CN111771717A - 一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法 - Google Patents

一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水稻栽培技术领域，公开了一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，以广适、优质的香型水稻恢复系品种为母本，以携带抗稻瘟病基因的抗稻瘟病水稻品种为父本；将父本和母本进行秋水仙素溶液处理，得到水稻异源四倍体；进行水稻异源四倍体的筛选；将水稻异源四倍体和广适、优质的香型水稻恢复系品种进行回交，得到水稻异源六倍体植株；进行香型水稻异源六倍体的选择，得到优质水稻异源六倍体；优质水稻异源六倍体自交；对多代自交植株进行性状观察和选择，得到水稻优质香型新品种。本发明利用远缘杂交优势，把杂种优势进行拓展；获取水稻异源六倍体，能够实现水稻产量的成倍增长，水稻优质香型新品种香型好、产量高、品质优的效果。

Description

一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法
技术领域
本发明属于水稻栽培技术领域，尤其涉及一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法。
背景技术
目前，杂交稻缺乏高档优质米，主要原因是杂交稻母本不育系品质差，另一原因是缺乏品质突破的杂交稻父本。虽然新恢复系选育成功的概率远高于新不育系，但真正大面积应用于生产的不多，主要原因是这些恢复系仅在品质、配合力、抗稻瘟病特性等性状中某一个或某二个性状较突出，聚合多个优良性状的突破性香型恢复系尤其少见。同时也没有一个行之有效的培育优质抗病杂交香稻恢复系的方法。现有选育恢复系的主要方法为系谱法，并且在综合控制选育的手段和方法不多，存在选育恢复系的年限长，单一性状突出，综合优良性状聚合不够，在生产上不能大面积应用等缺陷。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有选育优质香型抗病恢复系方法存在选育年限长，单一性状突出，综合优良性状聚合不够，在生产上不能大面积应用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法。
本发明是这样实现的，一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法包括以下步骤：
步骤一，以广适、优质的香型水稻恢复系品种作为母本，以携带抗稻瘟病基因的抗稻瘟病水稻品种作为父本。
步骤二，选择地势平坦区域、土层深厚、保水保肥，土壤富含有机质的区域作为水稻栽培区域。
步骤三，培养母本植株和父本植株的愈伤组织，并进行秋水仙素溶液的配制，同时调整秋水仙素溶液的浓度为0.1～0.3％。
步骤四，对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂，将其涂覆在植株顶芽或侧芽顶端。
步骤五，进行溶液涂覆后的观察，并及时补充滴加；秋水仙素溶液阻断构成纺锤丝的微管蛋白组装成微管，使植株细胞的染色体加倍，分别得到水稻异源四倍体。
步骤六，对水稻异源四倍体进行筛选；同时进行细胞学观察，确定优良的水稻异源四倍体植株。
步骤七，在水稻栽培区域，去除广适、优质的香型水稻恢复系品种母本的雄蕊，采集获得的优良的水稻异源四倍体植株父本的花粉，与广适、优质的香型水稻恢复系品种母本进行授粉、回交。
步骤八，对授粉后的母本花朵进行套袋并系口；对母本进行培育，培育中田间管理；去除杂株得到种子，即可得到水稻异源六倍体。
步骤九，确定水稻选育标准，并依照标准进行香型水稻异源六倍体的选择，得到优质水稻异源六倍体。
步骤十，进行优质水稻异源六倍体的自交。
步骤十一，分别建立稻米香型品质早代筛选评价体系及抗病品质早代筛选评价体系；水稻异源六倍体经过多代自交后，对多代自交植株进行性状观察和选择，得到水稻优质香型新品种。
进一步，步骤一中，所述父本和母本具有广亲或无融合生殖，亲缘关系较远。
进一步，步骤四中，所述对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂，具体为：在20～24℃环境下薄涂，并进行24～48小时等待。
