CN111919743A - 无融合生殖白绒毛稻种的培育方法及应用 - Google Patents

无融合生殖白绒毛稻种的培育方法及应用 Download PDF

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Qing Guang Chung
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Abstract

一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法及应用,该培育方法是以籼型稻种为母本或父本、粳型稻种为父本或母本,远缘杂交,所得杂交稻种在培育过程中对长势茁壮种苗进行诱变和去雄,培育出无融合生殖稻种,以其为母本与多倍体小粒野生稻远缘杂交,培育出无融合生殖基因与白绒毛基因融为一体、固定了杂交优势的无融合生殖白绒毛稻种,该稻种具有基因组型结构完整、广亲和性强、遗传高表达、功能卓越、基因能广泛高效转移、后代育性优良、高频率早世代纯合稳定等优点,能与多种物种远缘杂交培育出系列特优稻新品种,经选取的新稻种在大田种植中表现出品质优、产量高、抗性好、耐逆境胁迫、广适栽培等效果,有着很高的使用价值和广泛的应用范围。

Description

无融合生殖白绒毛稻种的培育方法及应用
技术领域
本发明属于无融合生殖育种领域,涉及一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法及应用。
背景技术
自新中国成立以来,国家高度重视水稻育种的科研创新开发。20世纪50-60年代,水稻 半矮杆基因的发掘应用,实现了大面积水稻单产增幅20%以上的第一次绿色革命;70年代野 生稻雄性不育基因的发掘应用创造了三系杂交水稻育种;80年代光温敏核不育基因的挖掘应 用,创造了籼粳亚种间两系杂交稻,大面积水稻单产增幅达到20%-30%以上,实现了水稻育 种的第二次绿色革命。然而,杂交稻所获得的杂交优势不能稳定,无法将杂交所获得的优势 特征(基因)固定下来,因而需要年年制种,不利于简化育种程序和降低种植成本。因此, 国内外育种界人士期盼通过远缘杂交和其他技术创新将水稻育种的杂交优势固定下来,以大 幅度提高水稻的品质和单产,为促进农民增产增收和农业增效、适应国内外人民对粮食优质 高产的需求,实现水稻育种的第三次绿色革命作出新的贡献。
全世界有关无融合生殖育种是1841年英国丘园科学家John Smith首次报道雌雄异株三穗 莒属植物,不经传粉产生种子的现象,Gustasson视这一发现为无融合生殖胚胎学研究的开始。 1908年世界育种研发界的德国科学家Hans Winkler正式提出无融合生殖(apomixis)这一术 语,并正式提出了无融合生殖胚胎学育种的研究(即无需授粉、无精卵结合而胚胎母细胞自 行有丝分裂、分化发育形成正常种子的现象,称为无融合生殖),1991年正式成立国际性协 助组织。至今,正如某些潜心于革新作物育种技术的学者所指出的,虽然无融合生殖的应用 已经讨论了若干年,但是对其生殖过程和向有性植物转移无融合生殖特征(或基因)的研究 是很有限的,对遗传规律的认识更少(锡金2001年作物学报)。近100多年来,全球育种研 发界已经育出了三种无融合生殖牧草(即巴费草、大黍和旱地早熟禾),但是以胚乳为经济效 益的粮食作物,至今仅在高粱、玉米、水稻中获得了不同程度的低效应兼性无融合生殖品种, 然而,这些低效应兼性无融合生殖品种的无融合生殖特征(或基因)表达不稳定,难以实现 无融合生殖繁育。时至今日,基因组型结构完整、广亲和性强、遗传高表达、功能卓越、与 目科属种或跨目科属种远缘杂交基因能广泛高效转移、后代育性优良、高频率早世代纯合稳 定的无融合生殖白绒毛稻种尚未见到报道。因此,获得一种基因组型结构完整、广亲和性强、 遗传高表达、功能卓越、与目科属种或跨目科属种远缘杂交基因能广泛高效转移、后代育性 优良、高频率早世代纯合稳定的无融合生殖白绒毛稻种,对于获得品质优、产量高、抗性好、 耐逆境胁迫、广适栽培的特优稻种十分必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种基因组型结构完整、广亲和 性强、遗传高表达、功能卓越、与目科属种或跨目科属种远缘杂交基因能广泛高效转移、后 代育性优良、高频率早世代纯合稳定的无融合生殖白绒毛稻种的培育方法以及由此培育得到 的无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的应用。本发明中,无融合生殖白绒毛稻种在培 育特优稻种中的广泛应用以及将培育出的固定了杂交优势的特优稻种在大田中广泛种植,能 够大幅提高水稻品质和单产,对促进种田业主/农民增产增收、农业增效以及适应国内外人民 对粮食优质高产的需求,具有十分重要的意义。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,包括以下步骤:
