CN1124565A

CN1124565A - 杂交水稻抗稻瘟病动态多系育种方法

Info

Publication number: CN1124565A
Application number: CN 95106727
Authority: CN
Inventors: 曾德初
Original assignee: SICHUAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: SICHUAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-21
Also published as: CN1049086C

Abstract

一种杂交水稻抗稻瘟病动态多系育种方法，包括选定公共轮回亲本和多种抗源亲本，其特征在于：(1)以选定的公共轮回亲本作母本，将选定和鉴定出的多种抗源亲本与轮回亲本杂交，同步进行抗性鉴定和抗谱分析确定中选组合；(2)连续分别用轮回亲本作父本与中选组合的后代回交2—4代，在回交过程中不断进行抗性筛选和倾轮回亲本的选择直至目标性状稳定；(3)将选育成功的近等基因恢复系与不育系杂交，制成杂交稻种子。该方法能从根本上克服稻瘟病菌致病性多变对杂交稻造成的潜在威胁。

Description

杂交水稻抗稻瘟病动态多系育种方法

本发明涉及一种杂交水稻抗稻瘟病的育种方法。

杂交水稻的推广普及，我国南方稻区水稻产量上升到了前所未有的水平。然而，与其他作物杂种优势利用带来的问题相似，潜在的危险是大面积种植的组合单一，遗传背景脆弱，容易遭受流行病害的袭击而造成灾难性后果。80年代前期，汕优2号丧失了对稻瘟病的抗性之后，全国南方稻区即受到稻瘟病的严重侵袭损失巨大。汕优63代替汕优2号之后，组合单一的问题仍未得到解决，且更趋严重。以四川省为例，1986年以来全省4600多万宙水稻，杂交稻面积占4200万亩，其中所种植的组合90％以上的抗源均来自恢复系明恢63。而明恢63在种植8年之后对稻瘟病的抗性已明显减退。进入90年代，在常发重病区，明恢63因严重感病已退役。我国的生产实践证明，药剂防治不能在大面积上长期维持一个感病品种的使用寿命；且成本高，污染重。如何从育种入手根本解决杂交稻的抗病性已经是我国杂交稻育种研究的重大课题。

但是，现有的杂交稻抗病育种方法基本上沿用了常规稻抗病育种的模式，即在稻瘟病菌已经在田间形成了新的流行菌系(优势小种)之后，才着手筛选和鉴定能抗御新的流行菌系的新品种(或杂交组合)；达到丰抗结合，才算筛选成功，进而才能扩大繁殖，推广普及。因此，这一过程不仅使水稻生产反复陷入病害胁迫的困境，而且随之又形成新一轮的单一组合的局面。加之新的流行菌系预见困难，现行的抗病育种不可避免地具有很大的盲目性而处于被动。这一状况极大地影响着水稻生产的稳定性。

50年代以来，欧美等发达国家曾运用“多系育种”的理论，培育具有多种抗性类型的近等基因系，在解决小麦秆锈病、燕麦冠锈病，尤其大麦白粉病方面有较好效果。在水稻上，虽有一些探索，但迄今仍未育成应用于大面积生产的多系品种，参考文献见高坂淖尔等编著，肖连成译，1983，《稻瘟病与抗病育种》(内部资料)，东北师大第二印刷厂印刷，379页；刘后利主编，1993，作物育种研究与进展》(第一集)，业出版社出版，239页。原因在于常规稻品种多，更新快，一个优良品种在转育成抗病近等基因系之前，往往已被新的优良品种所取代。

本发明的目的在于：建立一种有效的杂交稻抗稻瘟病育种新方法，改变目前杂交稻抗性单一，稻瘟病组合选育落后于菌系致病性变异的被动局面，从根本上克服稻瘟病菌致病性多变对杂交稻造成的潜在威胁。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：创立一种“以多对多，以动对动”的杂交稻恢复系抗稻瘟病育种的新方法。即不断地向选定的恢复系(公共轮回亲本)以近等基因系方式输入多种抗基因，以恢复系抗性的多样性对抗稻瘟病菌系致病性的多样性，以恢复系抗性的不断变动对抗稻瘟病菌系致病性的不断变动，使恢复系抗性的多样性变动不断超前于稻瘟病菌系致病性的多样性变动，从而有效地控制稻瘟病致病优势菌群的形成和稻瘟病的流行，直至被产量更高、适应性更广的恢复系所配组合取代为止；又在新恢复系基础上重复这一过程，保证杂交水稻生产一个台阶一个台阶地稳步上升。在设计上，通过系统集成，把稻瘟病生理小种变化监测；抗病种质资源搜集、创新、评价利用；轮回亲本选定与近等基因系育种；世代材料及成型系的抗性鉴定及抗谱分析；恢复力及配合力筛选；以及组合测配、布局、应用轮、间、等技术形成一连续运行的系统。本发明的优点和积极效果在于：

1.可以源源不断地超前培育出具有不同抗性的近等基因恢复系供生产使用，解除稻瘟病菌系致病性的多变性和潜在致病流行小种的难预测性对杂交水稻构成的威胁，使人类掌握同稻瘟病斗争的主动权。

