CN113229140A - 一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及作物遗传育种技术领域，且公开了一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，包括以下步骤：1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本；2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；4)从F2后代群体中选择优良可育株。该水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，克服了杂交水稻制种生产不育系不耐高温和抗病性差的缺点，有利于提高制种产量与质量，降低生产成本，并促进高产、优质和高抗两系杂交稻新组合在生产上的应用。

Description

一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法
技术领域
本发明涉及作物遗传育种技术领域，具体为一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法。
背景技术
水稻是中国的主要粮食作物，目前水稻年种植面积约4.3～4.4亿亩，其中杂交水稻年种植面积约为2.2亿亩，占总水稻面积的50％以上，为中国水稻大幅度增产和粮食安全作出了巨大贡献。
当前水稻杂种优势利用过程中存在的问题日趋显著，集中表现在单产提高幅度小、米质与抗性无突破性进展和杂交稻种子制种生产风险大等系列问题，尤其是随着近年来极端天气越来越频繁，给水稻生产带来了极大风险，目前两系不育系存在抗病耐高温性差的缺陷，高温条件制约了杂交稻制种产量和种子发芽率，以及杂交稻大面积生产的结实率和稻米品质，而不良的气候条件甚至诱发了稻瘟病的暴发，导致了部分大面积生产的水稻良种的减产绝收等，给我国的粮食安全带来极大的生产隐患。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，具备可提高两系杂交水稻品种的耐高温和抗病能力等优点，解决了高温条件制约了杂交稻制种产量和种子发芽率，以及杂交稻大面积生产的结实率和稻米品质，而不良的气候条件甚至诱发了稻瘟病的暴发，导致了部分大面积生产的水稻良种的减产绝收等，给我国的粮食安全带来极大的生产隐患的问题。
(二)技术方案
为实现上述抗病耐高温性好的目的，本发明提供如下技术方案：一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，包括以下步骤：
1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本；
2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；
3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；
4)从F2后代群体中选择优良可育株，种植F2世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F3；
5)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F4；
6)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F5；
7)选用系谱法选育到F9世代，直至各株系群体特异性、一致性和稳定性已基本显现；
8)从分离出不育单株的优良株系群体中，选择不育单株，利用不育株稻蔸异季或者异地繁殖收种，系谱法种植观察1-3世代，然后对其抗病及耐高温性进行鉴定，从而得到优质抗病耐高温两系不育系。
优选的，所述抗病品种A1为隆科638S或广抗13B，所述耐高温品种A1为保持系II-32B或谷丰B。
优选的，所述步骤2)至步骤7)中采用系谱法从分离出不育单株的优良群体内选择优良可育株，包括以下步骤：
S1：种植F1-F9分离世代50-2000株，采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，处理期间气候箱内湿度为60％-70％，日温度设置如下：7：00-9：00，35-39℃；9：00-14：00，40-42℃；14：00-16：00，37-38℃；16：00-次日7：00，32-35℃，同时采用诱发品种进行诱发发病；
S2：观察植株的抗病性及耐高温性，考察其耐高温性随气温变化波动情况，若所有植株整体耐高温普遍比对照低，整体淘汰；
S3：选择产量、米质性状好、株叶形态好、抗病性好和耐高温性好，以及其他性状合乎总体育种目标的可育单株，收获种子，进入系谱法程序。
优选的，所述步骤8)中，选育得出的两系不育系，本地正季种植各株系群体，首先选择分离出不育株的株系群体，然后选择优良株系进行种植，考察并记录其抗病性及耐高温性，同等情况下，优先选择柱头外露好的群体，然后将入选的群体异季或者异地繁殖收种，同时重复上述步骤，并得到优质抗病耐高温两系不育系。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，具备以下有益效果：
1、该水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，通过选用隆科638S或广抗13B为母本，保持系II-32B或谷丰B为父本，并进行人工杂交重组，然后得到F1，然后经过九代对其进行选育提纯，从而确定各株系群体特异性、一致性、稳定性和抗病耐高温性，然后对该株系群体进行再次选育，从而得到优质抗病耐高温两系不育系，克服了杂交水稻制种生产不育系不耐高温和抗病性差的缺点，有利于提高制种产量与质量，降低生产成本，并促进高产、优质和高抗两系杂交稻新组合在生产上的应用。
