CN108575734B - 一种定向快速选育糯稻恢复系的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种定向快速选育糯稻恢复系的方法，该方法采用有限世代回交、育种过程中淘汰缺陷植株、边回交边选择目标性状，从而降低并缩小了育种规模，降低劳动强度，提高了选择效率，保证了选择恢复系的可应用性；另外，本发明的亲本选择合理，获得的糯稻恢复系与糯稻不育系杂交，配合力高，可制备得到综合性状优良，产量潜力大，具有生产应用价值的杂交种。

Description

一种定向快速选育糯稻恢复系的方法

技术领域

本发明涉及水稻育种技术领域，尤其涉及一种定向快速选育糯稻恢复系的方法。

背景技术

杂交糯稻是糯稻生产中使用的重要品种类型，其具有生产效益高，抗倒伏能力强，经济效益好等优点，受到广大种植主体的欢迎。但是杂交糯稻品种供给速度难以满足市场对多类型糯稻品种的需求，加快适应生产需求杂交糯稻品种的选育研究，是目前的当务之急。

糯稻恢复系选育是组配杂交糯稻组合的关键技术之一。目前生产上糯稻恢复系的选育主要采用普通水稻恢复系(即常规非糯稻恢复系)与糯稻品种杂交，杂交后代通过系统选育的方法选择。这种方法需要多代自交，待材料遗传稳定后，从中选择糯稻株系与不育系测交，筛选出具有恢复基因的糯稻株系，用作杂交糯稻恢复系。该方法以系统育种为主，前期主要淘汰具有明显缺陷的株系，如抗倒性和抗病性差的株系，对主要目标性状如糯性基因和恢复基因不做选择。这导致了该方法具有如下缺点：1、工作量大，杂交后代至少数百份；2、选择效率低，根据孟德尔的遗传规律，糯稻株系仅占全部株系的四分之一，从中选出糯稻恢复系，比例更低；3、生产应用性不能保证，选用普通水稻恢复系与糯稻品种杂交，是为了得到具有普通水稻恢复系优异生产特性的糯稻恢复系。由于采用系统选育的方法，杂交后代选育出的糯稻恢复系中普通水稻恢复系的基因只占百分之五十左右，这就导致了农艺性状与普通水稻恢复系有较大改变，不可能选育出适宜生产上使用的糯稻恢复系。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种定向快速选育糯稻恢复系的方法，该方法具有如下优点：1、采用有限世代回交；2、育种过程中淘汰缺陷植株；3、边回交边选择目标性状，从而降低并缩小了育种规模，从而降低劳动强度，提高了选择效率，保证了选择恢复系的可应用性；另外，本发明的亲本选择合理，获得的恢复系与不育系杂交得到的杂交种综合性状尤其是产量性状突出。

本发明所提供的一种定向快速选育糯稻恢复系的方法，包括如下步骤：

(1)以纯合非糯稻恢复系M1为母本、糯稻材料M2为父本进行杂交，获得F1代种子；

(2)将F1代作为父本，与所述纯合非糯稻恢复系M1回交，得到回交种子；

(3)种植回交种子，得到第一植株；种植所述纯合非糯稻恢复系M1，得到第二植株；

收集若干第一植株，每株按组I和组II进行处理：

组I：收集花粉，授以第二植株，得到第一杂交种子；

组II：自交，得到自交种子；

选择组II中得到的自交种子中存在糯和非糯性状分离的第一植株，保留该第一植株相应的组I处理得到的第一杂交种子；

(4)利用步骤(3)得到的第一杂交种子长成的植株自交，淘汰非糯性种子，选择糯性种子，即得到所需要的糯稻恢复系。

当步骤(3)得到的第一杂交种子长成的植株目标性状不稳定，存在明显的性状分离时，可以重复步骤(3)的回交，以使目标农艺性状稳定，则所述步骤(4)替换为如下步骤(4’)：利用步骤(3)中得到的第一杂交种子重复进行步骤(3)，直到杂交种子长成的植株目标农艺性状稳定，得到目标农艺性状稳定的第二杂交种子；利用第二杂交种子长成的植株自交，淘汰非糯性种子，选择糯性种子，即得到所需要的糯稻恢复系。

在具体实施时，所述目标农艺性状可以根据实际需要确定，可以是质量性状或数量性状，也可以是产量性状或品质性状，当步骤(1)亲本间遗传背景相差较小、目标农艺性状数量较少时，达到所述目标农艺性状稳定需要重复步骤(3)的次数较少，当得到步骤(1)亲本间遗传背景相差较大、目标农艺性状数量较多时，达到所述目标农艺性状稳定需要重复步骤(3)的次数较多。