S1、以籼型稻种为母本、粳型稻种为父本,或以粳型稻种为母本、籼型稻种为父本,远 缘杂交,培育出杂交稻种;
S2、将步骤S1中得到的杂交稻种进行育秧栽培,在培育过程中对长势茁壮的种苗进行诱 变和去雄处理,在隔离条件下培育出无融合生殖稻种;
S3、以步骤S2中得到的无融合生殖稻种为母本、多倍体小粒野生稻为父本进行远缘杂交, 培育出无融合生殖白绒毛稻种。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S2中,所述诱变为在种苗幼穗分化期,将秋 水仙碱药汁注入到穗颈节内;所述秋水仙碱药汁的用量为0.8mL/穗~4mL/穗;所述秋水仙碱 药汁由秋水仙碱和水复配得到;所述秋水仙碱药汁中秋水仙碱的质量浓度为0.03%~0.08%。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S2中,所述去雄处理为在种苗幼穗开花初期, 用温度为44℃~48℃的水对稻穗进行温烫3min~6min。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S1中,还包括对籼型稻种进行提纯复壮培育; 所述籼型稻种为籼稻二九青、红米冬粘、湘矮早10号、籼型Ⅱ优多系1号、籼型CPSL017 号中的其中一种;所述粳型稻种为粳稻农垦58、02428号、超级粳稻2号中的其中一种。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S3中,所述多倍体小粒野生稻为BBCC型四倍体小粒野生稻。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S1中,以籼型稻种为母本、粳型稻种为父本 时:所述母本为籼稻二九青,所述父本为超级粳稻2号;所述母本为籼型Ⅱ优多系1号,所 述父本为粳稻农垦58;所述母本为红米冬粘,所述父本为超级粳稻2号;所述母本为湘矮早 10号,所述父本为02428号。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S1中,以粳型稻种为母本、籼型稻种为父本 时:所述母本为超级粳稻2号,所述父本为籼稻二九青;所述母本为粳稻农垦58,所述父本 为籼型Ⅱ优多系1号;所述母本为超级粳稻2号,所述父本为红米冬粘;所述母本为02428 号,所述父本为湘矮早10号。
上述的培育方法,进一步改进的,所述步骤S3中,所述步骤S3中,所述远缘杂交后还 包括以下步骤:
(1)将远缘杂交后得到的稻种进行育秧栽培,选育出苗杆粗壮、稻穗大、结实率高的杂 苗;
(2)将由步骤(1)中得到的杂苗获得的杂种进行育秧栽培,选育出谷粒表面白绒毛出 现频率为100%的植株,以此植株获得的稻种作为白绒毛稻种;
(3)以步骤(2)中得到的白绒毛稻种为父本和母本进行杂交,得到无融合生殖基因和 白绒毛基因融为一体的无融合生殖白绒毛稻种。
作为一个总的发明构思,本发明还提供了一种上述的培育方法培育得到的无融合生殖白 绒毛稻种在培育特优稻种中的应用。
上述的应用,进一步改进的,所述应用方法包括以下步骤:以无融合生殖白绒毛稻种为 母本,以目科属种或跨科属种为父本,远缘杂交,培育出特优稻种。
上述的应用,进一步改进的,所述父本为小粒野生稻、药用野生稻、玉米、高梁、薏米、 稗草、皇竹草、竹节草、淡竹叶、野高梁、白茅草、牛筋草、香附子草、芦苇、墨西哥饲用玉米草、自然苗、籼型II优多系1号、超级粳稻2号中的其中一种;所述自然苗为散落在田 坎边的稻谷自然生长发育得到的秧苗。
