CN109169259A - 一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，以耐咪唑啉酮类除草剂水稻突变体为抗性基因供体亲本，利用优良两系不育系为轮回亲本，通过连续回交方法，育成农艺性状、不育性与轮回亲本高度一致的、具有耐除草剂基因的两系不育系，增加优良杂交水稻组合选配的成功率，培育出优质、高产的耐除草剂两系杂交水稻，育成的耐除草剂水稻两系不育系与常规水稻品种及恢复系配组，杂交后代都具有耐除草剂抗性，能有效解决稻田中杂草稻防治难题。

Description

一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法
技术领域
本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法。
背景技术
我国杂草稻的发生具有发生面广、类型多、危害大、治理难等特点，严重影响水稻的产量和质量，已严重危及我国粮食安全和社会和谐。
据专家估计，加上移栽稻，全国一年损失水稻产量大约在300万吨以上。另外，农民实际用于防除杂草稻人工费用72亿元以上。由于水稻田里潜伏的杂草稻，全国一年中防除和损失费用相加年超过100亿元。可见，推广防治杂草稻的耐除草剂水稻品种，不仅实现省工、省力、节约成本的水稻轻型栽培，而且水稻生产中少损失几百亿元以上。
我国杂交水稻的年种植面积约占水稻种植面积的一半，尤其是两系杂交水稻发展迅速。
对于作物杂交的优势利用，在育种领域中有一项重大革新技术，就是两系法杂交水稻，与三系法相比，能简化杂交种子的生产程序，在生产种子的过程中少了一个使用恢复系的环节，理论上讲，绝大多数的常规水稻品种都可用来作两系法杂交水稻的恢复系，从而提高杂交稻组合选配的自由度，也能增加优良杂交水稻组合选配的几率，但是，两系杂交水稻存在种子不纯的问题。
两系杂交水稻种子不纯的原因是多方面的，田间杂株的种子也会影响两系不育系种子的纯度，从而影响杂交稻的纯度，因此，采用此方法选育的两系不育系能大大提高不育系种子纯度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，能大大提高不育系种子纯度，增加优良杂交水稻组合选配的成功率，培育优质、高产的耐除草剂两系杂交水稻，育成的耐除草剂水稻两系不育系与常规水稻品种及恢复系配组，杂交后代都具有耐除草剂抗性，能有效解决稻田中杂草稻防治难题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，包括以下步骤：
1)以耐咪唑啉酮类除草剂的水稻突变体为父本，基因型为AA，以两系不育系水稻品种为母本，基因型为aa，杂交得到F1代种子，基因型为Aa；其中，AA表示耐除草剂抗性基因纯合体，Aa表示耐除草剂基因杂合体，aa表示无抗性的一般水稻品种；
2)在F1代植株中选择性状优良的可育水稻植株，与所述两系不育系水稻品种回交，得到BC1F1代种子，基因型为Aa或aa，结合田间抗性筛选，选出BC1F1代植株中抗性基因型为Aa的单株；
3)结合田间除草剂抗性筛选，重复回交5-6代，得BCnF1，n＝5-6，选择最后一代BCnF1植株中基因型为Aa的可育株，自交，得BCnF2代种子；
4)将BCnF2自交后代单株收获，在田间按照不同株系进行小群体种植，结合单株田间农艺性状有无分离的表现，选出整齐度一致的抗性基因型为AA纯合的杂交水稻两系不育系单株；
5)对所述的不育系单株开展系统选育，获得耐咪唑啉酮除草剂基因型的杂交水稻两系不育系。
进一步，所述耐咪唑啉酮类除草剂的水稻突变体为CL55。
优选地，所述两系不育系水稻品种为PA3。
又，步骤2)中，田间抗性筛选方法为：在秧苗2-3叶期喷施咪唑啉酮类除草剂，喷施有效剂量为60-80克/亩。
优选地，步骤4)中，所述小群体种植的方法是：种植35行，每行12株，单本栽。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明利用两系不育系作为母本，耐除草剂新品系做抗性基因供体亲本，进行杂交和多代回交，选育耐除草剂纯合两系不育系，与现有的优质常规粳稻进行配组杂交，增加优良杂交水稻组合选配的成功率，培育优质、高产的耐除草剂两系杂交水稻。
本发明育成的耐除草剂水稻两系不育系，该两系不育系与常规水稻品种及恢复系配组，杂交后代都具有耐除草剂抗性，能有效解决稻田中杂草稻防治难题。
附图说明
图1为本发明实施例1中耐除草剂水稻两系不育系的选育过程。
图2为本发明实施例1中田间抗性鉴定结果。
图3为本发明实施例获得的耐除草剂水稻两系不育系植株育性检查结果。
图4为本发明实施例2耐除草剂水稻两系不育系植株的抗性鉴定结果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例耐除草剂水稻两系不育系粳稻品系的选育过程参见图1。
“CL55”是耐咪唑啉酮类除草剂水稻突变体，其抗性受显性基因控制，耐除草剂抗性基因纯合体用AA表示，耐除草剂基因杂合体用Aa表示，无抗性的一般水稻品种用aa表示，具体选育过程如下：
以耐咪唑啉酮类除草剂水稻突变体“CL55”(AA)为父本，以两系不育系PA3(aa)为母本，杂交得到F1代种子；
在F1代中选择性状优良的可育水稻植株(Aa)为父本，与所述的两系不育系PA3为母本回交，得到BC1F1代种子(基因型有两种aa，Aa),结合田间抗性筛选(图2)，BC1F1代植株中抗性基因型为Aa单株种植；
结合田间抗性筛选，重复回交5-6代得BCnF1(n＝5-6)，最后一次BCnF1植株中选择耐除草剂抗性基因型为Aa的可育株自交得BCnF2代种子；
在BCnF2自交后代中结合田间抗性筛选处理方法，筛选出耐除草剂抗性基因型为AA纯合的杂交水稻两系不育系单株；
对所述的不育系单株开展系统选育，育性检测(图3)，由图3可见，最终获得耐除草剂抗性基因型的杂交水稻两系不育系，命名为PA35。
实施例2 田间除草剂抗性鉴定
将实施例1获得的耐除草剂水稻两系不育系PA35与常规水稻品种及恢复系杂交配组。
实验材料：耐除草剂两系不育系PA35，以及PA35与常规水稻品种“沪LPR18”、“沪稻55”，恢复系“R65”、“R123”配置的粳稻杂交组合。
5月底播种，6月中旬插秧，插秧前进行田间除草剂抗性鉴定，10月底调查主要农艺性状和杂交组合的产量。
田间除草剂抗性鉴定方法：
在水稻播种后20-25天(水稻2-3叶期)，用山东先达化工有限公司生产的咪唑啉酮类除草剂“豆施乐”水剂处理，处理浓度为60克/亩。常规水稻品种喷药后7天就有药害反应，苗心叶开始变黄，大部分渐渐腐烂，最后死亡，而耐除草剂水稻新品系则继续正常生长。
设置了2个重复(无抗性水稻对照材料：“沪LPR18”、“沪稻55”)，将本发明的耐除草剂水稻两系不育系与常规品种“沪LPR18”、“沪稻55”，恢复系“R65”、“R123”配置的粳稻杂交组合田间除草剂的抗性进行鉴定，鉴定结果参见图4及表1。
表1
品种及组合 除草剂处理后第7天调查
沪LPR18 死亡
沪稻55 死亡
PA35/沪LPR18 正常
PA35/沪稻55 正常
PA35/R65 正常
PA35/R123 正常
从图4和表1中可以看出，本发明PA35杂交组合后代均具有耐除草剂抗性基因，具备耐除草剂抗性。

