CN109362560B - 野败型三系籼稻不育系选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种野败型三系籼稻不育系选育方法,首先选育中间籼稻种质,再以中间籼稻种质与保持系“粤丰B”杂交获得保持系新种质,后以保持系新种质与“盛世A”杂交得到杂交种质,最后以杂交种质与保持系新种质回交,获得回交不育系种质,进一步回交选育稳定性好的不育系种质。本发明的优点和有益效果是能够获得米质优良、抗逆性强、配合力好、异交习性好、能在生产上大面积应用的籼稻不育系,并且配制组合时株叶型态好,分蘖力强,有效穗多,抽穗整齐,灌浆落色好,抗性好,米质优,丰产性好。
Description
技术领域
本发明涉及杂交水稻育种领域,尤其是籼稻不育系选育方法。
背景技术
三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就,所谓三系是:(1)雄性不育系:雌蕊发育正常,而雄蕊的发育退化或败育,不能自花授粉结实;(2)保持系:雌雄蕊发育正常,将其花粉授予雄性不育系的雌蕊,不仅可结成种子,而且播种后仍可获得雄性不育植株;(3)恢复系:其花粉授予不育系的雌蕊,所产生的种子播种后,长成的植株又恢复了可育性。
在三系法杂交稻育种技术体系中,水稻细胞质雄性不育系育种和雄性不育恢复系育种是最基础、最重要的核心技术。已育成和生产应用的水稻籼型雄性不育系的细胞质,根据恢保关系分类,主要可以分成两种类型。第一种类型是以水稻野败(WA)型为代表的细胞质,包括矮败(DA)型、冈(G)型、D型、印矮(ID)型、K型、马协(MX)型等,这些细胞质不育系的保持系相同或相似,恢复系也相同或相似,它们的保持系和恢复系可以相互通用,因此可以归类为相同或相似的细胞质类型,这类细胞质不育系的花粉不育时期较早,发育阶段上属于孢子体雄性不育,花粉以典型败育为主,不育性比较稳定,是杂交稻生产上应用的主流细胞质类型。第二种类型是水稻红莲型细胞质,这种细胞质不育系的保持系与野败型不同,恢复系也与野败型不同,红莲型细胞质不育系的花粉败育时期较晚,发育阶段上属于配子体不育,花粉以圆型败育为主,遇到高温气候会形成少量可育花粉,不育系的育性稳定性相对挤较差。
水稻“三系法”杂种优势利用,为细胞质不育性,主要是由于细胞质和细胞核不协调而引起的,因细胞质来源不同,就产生花药败育程度差异。籼稻不育的细胞质多来源于野败,花药败育均为园败、染败。但目前杂交稻育种中早熟、优质、高产的不育系较少,难以在生产中大规模应用。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种米质优良、抗逆性强、配合力好、异交习性好、能在生产上大面积应用的籼稻不育系的选育方法。
本发明的技术方案是提供一种野败型三系籼稻不育系选育方法,包括如下步骤:
(1)构建中间籼稻种质,过程为采用三系恢复系种质“广恢122”与常规稻种质“美香占1号”杂交,定向选育,获得中间籼稻种质;
(2)以保持系“粤丰B”为母本,以步骤(1)所得的中间籼稻种质为父本进行杂交,获得保持系新种质;
(3)采用三系不育系种质“盛世A”与步骤(2)所得的保持系新种质进行杂交,获得杂交种质;
(4)将步骤(3)所得的杂交种质与步骤(2)所得的保持系新种质进行回交,获得回交不育系种质,同时保持系新种质自交获得自交保持系新种质;
(5)将步骤(4)中所得的回交不育系种质与自交保持系新种质继续回交,得到下一代回交不育系种质,以及步骤(4)所得的自交保持系新种质继续自交获得下一代自交保持系新种质;重复回交和自交过程直至获得不育性和保持性稳定的籼稻种质。
进一步地,上述步骤(1)中中间籼稻种质为选育生育期早、粒形细长、有香味的籼稻种质,优选定向选育四代。
进一步地,上述步骤(2)中通过温汤杀雄进行杂交,优选定向选育六代获得预期杂交种质。
进一步地,上述步骤(3)中需要对杂交植株在抽穗扬花期进行花粉育性检测,保留不育性达100%的种质。
进一步地,上述从回交开始至获得不育性稳定的种质,优选经过七代定向选育;上述从自交开始至获得保持性稳定的种质,优选经过七代定向选育。
本发明的优点和有益效果:本发明通过中间籼稻种质的选育,进一步选育不育系种质,能够获得米质优良、抗逆性强、配合力好、异交习性好、能在生产上大面积应用的籼稻不育系,并且配制组合时株叶型态好,分蘖力强,有效穗多,抽穗整齐,灌浆落色好,抗性好,米质优,丰产性好。