上述的应用,进一步改进的,所述特优稻种的培育过程中在远缘杂交之前还包括对母本 进行去雄处理:在母本的幼穗开花初期,用温度为44℃~48℃的水对稻穗进行温烫3min~ 6min。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明中提供了一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,先以籼型稻种为母本、粳 型稻种为父本,或以粳型稻种为母本、籼型稻种为父本,远缘杂交,所得杂交稻种在培育过 程中对长势茁壮种苗进行诱变和去雄处理,培育出无融合生殖稻种,进而将无融合生殖稻种 与多倍体小粒野生稻进行远缘杂交,培育出无融合生殖白绒毛稻种。本发明培育方法中,通 过远缘杂交、诱变和去雄处理,培育得到无融合生殖稻种,在此基础上,通过将无融合生殖 稻种与多倍体小粒野生稻进行远缘杂交,培育出无融合生殖基因与白绒毛基因融为一体、固 定了杂交优势的无融合生殖白绒毛稻种,该稻种具有基因组型结构完整、广亲和性强、遗传 高表达、功能卓越、基因能广泛高效转移、后代育性优良、高频率早世代纯合稳定等优点, 其作为母本能够广泛用于培育系列特优稻新品种,有着很高的使用价值和广泛的应用前景。
(2)本发明无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,率先将无融合生殖基因和白绒毛基因融 为一体,超越了无融合生殖胚胎学育种科研范畴,攻克了世界育种研发界历时100多年攻关 至今“无融合生殖胚胎学育种”尚未攻破的难题,是古今中外史无前例的农业高科技重大科 研成果,是全球育种研发史上一项具有颠覆性的历史新突破技术,具有新的里程碑意义。本 发明培育方法突破了向有性植物转移无融合生殖特征的难题,可发掘利用多种栽培或野生物 种的特优益基因资源,并能够将这些特优益基因资源融合到系列特优稻新品种中来,超常提 高特优稻新品种的品质、产量、抗性、耐逆境胁迫等优势,这必将成为当代农业转型升级的 一个新的制高点,为实现水稻育种第三次绿色革命、确保国家粮食安全、缓解世界饥饿人口 吃饭问题创造了新的条件,所培育的亩产吨粮至吨粮以上的优质、高产、益康的一批新品种 已经问世,“一粒种子改变世界”的梦想有望成为现实。
(3)本发明中提供了一种无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的应用,通过以无融 合生殖白绒毛稻种为母本与目科属种或跨科属种远缘杂交,即可培育出系列特优稻新品种。 本发明培育得到的系列特优稻新品种,其亩产量是两倍体常规水稻的2倍以上,具有产量高 的优点;同时,这些特优稻新品种通过栽培选育即可固定杂交种的杂交优势,大田种植多年 或长期不变异,种田业主/农民一次购买种子后,可多年或长期不需购种,只需将收获的稻谷 提纯复壮即可作种继续种植,省去了因年年制种所需的大量农田以及人力、物力和财力,降 低了种田成本,免去了杂交制种的繁琐复杂程序。更为重要的是,由此培育得到的系列特优 稻新品种,大田种植表现出成本低、品质优、产量高、抗性好、耐逆境胁迫、广适栽培等好 效果,特别地,以无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)做母本,以耐旱功能强的旱地物种做父 本,远缘杂交培育的特优稻新品种,既可做高产水稻种植,也可做高产旱稻种植,是水旱两 用特优稻种,如以耐旱功能很强的莎草科物种香附子草做父本与无融合生殖白绒毛稻种 (OAAFG)做母本,远缘杂交得到的香附子稻,就是水旱两用的特优稻种,实现了水稻育种 跨科属种远缘杂交的新跨越。本发明中,无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的广泛应 用以及将培育出的固定了杂交优势的特优稻种在大田广泛种植,不仅能够大幅提高水稻的品 质和单产,而且对促进种田业主/农民增产增收、农业增效以及适应国内外人民对粮食优质高 产的需求,具有十分重要的意义。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附 图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例1中无融合生殖白绒毛稻种的培育过程示意图。
图2为本发明实施例5中无融合生殖白绒毛稻种的培育过程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本 发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中,若无特别说明,所采 用的工艺为常规工艺,所采用的设备为常规设备,且所得数据均是试验的平均值。
准备材料:
根据人工培育无融合生殖白绒毛稻种的需要,准备以下材料:两倍体常规籼稻(包括籼 稻二九青、红米冬粘、湘矮早10号、籼型Ⅱ优多系1号),各准备若干份;两倍体常规粳稻 (包括粳稻农垦58、02428号、超级粳稻2号),各准备若干份,其中超级粳稻2号由菲律宾国际水稻研究所(IRRI)的粳稻(该粳稻是国际水稻研究所1994年培育的新株型粳稻品种,具有以下特性:半矮杆90-110cm,茎秆坚硬,叶色深绿,叶片挺而厚,在低密度时单株分蘖8-10个,几乎无无效分蘖,每穗粒数150-200粒,在热带旱季产量潜力约12t/ha,被称为热带粳稻)培育而来,属于本申请发明人按照常规方法选育而来的粳稻品种;符合标准的秋水仙碱若干份;温度适宜的热水若干份;BBCC型四倍体小粒野生稻若干份。
实施例1
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,培育过程如图1所示,包括以下步骤:
S1、培育杂交稻种:
S1-1、选择两倍体常规籼稻二九青进行提纯复壮培育,得到籼型稻种,命名为016号。
S1-2、以步骤S1-1中得到的籼型稻种(016号)为母本、超级粳稻2号为父本进行远缘 杂交,选育出长势茁壮的种苗(该种苗具有苗杆粗壮、稻穗大、结实率高等特点),以此种苗 的稻种为杂交稻种F1代。
S1-3、对步骤S1-2中得到的杂交稻种进行育秧栽培,得到杂交稻种F2代。
S2、培育无融合生殖稻种:
将步骤S1中得到的杂交稻种F2代育秧栽培,在培育过程中对长势茁壮的种苗进行诱变 和去雄处理,具体为:在种苗幼穗分化期,按照用量为2.5mL/穗,用微型针将质量浓度为 0.065%的秋水仙碱药汁(该秋水仙碱药汁由秋水仙碱和水复配得到,现用现配)注入到穗颈 节内,通过秋水仙碱的诱变,抑制大孢子母细胞核减速分裂,胚囊母细胞自行有丝分裂分化 发育,实现对种苗的诱变;在种苗幼穗开花初期,用温度为46℃的热水对稻穗进行温烫4min, 实现对稻穗的去雄。然后在隔离条件下培育,具体为:实施自然隔离(套袋和高墙屏障隔离), 未经授粉,无精卵结合,培育出无融合生殖稻种(孤雌结实种子),命名为016C,该无融合 生殖稻种(016C),单株育性好、具有孤雌结实功能。由此,实现了无融合生殖育种的原创 发明成功。
S3、培育出无融合生殖白绒毛稻种:
S3-1、以步骤S2中得到的无融合生殖稻种(016C)为母本、BBCC型四倍体小粒野生稻 为父本远缘杂交,培育得到杂种F1代。
S3-2、将步骤S3-1中远缘杂交得到的稻种(杂种F1代)育秧栽培,选育出苗杆粗壮、稻穗大、结实率高的杂苗,获得杂种F2代。
S3-3、将步骤S3-2中得到的稻种(杂种F2代)育秧栽培,培育出多个既不像父本、也不像母本、谷粒表面长有白绒毛特征标志的株系,其白绒毛的出现频率高低不等,从中选出谷粒表面白绒毛出现频率为100%的植株(该植株中所有谷粒的表面均长有白绒毛),以该植 株的稻种作为白绒毛稻种。
S3-4、以步骤S3-3中得到的白绒毛稻种作为父本和母本(该白绒毛稻种既可做父本,也 可做母本)进行杂交,培育得到无融合生殖基因和白绒毛基因融为一体、固定了杂交优势的 无融合生殖白绒毛稻种,命名为OAAFG。该无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)具有基因组 型结构完整、广亲和性强、遗传高表达、功能卓越、基因能广泛高效转移、后代育性优良、高频率早世代纯合稳定等优点。至此,无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)原创培育成功。
对比试验
一种稻种的培育方法,与实施例1中无融合生殖稻种(016C)的培育方法基本相同,区 别仅在于:对比试验中不对种苗进行秋水仙碱诱变。对比试验中,因未进行诱变处理,其结 果是未能获得无融合生殖稻种,这说明无融合生殖稻种的育种过程中,必须是同时采用秋水 仙碱诱变和热水严谨温烫去雄两道工序处理远缘杂交获得的后代种苗,才能形成单株育性好、 孤雌率高的无融合生殖稻种(孤雌结实种子)。
实施例2
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,与实施例1的培育方法基本相同,区别仅在于: 实施例2中以籼型II优多系1号为籼型稻种,做母本,命名为012号;同时以粳稻农垦58 为粳型稻种,做父本。
实施例3
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,与实施例1的培育方法基本相同,区别仅在于: 实施例3中以红米冬粘为籼型稻种,做母本,命名为013号;同时以超级粳稻2号为粳型稻 种,做父本。
实施例4
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,与实施例1的培育方法基本相同,区别仅在于: 实施例4中以湘矮早10号为籼型稻种,做母本,命名为018号;同时以02428号为粳型稻种, 做父本。