Claims (5)

1.一种耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，包括以下步骤：
1)以耐咪唑啉酮类除草剂的水稻突变体为父本，基因型为AA，以两系不育系水稻品种为母本，基因型为aa，杂交得到F1代种子，基因型为Aa；其中，AA表示耐除草剂抗性基因纯合体，Aa表示耐除草剂基因杂合体，aa表示无抗性的一般水稻品种；
2)在F1代植株中选择性状优良的可育水稻植株，与所述两系不育系水稻品种回交，得到BC1F1代种子，基因型为Aa或aa，结合田间抗性筛选，选出BC1F1代植株中抗性基因型为Aa的单株；
3)结合田间除草剂抗性筛选，重复回交5-6代，得BCnF1，n＝5-6，选择最后一代BCnF1植株中基因型为Aa的可育株，自交，得BCnF2代种子；
4)将BCnF2自交后代单株收获，在田间按照不同株系进行小群体种植，结合单株田间农艺性状有无分离的表现，选出整齐度一致的抗性基因型为AA纯合的杂交水稻两系不育系单株；
5)对所述的不育系单株开展系统选育，获得耐咪唑啉酮除草剂基因型的杂交水稻两系不育系。
2.根据权利要求1所述耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，其特征在于，所述耐咪唑啉酮类除草剂的水稻突变体为CL55。
3.根据权利要求1所述耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，其特征在于，所述两系不育系水稻品种为PA3。
4.根据权利要求1所述耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，其特征在于，步骤2)中，田间抗性筛选方法为：在秧苗2-3叶期喷施咪唑啉酮类除草剂，喷施有效剂量为60-80克/亩。
5.根据权利要求1所述耐除草剂水稻两系不育系的选育方法，其特征在于，步骤4)中，所述小群体种植的方法是：种植35行，每行12株，单本栽。
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