进一步，步骤六中，进行水稻异源四倍体的筛选具体为：选择谷粒饱满且均匀，有芒、叶片浓厚、茎秆增粗的水稻植株。
进一步，步骤六中，所述进行细胞学观察具体为：进行水稻异源四倍体植株根尖染色体计数和花粉母细胞减数分裂行为的观察。
进一步，步骤八中，所述对母本进行培育具体包括：
1)深翻土壤，平整土地；
2)适时栽种，植株栽种时保持植株均匀且稀疏，行株距各33cm，667m2种植5500～6000株；
3)进行植物生长调节剂喷施；
4)进行肥水管理，加强病虫害防治。
进一步，步骤九中，所述水稻选育标准为高产高香。
进一步，步骤十一中，所述稻米香型品质早代筛选评价体系的建立方法为：
田间嫩苗搓揉法、谷粒黄熟米粒咀嚼法和实验室KOH溶液浸泡法鉴定香味；从经过多代自交的水稻异源六倍体中分离世代连续3代在苗期、成熟期选择优良单株进行香味筛选鉴定，有香味的株系为目标株系。
进一步，步骤十一中，所述抗病品质早代筛选评价体系的建立方法为：
从经过多代自交的水稻异源六倍体中的早代分离世代连续3年选择外观品质优、有香味的优良单株进行稻瘟病多菌系混合人工接种鉴定，定向胁迫选择抗性强的单株；每年9月底前完成中选材料的播种，10月中旬完成4次人工接种鉴定，11月中下旬完成抗稻瘟病鉴定，获得抗性一致的抗病水稻株系。
进一步，步骤十一中，所述对多代自交植株进行性状观察和选择具体为：按自交后代稳定、开花习性好、温光转育特性明显、自交结实率在30％以上的要求选择水稻异源六倍体，根据不同水稻异源六倍体对比选育出水稻优质香型新品种。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明利用远缘杂交优势，把杂种优势进行拓展；分别选择内香型与全香型水稻作为母本和父本，能够实现水稻香型的改进；利用多倍体优势，把水稻由二倍体变成异源四倍体，进而实现异源六倍体的获取，能够实现水稻产量的成倍增长；同时可以克服同源四倍体结实率低和后代不稳定的缺点，实现水稻优质香型新品种香型好、产量高、品质优的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的综合培育杂交水稻香型恢复系的方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的将父本和母本分别使用秋水仙素溶液进行处理的流程图。
图3是本发明实施例提供的将水稻异源四倍体进行相互杂交的流程图。
图4是本发明实施例提供的对母本进行培育的流程图。
图5是本发明实施例提供的抗病品质早代筛选评价体系的建立方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的综合培育杂交水稻香型恢复系的方法包括以下步骤：
S101，以广适、优质的香型水稻恢复系品种作为母本，以携带抗稻瘟病基因的抗稻瘟病水稻品种作为父本。
S102，选择地势平坦区域、土层深厚、保水保肥，土壤富含有机质的区域作为水稻栽培区域。
S103，将父本植株和母本植株分别使用秋水仙素溶液进行处理，得到水稻异源四倍体。
S104，对水稻异源四倍体进行筛选；同时进行细胞学观察，确定优良的水稻异源四倍体植株。
S105，在水稻栽培区域，将水稻异源四倍体和广适、优质的香型水稻恢复系品种进行回交，得到水稻异源六倍体植株。
S106，确定水稻选育标准，并依照标准进行香型水稻异源六倍体的选择，得到优质水稻异源六倍体。
S107，进行优质水稻异源六倍体的自交。
S108，分别建立稻米香型品质早代筛选评价体系及抗病品质早代筛选评价体系；水稻异源六倍体经过多代自交后，对多代自交植株进行性状观察和选择，得到水稻优质香型新品种。
本发明实施例提供的步骤S101中，所述父本和母本具有广亲或无融合生殖，亲缘关系较远。
如图2所示，本发明实施例提供的步骤S103中，所述将父本和母本分别使用秋水仙素溶液进行处理的方法包括：
S201，培养母本植株和父本植株的愈伤组织，并进行秋水仙素溶液的配制，同时调整秋水仙素溶液的浓度为0.1～0.3％。
S202，对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂，将其涂覆在植株顶芽或侧芽顶端。