附图说明
图1为本发明实施例1选育过程的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明提供一种野败型三系籼稻不育系选育方法,包括如下步骤:
(1)构建中间籼稻种质,2004年春季在海南三亚育种基地,以优质、抗稻瘟病三系恢复系种质“广恢122”与优质常规稻种质“美香占1号”杂交,经过连续4代定向选育,育成生育期早、粒形细长、有香味的中间籼稻种质材料,命名为“C195”;
(2)2006年春季在海南三亚育种基地,以广东省农科院水稻研究所选育的保持系“粤丰B”为母本与步骤(1)所得的“C195”通过温烫杀雄杂交,其后代经连续6个世代定向选育育成保持系新种质,命名为“昌盛843B”;
(3)2009年春季在海南三亚育种基地,以广东省农科院水稻研究所选育的野败型籼稻优质三系不育系“盛世A”与“粤丰B×C195(F6)(昌盛843B)优良目标选系”成对测交20对;2009年秋季在广东韶关种植F1及其对应测交父本,抽穗扬花期对每对F1单株进行花粉育性镜检,淘汰出现可染花粉粒的F1及对应保持系,保留花粉不育性达100%的F1及其对应保持系,并在保持系群体中选优良目标单株继续回交,获得BC1F1及F7保持系。2010年春季在海南三亚育种基地,种植BC1F1及F7,在抽穗扬花期继续对每个BC1F1代群体的每一个单株进行花粉育性镜检,淘汰花粉不育性不稳定的BC1F1群体,选花粉不育性彻底的BC1F1单株继续回交,获得BC2F1及对应保持系F8。2010年秋季在韶关种植BC2F1及F8;2011年春季至2013年秋季分别在海南三亚和广东省韶关、江西萍乡育种基地又连续回交和自交选育7个世代,获得不育系回交群体BC7F1和保持系自交株系F14,至此不育系回交群体和保持系自交群体已基本定型,初步将不育系BC7F1世代群体(田间区号843)命名为昌盛843A,将保持系群体命名为昌盛843B。
实施例2
对实施例1所得的不育系昌盛843A特性进行检验。
1.不育性
2017年春季在海南三亚育种基地对昌盛843A繁育群体进行镜检20个单株,该不育系花粉不育性达100%,花粉典型败育;育性不随外界温度变化而不波动。套袋自交结实率为0。2017年8月在江西萍乡对群体镜检结果:染败0.02%,圆败5%,典败94.98%。具体结果见表1
表1
2.生育期特性
2017年春季在海南三亚育种基地1月中旬播种,播始历期为70天。
2017年在江西萍乡6月5日和6月20日播种,播始天数分别为68天、67天。比同期始穗的对照粤丰A生育期短12-17天。具体结果如表2所示
表2
3.异交结实性
该不育系稃尖和柱头无色,柱头外露率达59.6%,单边外露率38.92%,双边外露率20.69%,包颈率24.84%。
异交习性好,对“九二0”敏感(亩用量12克),易制种,属较理想的籼稻优质不育系。2015年春季在海南三亚育种基地试制昌香优丝苗0.5亩,平均亩产达220公斤。
2.4稻瘟病抗性及稻米品质
稻瘟病抗性:2015年井冈山病圃鉴定田间苗瘟3级,叶瘟5级,穗瘟7级,穗瘟损失率35.1%,表现感稻瘟病。
2017年江西省农业科学院植物保护研究所鉴定结论:水稻品种昌盛843A对叶瘟的抗性水平为中抗,对穗颈瘟的抗性水平为抗病。
稻米品质:2015年农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)检验结果;出糙米率81.6%、精米率72.5%、整精米率63.0%、粒长7.3mm、长宽比4.0、垩白粒率24%、垩白度5.0、透明度1级、碱消值5.0、胶稠度85mm、直链淀粉含量13.6%。饭味软硬适中,优嚼劲,饭味浓香。
4.其它农艺性状
该不育系株高80-85cm,株型集散适中,剑叶短直,穗长22cm,平均每穗粒数130粒左右,千粒重23.2克左右。茎秆弹性好,抗倒伏能力较强。
实施例3
将实施例1所得的不育系昌盛843A进行繁殖,如下:
昌盛843A在江西、湖南一般以秋繁为好,6月中上旬播种,母本比父本早播4-5天。母本用种量37.5kg/hm2,父本用种量15kg/hm2。繁殖田1.7m开厢,父本、母本行比以2︰9为宜。父本小双行种植,密度16.5cm×23.3cm,每蔸栽3-5苗;母本移栽叶龄控制在4.3叶内移栽,以利早发,密度13.2cm×16.5cm,每蔸栽双本。