2.可以使不同抗源的抗性基因不断向轮回亲本遗传背景累积，使投产的近等基因恢复系系列抗性不断丰富，抗谱更宽；利用抗性基因多为显性遗传的原理，使所配组合比常规稻抗病育种更容易实现抗性与丰产性的结合。

3.可以延长强优势杂交稻当家组合在生产上的使用年限。以往强优势当家组合一旦丧失对稻瘟病的抗性即逐渐退出生产，造成不可挽回的浪费和损失。但要培育出与原强优势当家组合具有相同水平丰产性和适应性的新组合难度很大，这种状况甚至危及到水稻杂种优势的持续利用。实施本发明，可在原强优势当家组合的丰产性和广泛适应性基础上，使其抗性遗传背景，也处在动态变化之中，抗性不断多样化，速就避免了因抗性的更新换代而使强优势当家组合在生产上轻易受到淘汰，也就保证了大面积水稻生产的稳定性。

图1为本发明的技术系统框图；

图2为本发明的抗病近等基因系育种程序图。

参照图1作如下说明：

1.轮回亲本选择的标准：本发明选定恢复系作公共轮回亲本，它必须具备：

①丰产性：所配组合的产量能代表当前育种成果之最高水平；

②广适性：所配组合能在我国主要稻区普遍种植成为生产上广为使用的主栽组合；

③短期内不可替代性：所配组合投产后迅速在生产中占据主导地位，5-10年内不可轻易被其他组合替代。

2.多种抗源的搜集、鉴定：搜集和利用不同类型抗源是本发明的基础。实施本发明，必须掌握并鉴定能抵抗迄今已知的各种稻瘟病菌系的致病性，并不断地搜集、创造和鉴定新的抗源供体。与此同时，建立相配套的稻瘟病病原菌致病性变异的监测系统，不断监视病原菌致病性的变化动态。

3.具有不同抗性的近等基因恢复系的选育：以选定公共的轮回亲本作母本，将筛选和鉴定出的多种抗源亲本与轮回亲本杂交，同步进行抗性鉴定和抗谱分析确定中选组合，连续分别用轮回亲本作父本与中选组合的后代回交2—4代，对各代回交前均进行抗性植株筛选及倾轮回亲本农艺性状选择，直到目标性状稳定后，再作恢复力和配合力测定。上述过程连年滚动进行，不断地获得丰抗结合，具有不同抗性的近等基因恢复系。

4.抗病近等基因恢复系在生产中的应用：根据对各育成系的抗谱分析和稻瘟病菌生理小种致病性分布的监测结果，对育成系进行合理布局，确定当地采用多系混种、间种或单系轮种。

图2中CRP＝Common Recurrent Parent即公共轮回亲本；Di(i＝1，1，…n)即抗源亲本，可以是很多个；BC₁F₁、BC₂F₁、BC₃F₁均为回交后代并在当代经抗性鉴定和倾轮回亲本定向选择后的当选株系，可以为多个株系；A为不育系；Ri为选育成功的近等基因恢复系，可以是多个；F₁i为生产用杂交稻种子，可形成多个产量相近抗性不同的组合。

本发明的实施例如下：

选择明恢63为公共轮回亲本，在抗性鉴定及抗谱分析的基础上，选用了60个抗源亲本与明恢63杂交，对其后代进行抗性鉴定和倾轮回亲本定向选择的基础上，用明恢63与其后代中的当选株系回交2—4代；经几年努力已稳定了50余个单系，已编号21个成型系。这些单系与不育系汕A(或K型A、岗型A)配组的杂交稻新组合对稻瘟病的抗性均有明显提高，经接菌鉴定：苗叶瘟病级，为1—5级，而对照汕优63为9级；抗菌频率为40-80％以上，而汕优63为10％以下；颈瘟发病率为0.5-25％，而汕优63为50％以上。其中，对当前致病流行小种达抗和高抗水平的有多恢1、2、4、5、43、59、60等7个系，中等抗性水平的有多恢56、57两个系，较对照有改进的有多恢42、51、54三个系。在新育成的多恢系列组合中，汕优多恢1号已于1993年通过四川省农作物品种审定投放生产，1994年推广面积已达600万亩以上；K青多恢1号、岗优多恢1号、汕优多恢5号三个组合通过省区试待审定，还有9个多恢组合正在进行省区试，其中：K17多恢1号、岗优多恢43、汕优多恢54、II优多恢57等产量和抗性在省区试中均名列前茅。在四川及汕优63分布区，由于本发明的实施并应用于生产，培育出的多恢系列组合正在取代感病的汕优63，实现产品的平稳换代，促进了四川及相应稻区水稻生产的稳定发展。

Claims

1.一种杂交水稻抗稻瘟病动态多系育种方法，包括选定公共轮回亲本和多种抗源亲本，其特征在于：

(1)以选定的公共轮回亲本作母本，将选定和鉴定出的多种抗源亲本与轮回亲本杂交，同步进行抗性鉴定和抗谱分析确定中选组合；

(2)连续分别用轮回亲本作父本与中选组合的后代回交2-4代，在回交过程中不断进行抗性筛选和倾轮回亲本的选择直至目标性状稳定；

(3)将选育成功的近等基因恢复系与不育系杂交，制成杂交稻种子。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于选择明恢63为公共轮回亲本。