S203，进行溶液涂覆后的观察，并及时补充滴加；秋水仙素溶液阻断构成纺锤丝的微管蛋白组装成微管，使植株细胞的染色体加倍，分别得到水稻异源四倍体。
本发明实施例提供的步骤S104中，所述对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂具体为：在20～24℃环境下薄涂，并进行24～48小时等待。
本发明实施例提供的步骤S104中，所述水稻异源四倍体的筛选具体为：选择谷粒饱满且均匀，有芒、叶片浓厚、茎秆增粗的水稻植株。
本发明实施例提供的进行细胞学观察具体为：进行水稻异源四倍体植株根尖染色体计数和花粉母细胞减数分裂行为的观察。
如图3所示，本发明实施例提供的步骤S105中，所述将水稻异源四倍体和广适、优质的香型水稻恢复系品种进行回交的方法包括：
S301，在水稻栽培区域，去除广适、优质的香型水稻恢复系品种母本的雄蕊，采集获得的优良的水稻异源四倍体植株父本的花粉，与广适、优质的香型水稻恢复系品种母本进行授粉、回交。
S302，对授粉后的母本花朵进行套袋并系口。
S303，对母本进行培育，培育中田间管理。
S304，去除杂株得到种子，即可得到水稻异源六倍体。
如图4所示，本发明实施例提供的对母本进行培育的方法包括：
S401，深翻土壤，平整土地。
S402，适时栽种，植株栽种时保持植株均匀且稀疏，行株距各33cm，667m2种植5500～6000株。
S403，进行植物生长调节剂喷施。
S404，进行肥水管理，加强病虫害防治。
本发明实施例提供的步骤S106中，所述水稻选育标准为高产高香。
本发明实施例提供的步骤S108中，所述稻米香型品质早代筛选评价体系的建立方法为：田间嫩苗搓揉法、谷粒黄熟米粒咀嚼法和实验室KOH溶液浸泡法鉴定香味；从经过多代自交的水稻异源六倍体中分离世代连续3代在苗期、成熟期选择优良单株进行香味筛选鉴定，有香味的株系为目标株系。
如图5所示，本发明实施例提供的步骤S108中，所述抗病品质早代筛选评价体系的建立方法为：
S501，从经过多代自交的水稻异源六倍体中的早代分离世代连续3年选择外观品质优、有香味的优良单株进行稻瘟病多菌系混合人工接种鉴定，定向胁迫选择抗性强的单株。
S502，每年9月底前完成中选材料的播种，10月中旬完成4次人工接种鉴定，11月中下旬完成抗稻瘟病鉴定，获得抗性一致的抗病水稻株系。
本发明实施例提供的步骤S108中，所述对多代自交植株进行性状观察和选择具体为：按自交后代稳定、开花习性好、温光转育特性明显、自交结实率在30％以上的要求选择水稻异源六倍体，根据不同水稻异源六倍体对比选育出水稻优质香型新品种。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例1
选择“农香19”作为母本，“成恢448”作为父本；选择地势平坦区域、土层深厚、保水保肥，土壤富含有机质的区域作为水稻栽培区域；农香19”是湖南省水稻研究所选育，该品种来源于农香16/三合占；成恢448是四川省农科院作物研究所选育，该品种来源于美国水稻Lemont/R871028，集优质高产多抗于一体的中籼新品种。。
将父本和母本进行杂交，得到水稻优质香型新品种。
实施例2
选择“农香19”作为母本，“成恢448”作为父本；选择地势平坦区域、土层深厚、保水保肥，土壤富含有机质的区域作为水稻栽培区域；
将父本和母本分别使用浓度为0.2％的秋水仙素溶液进行处理，得到水稻异源四倍体；进行水稻异源四倍体的筛选；进行细胞学观察，确定优良的水稻异源四倍体植株；
在水稻栽培区域，将水稻异源四倍体进行相互杂交，得到水稻异源六倍体；确定水稻选育标准，并依照标准进行香型水稻异源六倍体的选择，得到优质水稻异源六倍体；
进行优质水稻异源六倍体的自交；水稻异源六倍体经过多代自交，并对多代自交植株进行性状观察和选择，得到水稻优质香型新品种。
实施例3
分别对实施例1和实施例2的水稻优质香型新品种的亩穗数、千粒重、总产量进行记录和对比，对比结果如表1所示。
表1对比结果
亩穗数(万) 千粒重(克) 总产量(公斤)
实施例1 19.9 26.2 1064.1
实施例2 22.1 26.4 1072.0
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法包括以下步骤：
步骤一，以广适、优质的香型水稻恢复系品种作为母本，以携带抗稻瘟病基因的抗稻瘟病水稻品种作为父本；