实施例5
一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,与实施例1的培育方法基本相同,区别仅在于: 实施例5中以超级粳稻2号粳型稻种,做母本;同时以实施例1中培育得到的016号为籼型 稻种,做父本。实施例5中,培育过程如图2所示。
实施例2-5中,若不对种苗进行秋水仙碱诱变,其结果均是未能获得无融合生殖稻种。
实施例6
一种无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的应用,具体为:利用实施例1中培育得 到的无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)培育绿洲香附子特优稻种,包括以下步骤:
S1、以实施例1中培育得到的无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)为母本,以香附子草(三 棱草)为父本,远缘杂交,培育得到绿洲香附子特优稻种。该特优稻种的培育过程中在远缘 杂交之前还包括对母本进行去雄处理:在母本的幼穗开花初期,用温度为46℃的热水对稻穗 进行温烫4min,实现对母本的花粉去雄。
S2、将步骤S1中得到的绿洲香附子特优稻种进行育秧栽培(大田种植),得到香附子稻。
在大田种植中,秋收时,经农业专家测产验收,单季亩产燥谷达683.9公斤,是泰国香 米稻单季亩产的2倍以上,同时该香附子稻的米饭香软可口,与泰国香米有异曲同工之妙。 另外,该香附子稻既是高产水稻,也是高产旱稻,是水旱两用特优稻种。
实施例7
一种无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的应用,具体为:利用实施例1中培育得 到的无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)培育绿洲白茅草特优稻种,包括以下步骤:
S1、以实施例1中培育得到的无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)为母本,以野生白茅草 为父本,远缘杂交,培育得到绿洲白茅草特优稻种。该特优稻种的培育过程中在远缘杂交之 前还包括对母本进行去雄处理:在母本的幼穗开花初期,用温度为46℃的热水对稻穗进行温 烫4min,实现对母本的花粉去雄。
S2、将步骤S1中得到的绿洲白茅草特优稻种进行育秧栽培(大田种植),得到绿洲白茅 草稻。
在大田种植中,秋收时,经农业专家测产验收,单季亩产燥谷达908.2公斤,是泰国香 米稻单季亩产的3倍以上,同时该绿洲白茅草稻具有米质优、产量高、米饭口感与泰国香米 相似等优点。另外,该绿洲白茅草稻既是高产水稻,也是高产旱稻,是水旱两用特优稻种。 此外,该绿洲白茅草稻在种植中好管理。
实施例8
本发明中还考察了无融合生殖白绒毛稻种与其他不同父本远缘杂交获得的特优稻种的特 性,培育过程中,除父本不同、种植条件存在差异外,其他条件与实施例6相同。
表1本发明无融合生殖白绒毛稻种与不同父本远缘杂交育得的特优稻种的特性
Figure BDA0002242975490000081
Figure BDA0002242975490000091
由表1可知,本发明无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)作为母本,能够与多种物种(主要为目科属种或跨科属种)远缘杂交,经择优选取的品种,都能固定远缘杂交育种的杂交优势,形成后代育性优良、早世代纯合稳定、种植多年或长期不变异的系列特优新稻种,大田种植表现出品质优、产量高、抗性好、耐逆境胁迫、广适栽培等优势,充分显示出无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)的广亲和性能、遗传高表达、高频率早世代纯合稳定的特殊功能, 从而彻底打破了有性生殖常规水稻远缘杂交不育、后代育性不良、早世代纯合很难稳定的三大严重“瓶颈”性障碍,开创了无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)在目科属种或跨科属种远 缘杂交的新途径。实践证明,选择目科属种或跨科属种与无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG) 远缘杂交形成的系列特优稻新品种,交种田业主/农民、高产攻关基地种植都能获得很好的效果,特别的,以无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)做母本,选取的耐旱功能很强的旱地物种 做父本,远缘杂交培育的特优稻新品种,既可做高产水稻种植,也可做高产旱稻种植,是水 旱两用特优稻种,如以耐旱功能很强的莎草科物种香附子草做父本与无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)做母本,远缘杂交得到的香附子稻,就是水旱两用的特优稻,实现了水稻育种跨 科属种远缘杂交的新跨越。
