;温度26℃,时间控制为24天,然后进行热处理:温度控制为35℃,时间控制为10.5天。其它的全部置于培养室培养,培养室光照条件为:光照强度为1300Lux,光周期为14h光/10h暗,先进行常温分化培养,温度控制为26℃,时间控制为8天,再变换为热处理,温度控制为35.5℃,时间控制为3.5天,然后恢复至常温分化培养,如此常温分化培养~热处理循环,1次循环后部分愈伤组织色泽开始变暗,愈伤组织边缘出现褐纹,2次循环后部分愈伤组织褐化,褐化部位从边缘迅速蔓延,3次循环后愈伤组织褐化程度显著,按体积算,约半数愈伤组织发生褐化,极少数愈伤组织白化(约5%),此时停止热处理。
4)将活性愈伤投入复苏剂中浸泡,然后转入新分化培养基中继续分化培养:
将培养室培养的愈伤组织于超净工作台中切下褐化和白化部分,留下的活性愈伤结构疏松、表面具球形颗粒、颜色浅而透明,将活性愈伤投入湿热灭菌过的复苏剂中浸泡处理(复苏剂成分为:每升水含维生素C 0.35g、维生素E 0.7g、Na2-EDTA 0.9g、FeSO4∙7H2O0.6g、ZnSeO4·5H2O 1.35g、MgSO4·7H2O 0.7g、植物硫化激动素PSK-α 0.025μmol),浸泡处理的时间为7h;然后将活性愈伤转入新的分化培养基中继续分化培养。
为检验不同处理方式对水稻愈伤组织分化效果的影响,同期进行对比试验,选择培养室培养的相同或相近的愈伤组织进行试验:第一组进行复苏剂浸泡处理试验,处理时间7h;第二组采用灭菌水浸泡处理,处理时间7h;第三组不进行任何处理。第一组和第二组处理后转入新分化培养基,第三组直接转入新分化培养基。第四组采用人工气候箱中培养的愈伤组织,相比于1、2、3组,第四组培养光照、光周期、热处理温度和总时间均相同,区别仅仅在于第四组进行持续热处理,而1、2、3组进行常温分化培养~热处理循环,热处理完成后,第四组亦采用复苏剂浸泡处理,方法同第一组。35天后愈伤组织分化成苗,统计愈伤组织分化率,结果如下表1。
由表1试验结果可以发现,对热处理后的愈伤组织进行复苏剂浸泡处理可以显著提高愈伤组织的活性,从而大大提高了愈伤组织分化率和绿苗比例,而灭菌水处理对愈伤组织分化没有显著效果。通过第一组与第四组比较可以发现,相较于持续热处理,通过常温分化培养~热处理循环的热处理方式可以显著减弱愈伤组织损伤,大大提高了愈伤组织分化率和绿苗比例,保障了耐热愈伤的存活率。
5)愈伤组织诱导出苗后,转入继代培养基中壮苗,炼苗后移栽入温室:
部分愈伤组织经过热处理、复苏剂处理后存活下来,并分化出苗,待花培苗长至2cm之后转接于继代培养基(继代培养基配方为:1/2MS大量+MS微量+MS有机物+蔗糖3%+多效唑 0.2~0.3mg/L+琼脂0.8%,pH值为5.8)进行壮苗,待花培苗长至8cm后打开封口膜炼苗,13天后移栽入温室。
6)花培苗单株收种获得花培家系,进一步农艺性状、耐热筛选获得耐热粳稻新品系:
2015年8月上旬,温室内花培单株收种,获得粳稻花培家系207个,正季将收获的花培家系大田种植,以育种主干品系S09-3为对照,筛选获得3个农艺形状良好且耐热性得到改良的粳稻新品系,进入后续的品比试验。
本发明的耐热粳稻育种新方法通过选择花培愈伤热处理来进行筛选,通过常温分化培养~热处理循环、复苏剂处理来保障愈伤的存活,显著缩短了耐热粳稻育种周期,3年左右即可完成耐热粳稻育种,具有较大的育种应用价值。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内;本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种耐热粳稻育种新方法,其特征在于:该育种新方法步骤如下:
1)分别选取耐热粳稻品种/系和粳稻育种骨干品种/系作亲本,杂交获得F1,F1与母本回交获得BCF1:选取农艺性状优良的粳稻育种骨干品种/系作为母本,选取耐热粳稻品种/系作为父本,然后将父本和母本正季大田种植,抽穗后杂交,获得F1,F1与母本回交获得BCF1;
2)取BCF1花药进行诱导培养,得到花药愈伤后进行热处理:将BCF1杂交种正季种植,选取健壮主穗花药进行花药诱导培养,获得花药愈伤组织,待花药愈伤组织普遍长至直径0.3~0.6cm后,调节培养室温度至35~36℃,持续5~7天;诱导培养的培养条件控制为:温度25~27℃,暗培养;
3)挑选花药愈伤转入分化培养基,进行常温分化培养~热处理循环:挑选直径为0.4~0.7cm的花药愈伤组织,转入分化培养基,进行常温分化培养,温度控制为25~27℃,时间控制为7~9天,再变换为热处理,温度控制为35~36℃,时间控制为3~4天,然后恢复至常温分化培养,如此常温分化培养~热处理循环3~4次至褐化愈伤组织部分超过一半;
4)将活性愈伤投入复苏剂中浸泡,然后转入新分化培养基中继续分化培养:热处理后愈伤组织部分褐化变黑,一些愈伤组织白化丧失活性,切下褐化和白化部分,将留下的活性愈伤投入湿热灭菌过的复苏剂中浸泡处理,然后将活性愈伤转入新的分化培养基中继续分化培养;