在上述方法中，步骤(3)中，所述授以第二植株的具体实施方式，优选为单株间的一对一授粉，如将第一植株A1授粉给第二植株B1，将第一植株A2授粉给第二植株B2，以此类推，以便于从第二植株(编号为B植株)上的杂交种子中找到相应的糯和非糯性状分离的第一植株(编号为A的植株)所授粉得到的杂交种子。

在上述方法中，步骤(3)中，所述第一植株优选为健康不发病的植株；所述第二植株优选为长势良好的植株。

在上述方法中，步骤(3)中，所述第一植株的抽穗期与所述第二植株的抽穗期相近或相同，以便于进行杂交。

在上述方法中，所述目标农艺性状包括产量性状、和/或品质性状、和/或对病/虫害的抗耐性、和/或对环境胁迫的抗耐性。

在上述方法中，所需要的糯稻恢复系为从选择的糯稻种子中进一步选择农艺性状优良的株系。

在上述方法中，所述纯合非糯稻恢复系材料M1优选为常规稻；所述糯稻材料M2优选为常规稻。

在上述方法中，所述纯合非糯稻恢复系M1优选为浙恢1578；所述糯稻材料M2优选为绍糯9714。

本发明所述恢复系为三系杂交水稻恢复系。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中所用的生物材料信息如下：

绍糯9714(常规糯稻材料)：文献出处：优质晚粳糯稻绍糯9714的选育及应用.王志祥,孙惠友.湖北农业科学,2005,4；公众可从绍兴市农业科学研究院获得。

浙恢1578(常规纯合非糯稻恢复系)：文献出处：2017年浙江省农作物品种审定委员会第49次会议审定品种目录，浙审稻2017022亲本之一；公众可从绍兴市农业科学研究院获得。

实施例1、糯稻恢复系的选育

1、糯稻恢复系的选育

(1)以具有籼粳交亲缘的浙恢1578(M1)为母本，以杂交选育的绍糯9714(M2)为父本进行杂交，得到F1代种子51粒；

(2)将所得F1种子种植得到33株F1植株，以M1亲本为母本，与F1植株(父本)杂交，得到BC1F1种子88粒；

(3)将所得BC1F1种子在绍兴种植得到57植株，淘汰病株，获得17株健康不发病、抽穗期与M1亲本相近植株，分别编号为A1-A17，

种植M1，选取长势良好的17株M1植株分别编号为B1-B17，

将植株A1—A17每株穗分成如下两组：

组Ⅰ(杂交)：收集花粉，并授以植株B1、B2、……、B17，成熟时得到BC2F1杂交种子；具体操作如下：

每株选2个穗子人工去雄，选对应的B编号植株进行授粉(即A1授粉给B1，A2授粉给B2，以此类推)杂交；

组Ⅱ(自交)：自交，成熟时得到自交种子；具体操作如下：

在每个A编号植株选一个穗子套自交袋防止其他植株授粉进行自交；

筛选：留取自交种子中出现糯和非糯性状分离的对应B编号植株上的BC2F1杂交种子，获得了3个植株共67粒种子；

(4)将所得BC2F1种子种植为植株，得到植株38粒，淘汰病株后，获得健康不发病、与M1亲本抽穗期相近的植株23株，按步骤(3)方法进行自交、杂交和筛选后，得到4株共73粒BC3F1杂交种子；

(5)种植BC3F1种子，淘汰病株后，按步骤(3)方法进行自交、杂交和筛选后，得到了7株117粒BC4F1杂交种子；

(6)种植得到77株BC4F1植株，此时植株间以及上下代间在目标农艺性状株高、株型、穗型、叶型、分蘖力、茎秆等方面表现较一致(即目标农艺性状稳定)，每株套自交袋自交，选取综合性状优良植株33株，留取糯和非糯性状分离的株系，把每株中糯稻粒分离出单独装袋编号；

(7)将每个单株收获的糯稻种子种植为株系，从中选取综合表现优良的株系获得糯稻恢复系R64。

2、与不育系配制杂交组合

以不育系绍糯07A为母本，以步骤1得到的糯稻恢复系R64为父本，进行杂交，获得的杂交种性状如下：

半矮生株型，株型紧凑，剑叶挺直，长而内卷，穗大粒多；茎杆粗壮，分蘖力强，优势十分显著。考种数据表明：该组合株高107.8cm，单株有效穗14个，亩有效穗15.6万，每穗总粒数324.8，结实率72.4％，千粒重24.5g。理论产量达938.75kg/亩。