采取全程保健栽培,控制氮肥用量,增施磷钾肥。幼穗分化开始时,可对母本单独喷施多效唑1.8kg/hm2,以控制基部节间的伸长。此外,“920”用量不可超量,“920”总用量控制在180g/hm2以内,一般分两次喷施,第一次在见穗30%-35%时喷施总用量的40%,第二天喷施总用量的60%,并单独加喷父本25g/hm2。
繁殖田要求自然隔离500m以上,时间隔离25d以上,无相同前茬和落田谷。做好田间除杂工作,在整个生育期中,根据父母本的株叶形、粒形、生育期等差异及时剔除杂株。喷施“920”前后,每天上午母本开花前除杂1次。父本授粉结束割青,收割前再全田除杂1-2次。当种子成熟达到80%时应及时收割并摊晒好,不可堆沤。
实施例4
将实施例1所得的不育系昌盛843A进行配组测试,如下:
2016年配制组合昌香优617通过江西预试。预试结果:平均亩产609.35公斤,比对照金优207增产6.21%,不显著,第四位。全生育期110.4天,比对照金优207早0.4天。米质达国优3级。
843A/2528,平均亩产683.80㎏,比CK天优华占增产1.37%,不显著,第三位;全生育期128天,比对照天优华占早熟1天;该品种株高117.3㎝,亩有效穗24.4万,穗长23.4㎝,每穗总粒数137.2粒,实粒数118.7粒,结实率87.3%,千粒重25.8克;
843A/2511,平均亩产686.30㎏,比CK天优华占增产2.43%,不显著,第四位;全生育期129天,比对照天优华占迟熟1天;株高119.6㎝,穗长24.9㎝,亩有效穗20.7万,每穗总粒数156.4粒,实粒数135.6粒,结实率86.7%,千粒重24.5克。
昌盛优328,平均亩产653.60㎏,比CK五优308增产3.42%,不显著,第七位;全生育期124天,比CK五优308迟熟3天;株高127.6㎝,穗长23.6㎝,亩有效穗20.0万,每穗总粒数151.4粒,每穗实粒数116.2粒,结实率76.8%,千粒重26.4克。
昌盛843A配制的组合表现株叶型态好,分蘖力强,有效穗多,抽穗整齐,灌浆落色好,抗性好,米质优,丰产性好,预计该不育系在生产上具有良好推广应用前景。
本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备,如无特别说明,均为符合植物育种领域的市售产品。
以上所述,仅为本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的核心技术的前提下,还可以做出改进和润饰,这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (2)
1.野败型三系籼稻不育系选育方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)构建中间籼稻种质,过程为采用三系恢复系种质广恢122与常规稻种质美香占1号杂交,定向选育,获得中间籼稻种质;
(2)以保持系粤丰B为母本,以步骤(1)所得的中间籼稻种质为父本进行杂交,获得保持系新种质;
(3)采用三系不育系种质盛世A与步骤(2)所得的保持系新种质进行杂交,获得杂交种质;
(4)将步骤(3)所得的杂交种质与步骤(2)所得的保持系新种质进行回交,获得回交不育系种质,同时保持系新种质自交获得自交保持系新种质;
(5)将步骤(4)中所得的回交不育系种质与自交保持系新种质继续回交,得到下一代回交不育系种质,以及步骤(4)所得的自交保持系新种质继续自交获得下一代自交保持系新种质;重复回交和自交过程直至获得不育性和保持性稳定的籼稻种质;
所述步骤(1)中中间籼稻种质为选育生育期早、粒形细长、有香味的籼稻种质,定向选育四代;
所述步骤(2)中通过温汤杀雄进行杂交,定向选育六代获得预期杂交种质;
从回交开始至获得不育性稳定的种质,经过七代定向选育;从自交开始至获得保持性稳定的种质,经过七代定向选育。
2.如权利要求1所述的野败型三系籼稻不育系选育方法,其特征在于,所述步骤(3)中需要对杂交植株在抽穗扬花期进行花粉育性检测,保留不育性达100%的种质。
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