另外,还考察了目科属种多门类、多品种、多年份、多组别远缘杂交,择优回交、复交 或组间选交等方式育种,都不能培育出后代育性优良、早世代纯合稳定的新稻种,如,以前 述自培育命名的常规水稻012号、016号、013号、018号等做母本,分别以玉米、白茅草、高梁、薏米对应做父本;上述任意组合进行远缘杂交做对比试验,最后都以无果而终,都没有成功培育出后代育性优良、早世代纯合稳定的稻种。而本发明无融合生殖白绒毛稻种(OAAFG)培育成功后,以该稻种做母本,与上述任何栽培或野生物种做父本,远缘杂交, 都能培育出后代育性优良、早世代纯合稳定的新品种。由此可知,无融合生殖白绒毛稻种是基因组型结构完整、功能卓越的特优稻种。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普 通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本 发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无融合生殖白绒毛稻种的培育方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、以籼型稻种为母本、粳型稻种为父本,或以粳型稻种为母本、籼型稻种为父本,远缘杂交,培育出杂交稻种;
S2、将步骤S1中得到的杂交稻种进行育秧栽培,在培育过程中对长势茁壮的种苗进行诱变和去雄处理,在隔离条件下培育出无融合生殖稻种;
S3、以步骤S2中得到的无融合生殖稻种为母本、多倍体小粒野生稻为父本进行远缘杂交,培育出无融合生殖白绒毛稻种。
2.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述诱变为在种苗幼穗分化期,将秋水仙碱药汁注入到穗颈节内;所述秋水仙碱药汁的用量为0.8mL/穗~4mL/穗;所述秋水仙碱药汁由秋水仙碱和水复配得到;所述秋水仙碱药汁中秋水仙碱的质量浓度为0.03%~0.08%。
3.根据权利要求2所述的培育方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述去雄处理为在种苗幼穗开花初期,用温度为44℃~48℃的水对稻穗进行温烫3min~6min。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的培育方法,其特征在于,所述步骤S1中,还包括对籼型稻种进行提纯复壮培育;所述籼型稻种为籼稻二九青、红米冬粘、湘矮早10号、籼型Ⅱ优多系1号、籼型CPSL017号中的其中一种;所述粳型稻种为粳稻农垦58、02428号、超级粳稻2号中的其中一种;
所述步骤S3中,所述多倍体小粒野生稻为BBCC型四倍体小粒野生稻。
5.根据权利要求4所述的培育方法,其特征在于,所述步骤S1中,以籼型稻种为母本、粳型稻种为父本时:所述母本为籼稻二九青,所述父本为超级粳稻2号;所述母本为籼型Ⅱ优多系1号,所述父本为粳稻农垦58;所述母本为红米冬粘,所述父本为超级粳稻2号;所述母本为湘矮早10号,所述父本为02428号;
或,所述步骤S1中,以粳型稻种为母本、籼型稻种为父本时:所述母本为超级粳稻2号,所述父本为籼稻二九青;所述母本为粳稻农垦58,所述父本为籼型Ⅱ优多系1号;所述母本为超级粳稻2号,所述父本为红米冬粘;所述母本为02428号,所述父本为湘矮早10号。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的培育方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述远缘杂交后还包括以下步骤:
(1)将远缘杂交后得到的稻种进行育秧栽培,选育出苗杆粗壮、稻穗大、结实率高的杂苗;
(2)将由步骤(1)中得到的杂苗获得的杂种进行育秧栽培,选育出谷粒表面白绒毛出现频率为100%的植株,以此植株获得的稻种作为白绒毛稻种;