对比例1、

1、糯稻恢复系的选育

按照实施例1步骤1的方法进行，不同之处在于：将实施例1步骤1中(1)中的亲本M2更换为常规糯稻品种绍糯215。

2、与不育系配制杂交组合

按照实施例1步骤2的方法进行，获得的杂交种性状如下：

半矮生株型，株型紧凑，剑叶挺直，长而内卷，穗大粒多；茎杆粗壮，分蘖力较强，优势十分显著。考种数据表明：该组合株高115cm，单株有效穗11个，每亩有效穗14.7万，每穗总粒数285.6，结实率77％，按千粒重25.3g计理论产量达817.9kg/亩。

对比例2、

1、糯稻恢复系的选育

按照实施例1步骤1的方法进行，不同之处在于：将实施例1步骤1中(1)中的亲本M1更换为常规纯合非糯稻恢复系R1081。

2、与不育系配制杂交组合

按照实施例1步骤2的方法进行，获得的杂交种性状如下：

半矮生株型，株型紧凑，剑叶平直，叶色明亮，穗长粒多；茎杆粗壮，分蘖力较强，优势显著，全生育期162天，后期灌浆速度较快。考种数据表明：该组合株高103cm，单株有效穗11.6个，每亩有效穗15.1万，每穗总粒数203.3，结实率88％，千粒重27.5g，理论产量达742.8kg/亩。

对比例3、K6926与甬糯2A配制杂交组合

K6926是宁波农科院通过常规方法选育的糯稻恢复系，以甬糯2A(不育系)作母本，配组出杂交糯稻甬优5号，并通过了浙江省品种审定，该品种半矮生株型，根系发达，植株松散，分蘖中等，秆壮茎韧，节间粗，叶鞘包节，叶片挺笃，长穗下弯，谷大粒圆，谷色黄中带白，顶芒，熟相清秀。作单季种植，有效穗15.1万/亩，株高119.6cm，穗长22cm，每穗总粒131.9粒，结实率87％左右，千粒重35.5g，理论产量为707.1Kg/亩。

实施例1、对比例1—3的结果证明，本发明提供的选育方法及亲本组合获得的糯稻恢复系与糯稻不育系杂交，配合力高，可制备得到综合性状优良，产量潜力大，具有生产应用价值的杂交种。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种定向快速选育糯稻恢复系的方法，包括如下步骤：

(1)以纯合非糯稻恢复系M1为母本、糯稻材料M2为父本进行杂交，获得F1代种子；

(2)将F1代作为父本，与所述纯合非糯稻恢复系M1回交，得到回交种子；

(3)种植回交种子，得到第一植株；种植所述纯合非糯稻恢复系M1，得到第二植株；

收集若干第一植株，每株按组I和组II进行处理：

组I：收集花粉，授以第二植株，得到第一杂交种子；

组II：自交，得到自交种子；

选择组II中得到的自交种子中存在糯和非糯性状分离的第一植株，保留该第一植株相应的组I处理得到的第一杂交种子；

(4)利用步骤(3)得到的第一杂交种子长成的植株自交，淘汰非糯性种子，选择糯性种子，即得到所需要的糯稻恢复系；

所述纯合非糯稻恢复系M1为浙恢1578；所述糯稻材料M2为绍糯9714。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)替换为如下步骤(4’)：利用步骤(3)中得到的第一杂交种子重复进行步骤(3)，直到杂交种子长成的植株目标农艺性状稳定，得到目标农艺性状稳定的第二杂交种子；利用第二杂交种子长成的植株自交，淘汰非糯性种子，选择糯性种子，即得到所需要的糯稻恢复系。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述第一植株为健康不发病的植株；

所述第二植株为长势良好的植株。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述第一植株的抽穗期与所述第二植株的抽穗期相近或相同。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述目标农艺性状包括产量性状、和/或品质性状、和/或对病/虫害的抗耐性、和/或对环境胁迫的抗耐性。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所需要的糯稻恢复系为从选择的糯稻种子中进一步选择农艺性状优良的株系。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述纯合非糯稻恢复系材料M1为常规稻；所述糯稻材料M2为常规稻。