2、该水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，通过采用系谱法的方式对九代世代进行定向培育，同时采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，诱发品种进行诱发发病，使得水稻植株的选育结果更加准确，提高选育效率。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，包括以下步骤：
1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本，抗病品种A1为隆科638S或广抗13B，耐高温品种A1为保持系II-32B或谷丰B；
2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；
3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；
4)从F2后代群体中选择优良可育株，种植F2世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F3；
5)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F4；
6)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F5；
7)选用系谱法选育到F9世代，直至各株系群体特异性、一致性和稳定性已基本显现，种植F1-F9分离世代50株，采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，处理期间气候箱内湿度为60％，日温度设置如下：7：00，35℃；9：00，40℃；14：00，37℃；16：00，32℃，同时采用诱发品种进行诱发发病，观察植株的抗病性及耐高温性，考察其耐高温性随气温变化波动情况，若所有植株整体耐高温普遍比对照低，整体淘汰，选择产量、米质性状好、株叶形态好、抗病性好和耐高温性好，以及其他性状合乎总体育种目标的可育单株，收获种子，进入系谱法程序；
8)从分离出不育单株的优良株系群体中，选择不育单株，利用不育株稻蔸异季或者异地繁殖收种，系谱法种植观察1-3世代，然后对其抗病及耐高温性进行鉴定，选育得出的两系不育系，本地正季种植各株系群体，首先选择分离出不育株的株系群体，然后选择优良株系进行种植，考察并记录其抗病性及耐高温性，同等情况下，优先选择柱头外露好的群体，然后将入选的群体异季或者异地繁殖收种，同时重复上述步骤，并得到优质抗病耐高温两系不育系。
实施例二：
1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本，抗病品种A1为隆科638S或广抗13B，耐高温品种A1为保持系II-32B或谷丰B；
2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；
3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；
4)从F2后代群体中选择优良可育株，种植F2世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F3；
5)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F4；
6)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F5；
7)选用系谱法选育到F9世代，直至各株系群体特异性、一致性和稳定性已基本显现，种植F1-F9分离世代1000株，采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，处理期间气候箱内湿度为65％，日温度设置如下：8：00，37℃；11：00，41℃；15：00，37.5℃；次日1：00，33℃，同时采用诱发品种进行诱发发病，观察植株的抗病性及耐高温性，考察其耐高温性随气温变化波动情况，若所有植株整体耐高温普遍比对照低，整体淘汰，选择产量、米质性状好、株叶形态好、抗病性好和耐高温性好，以及其他性状合乎总体育种目标的可育单株，收获种子，进入系谱法程序；
8)从分离出不育单株的优良株系群体中，选择不育单株，利用不育株稻蔸异季或者异地繁殖收种，系谱法种植观察1-3世代，然后对其抗病及耐高温性进行鉴定，选育得出的两系不育系，本地正季种植各株系群体，首先选择分离出不育株的株系群体，然后选择优良株系进行种植，考察并记录其抗病性及耐高温性，同等情况下，优先选择柱头外露好的群体，然后将入选的群体异季或者异地繁殖收种，同时重复上述步骤，并得到优质抗病耐高温两系不育系。
实施例三：
1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本，抗病品种A1为隆科638S或广抗13B，耐高温品种A1为保持系II-32B或谷丰B；
2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；
3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；
4)从F2后代群体中选择优良可育株，种植F2世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F3；