步骤二，选择地势平坦区域、土层深厚、保水保肥，土壤富含有机质的区域作为水稻栽培区域；
步骤三，培养母本植株和父本植株的愈伤组织，并进行秋水仙素溶液的配制，同时调整秋水仙素溶液的浓度为0.1～0.3％；
步骤四，对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂，将其涂覆在植株顶芽或侧芽顶端；
步骤五，进行溶液涂覆后的观察，并及时补充滴加；秋水仙素溶液阻断构成纺锤丝的微管蛋白组装成微管，使植株细胞的染色体加倍，分别得到水稻异源四倍体；
步骤六，对水稻异源四倍体进行筛选；同时进行细胞学观察，确定优良的水稻异源四倍体植株；
步骤七，在水稻栽培区域，去除广适、优质的香型水稻恢复系品种母本的雄蕊，采集获得的优良的水稻异源四倍体植株父本的花粉，与广适、优质的香型水稻恢复系品种母本进行授粉、回交；
步骤八，对授粉后的母本花朵进行套袋并系口；对母本进行培育，培育中田间管理；去除杂株得到种子，即可得到水稻异源六倍体；
步骤九，确定水稻选育标准，并依照标准进行香型水稻异源六倍体的选择，得到优质水稻异源六倍体；
步骤十，进行优质水稻异源六倍体的自交；
步骤十一，分别建立稻米香型品质早代筛选评价体系及抗病品质早代筛选评价体系；水稻异源六倍体经过多代自交后，对多代自交植株进行性状观察和选择，得到水稻优质香型新品种。
2.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤一中，所述父本和母本具有广亲或无融合生殖，亲缘关系较远。
3.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤四中，所述对正在进行有丝分裂的的母本植株和父本植株进行秋水仙素溶液薄涂，具体为：在20～24℃环境下薄涂，并进行24～48小时等待。
4.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤六中，进行水稻异源四倍体的筛选具体为：选择谷粒饱满且均匀，有芒、叶片浓厚、茎秆增粗的水稻植株。
5.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤六中，所述进行细胞学观察具体为：进行水稻异源四倍体植株根尖染色体计数和花粉母细胞减数分裂行为的观察。
6.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤八中，所述对母本进行培育具体包括：
1)深翻土壤，平整土地；
2)适时栽种，植株栽种时保持植株均匀且稀疏，行株距各33cm，667m2种植5500～6000株；
3)进行植物生长调节剂喷施；
4)进行肥水管理，加强病虫害防治。
7.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤九中，所述水稻选育标准为高产高香。
8.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤十一中，所述稻米香型品质早代筛选评价体系的建立方法为：
田间嫩苗搓揉法、谷粒黄熟米粒咀嚼法和实验室KOH溶液浸泡法鉴定香味；从经过多代自交的水稻异源六倍体中分离世代连续3代在苗期、成熟期选择优良单株进行香味筛选鉴定，有香味的株系为目标株系。
9.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤十一中，所述抗病品质早代筛选评价体系的建立方法为：
从经过多代自交的水稻异源六倍体中的早代分离世代连续3年选择外观品质优、有香味的优良单株进行稻瘟病多菌系混合人工接种鉴定，定向胁迫选择抗性强的单株；每年9月底前完成中选材料的播种，10月中旬完成4次人工接种鉴定，11月中下旬完成抗稻瘟病鉴定，获得抗性一致的抗病水稻株系。
10.如权利要求1所述综合培育杂交水稻香型恢复系的方法，其特征在于，步骤十一中，所述对多代自交植株进行性状观察和选择具体为：按自交后代稳定、开花习性好、温光转育特性明显、自交结实率在30％以上的要求选择水稻异源六倍体，根据不同水稻异源六倍体对比选育出水稻优质香型新品种。
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