(3)以步骤(2)中得到的白绒毛稻种为父本和母本进行杂交,得到无融合生殖基因和白绒毛基因融为一体的无融合生殖白绒毛稻种。
7.一种如权利要求1~6中任一项所述的培育方法培育得到的无融合生殖白绒毛稻种在培育特优稻种中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述应用方法包括以下步骤:以无融合生殖白绒毛稻种为母本,以目科属种或跨科属种为父本,远缘杂交,培育出特优稻种。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述父本为小粒野生稻、药用野生稻、玉米、高梁、薏米、稗草、皇竹草、竹节草、淡竹叶、野高梁、白茅草、牛筋草、香附子草、芦苇、墨西哥饲用玉米草、自然苗、籼型II优多系1号、超级粳稻2号中的其中一种;所述自然苗为散落在田坎边的稻谷自然生长发育得到的秧苗。
10.根据权利要求8或9所述的应用,其特征在于,所述特优稻种的培育过程中在远缘杂交之前还包括对母本进行去雄处理:在母本的幼穗开花初期,用温度为44℃~48℃的水对稻穗进行温烫3min~6min。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124564A (zh) * 1994-12-12 1996-06-19 陈建三 水稻无融合生殖固定杂种优势的育种技术
CN1266615A (zh) * 2000-04-10 2000-09-20 湖北大学生命科学学院 利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法
CN1984557A (zh) * 2003-10-22 2007-06-20 犹他州大学 增加被子植物中无融合生殖表达频率的方法
CN101156546A (zh) * 2007-11-28 2008-04-09 蒋重君 特异性一系稻育种方法
CN107896976A (zh) * 2017-12-07 2018-04-13 云南纳百川农业科技有限公司 一种特种水稻无融合生殖固定杂种优势的育种方法
CN108207611A (zh) * 2017-11-28 2018-06-29 袁隆平农业高科技股份有限公司 一种农作物杂交新品种的选育方法
CN109943585A (zh) * 2018-04-12 2019-06-28 中国水稻研究所 一种利用植物杂种优势的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124564A (zh) * 1994-12-12 1996-06-19 陈建三 水稻无融合生殖固定杂种优势的育种技术
CN1266615A (zh) * 2000-04-10 2000-09-20 湖北大学生命科学学院 利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法
CN1984557A (zh) * 2003-10-22 2007-06-20 犹他州大学 增加被子植物中无融合生殖表达频率的方法
CN101156546A (zh) * 2007-11-28 2008-04-09 蒋重君 特异性一系稻育种方法
CN108207611A (zh) * 2017-11-28 2018-06-29 袁隆平农业高科技股份有限公司 一种农作物杂交新品种的选育方法
CN107896976A (zh) * 2017-12-07 2018-04-13 云南纳百川农业科技有限公司 一种特种水稻无融合生殖固定杂种优势的育种方法
CN109943585A (zh) * 2018-04-12 2019-06-28 中国水稻研究所 一种利用植物杂种优势的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐甫林等: ""一系缘远杂交稻"品种选育的理论与技术 ", 《上海农业科技》 *
汪旭东等: "四川无融合生殖水稻(SAR-1)的遗传研究 ", 《四川农业大学学报》 *
牛天堂等: "远缘授粉和激素处理刺激高粱的无融合生殖 ", 《华北农学报》 *
黄群策: "一系法杂交水稻研究的技术策略探讨 ", 《杂交水稻》 *
黄群策等: "离子束生物技术改良同源四倍体水稻的设想 ", 《郑州大学学报(理学版)》 *

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