5)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F4；
6)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F5；
7)选用系谱法选育到F9世代，直至各株系群体特异性、一致性和稳定性已基本显现，种植F1-F9分离世代2000株，采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，处理期间气候箱内湿度为70％，日温度设置如下：9：00，39℃；14：00，42℃；16：00，38℃；次日7：00，35℃，同时采用诱发品种进行诱发发病，观察植株的抗病性及耐高温性，考察其耐高温性随气温变化波动情况，若所有植株整体耐高温普遍比对照低，整体淘汰，选择产量、米质性状好、株叶形态好、抗病性好和耐高温性好，以及其他性状合乎总体育种目标的可育单株，收获种子，进入系谱法程序；
8)从分离出不育单株的优良株系群体中，选择不育单株，利用不育株稻蔸异季或者异地繁殖收种，系谱法种植观察1-3世代，然后对其抗病及耐高温性进行鉴定，选育得出的两系不育系，本地正季种植各株系群体，首先选择分离出不育株的株系群体，然后选择优良株系进行种植，考察并记录其抗病性及耐高温性，同等情况下，优先选择柱头外露好的群体，然后将入选的群体异季或者异地繁殖收种，同时重复上述步骤，并得到优质抗病耐高温两系不育系。
上述实施例中最终得到的优质抗病耐高温两系不育系，其糙米率78-80％，精米率68-70％，整精米率65-67％，粒长6-67毫米，长宽比2.7，垩白粒率17-20％，垩白度1.5-1.9％，透明度3级，碱消值3.0级，胶稠度88毫米，直链淀粉含量23-25％，且抗病耐高温均达到要求。
本发明的有益效果是：该水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，通过选用隆科638S或广抗13B为母本，保持系II-32B或谷丰B为父本，并进行人工杂交重组，然后得到F1，然后经过九代对其进行选育提纯，从而确定各株系群体特异性、一致性、稳定性和抗病耐高温性，然后对该株系群体进行再次选育，从而得到优质抗病耐高温两系不育系，克服了杂交水稻制种生产不育系不耐高温和抗病性差的缺点，有利于提高制种产量与质量，降低生产成本，并促进高产、优质和高抗两系杂交稻新组合在生产上的应用。
并且，通过采用系谱法的方式对九代世代进行定向培育，同时采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，诱发品种进行诱发发病，使得水稻植株的选育结果更加准确，提高选育效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选用现有抗病品种A1为母本，耐高温品种A1为父本；
2)将A1与A2进行人工杂交重组，收获F1代植株，然后对F1代植株进行种植；
3)从F1后代群中，选择优良可育株，并得到F2代植株，采用系谱法，从分离出不育单株的优良群体内，选择农艺性状优良的可育株进行提纯；
4)从F2后代群体中选择优良可育株，种植F2世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F3；
5)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F4；
6)从F3后代群体中选择优良可育株，种植F3世代植株，持续从分离出不育株的株系群内选择优良可育株进行提纯，得到F5；
7)选用系谱法选育到F9世代，直至各株系群体特异性、一致性和稳定性已基本显现；
8)从分离出不育单株的优良株系群体中，选择不育单株，利用不育株稻蔸异季或者异地繁殖收种，系谱法种植观察1-3世代，然后对其抗病及耐高温性进行鉴定，从而得到优质抗病耐高温两系不育系。
2.根据权利要求1所述的一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，其特征在于，所述抗病品种A1为隆科638S或广抗13B，所述耐高温品种A1为保持系I I-32B或谷丰B。
3.根据权利要求1所述的一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，其特征在于，所述步骤2)至步骤7)中采用系谱法从分离出不育单株的优良群体内选择优良可育株，包括以下步骤：
S1：种植F1-F9分离世代50-2000株，采用盆栽和人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，处理期间气候箱内湿度为60％-70％，日温度设置如下：7：00-9：00，35-39℃；9：00-14：00，40-42℃；14：00-16：00，37-38℃；16：00-次日7：00，32-35℃，同时采用诱发品种进行诱发发病；
S2：观察植株的抗病性及耐高温性，考察其耐高温性随气温变化波动情况，若所有植株整体耐高温普遍比对照低，整体淘汰；
S3：选择产量、米质性状好、株叶形态好、抗病性好和耐高温性好，以及其他性状合乎总体育种目标的可育单株，收获种子，进入系谱法程序。
4.根据权利要求1所述的一种水稻优质抗病耐高温两系不育系的选育方法，其特征在于，所述步骤8)中，选育得出的两系不育系，本地正季种植各株系群体，首先选择分离出不育株的株系群体，然后选择优良株系进行种植，考察并记录其抗病性及耐高温性，同等情况下，优先选择柱头外露好的群体，然后将入选的群体异季或者异地繁殖收种，同时重复上述步骤，并得到优质抗病耐高温两系不育系。
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