CN1094036C - 水稻不包穗雄性不育系的选育方法 - Google Patents

水稻不包穗雄性不育系的选育方法 Download PDF

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Abstract

本发明属利用雄性不育的水稻杂种优势利用领域。本发明直接诱变三系法杂交稻保持系获长穗颈eui基因保持系，后同不育系杂交、回交转育成不包穗的不育系；利用育成不包穗的不育系，在种子生产中不用或少用920，节省成本，把不育系的异交水平、种子生产产量和稳产性提高到一个新水平，并推动杂交稻在中国之外的应用。

Description

水稻不包穗雄性不育系的选育方法
技术领域
本发明属利用雄性不育的水稻杂种优势利用领域。
背景技术
水稻的雄性不育系，无论是三系杂交稻的核质互作型不育系或是两系杂交稻光温敏核不育系，都表现穗颈短、穗不能完全抽出的特性。不育系的这一特性是提高不育系异交率、提高种子生产产量的遗传障碍。尽管中国科学家们早就发明了喷施赤霉素(920)的方法来缓解与部分消除不育系的包穗，并把繁殖制种产量提高到较高的水平；但遗传解除不育系包穗一直是育种家们追求的育种目标，因为920的应用要求较高的技术及较严格的气候条件，而且喷施920的工本费不低。在国外，该药剂昂贵。大剂量的920应用提高了生产成本。
八十年代初，美国学者J.N.Rutger在粳稻的杂交后代中发现了一种长穗颈的隐性基因eui突变体，他提出将eui基因导入杂交稻恢复系，可能可实现杂交稻机械化制种。本专利发明人杨仁崔认为，eui导入保持系可能遗传解除不育系的包穗，从而引导杂交稻种子生产的根本性变革(同J.N.Rutger的私人通讯，1982)。嗣后，浙江农业大学的申宗坦教授和福建农业大学的杨仁崔教授都从Rutger处引进eui种子，并开展了杂交、回交，把eui基因导入中国水稻不育系的工作，育成了基本不包穗的不育系；但都没能在生产上应用。主要的问题在于：用杂交、回交方法把eui基因从粳稻导入籼稻保持系，由于基因的分离与重组，育成的保持系难以保留eui供亲的长穗颈程度，又难以达到保持系轮回亲本的综合优良性状。
最近几年，江苏农科院孙立华研究员在组培后代中也获得粳稻的02428品种的eui突变体，福建农业大学在籼稻三系材料辐射后代中又多次获得eui突变体。
本发明的目的是利用eui基因于杂交稻不育系，育成不包穗的不育系，在种子生产中不用或少用920，节省成本，把不育系的异交水平、种子生产产量和稳产性提高到一个新水平，并推动杂交稻在中国之外的应用。
发明内容
本发明的内容为水稻不包穗雄性不育系的选育方法，其特征在于直接诱变三系法杂交稻保持系获长穗颈eui基因保持系，后同不育系杂交、回交转育成不包穗的不育系；而不是利用现有在粳稻中已发现的eui基因，通过杂交把eui重组到保持系，后转育成不育系。这种被诱变的保持系，包括现有已推广应用的三系体系的保持系，也包括育种家待出圃的保持系和可转育成不育系的品系；还包括两系法杂交稻中的光温敏核不育系。这种诱变方法，包括物理、化学因子诱变，包括航天搭载诱变、组织培养过程的突变以及自然界自发突变的选择。如果从现有三系不育系的保持系中获得长穗颈寡基因隐性突变，可直接同该不育系杂交并只同该突变系回交一次即可获得稳定的不包穗的不育系。直接诱变两系法杂交稻的光温敏核不育系，在它的诱变分离世代获eui突变体，经选择获得了不包穗的光温敏核不育系。
本发明的主要特点是：首先，不通过杂交回交转移eui基因，而是直接从保持系(品种)中获得eui突变，或是直接诱变两系稻不育系，使改良的不育系从遗传上根本解除包穗又保留原不育系的综合性状，达到生产应用的目的。其次，一旦从保持系中获得保持系的eui突变体，即可同该保持系的不育系测交，其杂交一代再同保持系eui突变体回交，在回交一代群体中就会分离出带有eui纯合基因不包穗不育株(系)，而eui突变体即成不包穗不育系的保持系。育种周期仅2-3个种植季。同时由于eui基因在杂种一代表现完全隐性，因此这种不包穗不育系所组配的杂交稻，同原来不育系所组配的杂交稻比较，在株型(株高)及构成产量诸因素和产量表现方面都无显著差异，因此如对现有已推广的杂交稻组合进行“eui”利用的改良，可不必或可缩短eui杂交稻组合中间试验和生产示范阶段就进入生产应用。
本发明的优点和效果是引导杂交稻种子生产及杂交稻育种技术的变革，有望使全国的杂交稻15万公顷左右繁殖与制种田增产2-3成(每公顷0.75吨)即11.25万吨的不育系和杂交稻种子，价值15亿元左右；每公顷可省去施用920的成本费750元，共1.125亿。该技术在国外应用，经济效益更显著。
具体实施方式
实施例一：用γ-射线300Gy照射珍汕97B干种子，在它的辐射二代获得长穗颈珍汕97euiB(珍汕97eB)。作珍汕97A/珍汕97eB和回交珍汕97A/2*珍汕97eB，在回交的一代群体中将分离出50％左右的不包穗的不育株已不分离，即为长穗颈珍汕97不育系珍汕97eA；而珍汕97eB即为保持系。
实施例二：用γ-射线300Gy照射早籼121品系(对野败不育系不育性保持)，获早籼121-eui突变；作野败珍汕97A/6*早籼121eui，回交6代以上，可获不包穗不育系早籼121eA。
实施例三：用γ-射线300Gy照射两系稻不育系培矮64S干种子，在它的辐射二代获培矮64S长穗颈eui突变体，繁殖该突变体即成一个不包穗的培矮64eS。

Claims (4)

1.水稻不包穗雄怀不育系的选育方法，其特征在于这种不包穗雄性不育系的选育是通过这样的方法达到的：直接诱变三系法杂交稻保持系和可转育成不育系的品系，获得它们的长穗颈eui基因突变体后，同不育系杂交，再用长穗颈eui突变体回交，转育成不包穗的不育系；或是直接诱变两系法杂交稻的光温敏核不育系，获长穗颈eui突变体，继而选育成不包穗的光温敏核不育系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于这种诱变方法包括物理、化学因子诱变，包括航天搭载诱变、组织培养过程的突变以及自然界自发突变。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用ν-射线300Gy照射珍汕97B保持系种子，在它的辐射二代获得长穗颈eui突变体(长穗颈保持系珍汕97eB)，作珍汕97A/珍汕97eB杂交和回交一代，在回交一代群体中将分离出50％左右的长穗颈不育植株，这些植株同长穗颈的保持系继续回交的后代即为长穗颈珍汕97不育系(珍汕97eA)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用ν-射线300Gy照射两系稻光温敏核不育系培矮64S种子，在它的辐射二代获不育期不包穗的长穗颈eui突变体，选择突变体后代农艺性状和育性温光反应稳定的株系为长穗颈光温敏核不育系(培矮64eS)。
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