5)愈伤组织诱导出苗后,转入继代培养基中壮苗,炼苗后移栽入温室:部分愈伤组织经过热处理、复苏剂处理后存活下来,并分化出苗,待花培苗长至2cm之后转接于继代培养基进行壮苗,待花培苗长至8cm后打开封口膜炼苗,10~15天后移栽入温室;
6)花培苗单株收种获得花培家系,进一步农艺性状、耐热筛选获得耐热粳稻新品系:温室内花培单株收种,获得粳稻花培家系若干,正季将收获的花培家系大田种植,以粳稻育种骨干品种/系亲本为对照,筛选获得农艺形状良好且耐热性得到改良的粳稻新品系;
所述步骤2)中进行花药诱导培养的具体过程如下:
(2.1)取材与预处理:将选取的BCF1杂交种正季大田常规栽培,取叶枕距为5~7cm、穗与花药呈淡黄绿色、花药长度为颖壳的1/3~1/2且孕穗不裂开的健壮主穗,保留2~3张叶片,75%酒精表面消毒,用湿纱布包裹后置于4℃冰箱中低温预处理2~3天;
(2.2)接种:预处理后,将含主穗的稻苞剪下,然后将该稻苞浸泡于75%的酒精中表面消毒3~4min,接着将该稻苞转移于超净工作台中剥离主穗,进一步剥取小穗为大小均匀的小支梗,接下来用消毒过的纱布包裹小支梗,然后将纱布投入浓度为0.1%的升汞灭菌10min,无菌水漂洗3~4次,打开纱布晾干,最后用消毒过的剪刀剪开花药上部,抖药法接种花药于诱导培养基;花药诱导培养基配方为:N6大量元素+MS微量元素+MS有机质+2mg/L2,4-D+0.5mg/LNAA+0.5mg/L 水解蛋白+5%蔗糖+0.8%植物凝胶,pH值为5.8;
所述步骤3)和4)中分化培养基配方为:MS无机盐+MS有机物+蔗糖3%+琼脂0.7%+KT2.0mg/L+NAA0.5 mg/L+水解蛋白 1g/L,pH值为5.8;
所述步骤4)中复苏剂成分为:每升水含维生素C 0.3~0.4g、维生素E 0.6~0.8g、Na2-EDTA 0.8~1.0g、FeSO4∙7H2O 0.5~0.7g、ZnSeO4·5H2O1.2~1.5g、MgSO4·7H2O 0.6~0.8g、植物硫化激动素PSK-α 0.02 ~0.03μmol;所述复苏剂浸泡处理的时间为6-8h;
所述步骤5)中继代培养基配方为:1/2MS大量+MS微量+MS有机物+蔗糖3%+多效唑 0.2~0.3mg/L+琼脂0.8%,pH值为 5.8。
2.根据权利要求1所述的耐热粳稻育种新方法,其特征在于:所述步骤1)中耐热粳稻品种/系的特点为:在大田栽培遭遇极端高温天气时,相比于普通水稻品种/系,株高、穗长、粒重变化幅度较小,空壳率低,水稻产量损失程度低的水稻品种/系;粳稻育种骨干品种/系的特点为:产量高,米质好,抗性优良但不耐热的粳稻品种/系。
3.根据权利要求1所述的耐热粳稻育种新方法,其特征在于:所述步骤3)常温分化培养与热处理的光照条件均为:光照强度为1000~1500Lux,光周期为14h光/10h暗。
4.根据权利要求1所述的耐热粳稻育种新方法,其特征在于:所述步骤4)中活性愈伤特点为:结构疏松、表面具球形颗粒、颜色浅而透明。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710101555.9A CN106665365B (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 一种耐热粳稻育种新方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710101555.9A CN106665365B (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 一种耐热粳稻育种新方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106665365A CN106665365A (zh) | 2017-05-17 |
CN106665365B true CN106665365B (zh) | 2018-08-07 |
Family
ID=58861816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710101555.9A Active CN106665365B (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 一种耐热粳稻育种新方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106665365B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107241999A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-10-13 | 中国烟草中南农业试验站 | 一种防控烤烟高温逼熟的栽培方法 |
CN107155623A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-15 | 郑州大学 | 一种防控烤烟高温逼熟的栽培方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103416304A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-04 | 上海市农业生物基因中心 | 一种节水抗旱稻花药的培养方法 |
CN104521744B (zh) * | 2015-01-04 | 2017-06-13 | 浙江原态农业股份有限公司 | 一种白叶枯病抗性粳稻育种方法 |
CN105475121B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-10-26 | 重庆市农业科学院 | 一种耐高温抗病水稻两系不育系的选育方法 |
-
2017
- 2017-02-24 CN CN201710101555.9A patent/CN106665365B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106665365A (zh) | 2017-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104542256B (zh) | 一种籼稻稻曲病抗性高效导入粳稻的育种方法 | |
CN108925423B (zh) | 一种水稻孕穗期耐热种质选育方法 | |
CN104429932B (zh) | 一种籼粳交基因渐渗抗纹枯病育种新方法 | |
CN104938286B (zh) | 一种梨杂交播种育苗方法 | |
KR20170070343A (ko) | 신품종 배추 식물 | |
CN106386488A (zh) | 一种提高大花型兜兰种子萌发率及其栽培方法 | |
CN106665365B (zh) | 一种耐热粳稻育种新方法 | |
CN105706872B (zh) | 白芨种子直播自然繁殖育苗方法 | |
Thuy et al. | Impact of heat stress on pollen fertility rate at the flowering stage in korean rice (Oryza sativa L.) cultivars | |
CN106417014A (zh) | 一种大花型兜兰育种与栽培方法 | |
CN103210839A (zh) | 一种油菜菌核病抗性改良的方法 | |
CN104521758B (zh) | 一种籼粳交基因渐渗抗稻瘟病育种新方法 | |
CN108739355B (zh) | 一种高抗南方锈病玉米的育种方法 | |
CN106034756A (zh) | 基于嫁接苗整株辐照的芒果突变体育种方法 | |
CN108308017B (zh) | 一种耐病毒甘薯种间渐渗系的培育方法 | |
CN1653884A (zh) | 利用核雄性不育两用系培育甜椒杂交种的方法 | |
CN110199884A (zh) | 一种藜麦组培苗无菌条件下的结籽培育方法 | |
CN104206266A (zh) | 一种快速筛选辣椒芽黄胞质雄性不育系的恢复系的方法 | |
CN107466843A (zh) | 一种紫荚豌豆杂交育种方法 | |
CN103210834A (zh) | 一种通过粳糯交选育粳稻和糯稻品种的方法 | |
CN108243949B (zh) | 一种轻简型温敏核不育系的选育方法 | |
CN107864851B (zh) | 一种解决西南山区玉米光敏自交系的方法 | |
CN106818487B (zh) | 一种水稻高温抗性突变株的筛选方法 | |
Pandit et al. | Blooming behavior of exotic apple cultivars under North Himalayan Region of India | |
KR102342057B1 (ko) | 저온 스트레스 및 뿌리혹병 저항성 신품종 배추 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180622 Address after: 130117 Jilin Changchun Jing Yue Development Zone and Mei Lu Ji Shi media information hub center west tower 8 storey half storey Applicant after: Jilin cold land agricultural science and Technology Co., Ltd. Address before: 276309 Fu Wang Shan village, Zhang Zhuang Town, Yinan County, Linyi, Shandong Applicant before: Zhang Ruiming |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |