CN113994886B - 一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法 - Google Patents
一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,该方法包括以浙大银彩禾为母本,浙大黑彩禾为父本,获得的杂交子代再为父本,与母本浙大01S杂交,获得的F1代与母本浙大01S回交,收获BC1F2代种子;直播BC1F2代,选留柱头紫色、顶芒长且红色的不育系植株S1的种子;种植不育系植株S1的种子,选留叶片颜色纯合、不育性彻底且开花习性好的不育系S2,与恢复系R进行测配,获得杂种F1;选留杂种优势强且易制种的不育系S3植株;选留观赏性强的不育系S5;从而构建杂交体系。本发明选育的赏食两用杂交水稻不育系,不但可以配制出紫米营养杂交水稻新品种,而且特别适合创意农业发展,实现农旅结合,助力乡村振兴。
Description
技术领域
本发明涉及水稻育种技术领域,尤其涉及一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法。
背景技术
我国杂交水稻为国家粮食安全提供了重要保障。据全国主要农作物推广统计,2019年杂交水稻总种植面积约1.62亿亩。杂交水稻的制种成本偏高、程序繁琐已成为杂交水稻深入发展的一个瓶颈,尤其在当前农村劳动力大量转移,传统制种又较费人工的背景下,选育出符合人工智能、轻简化栽培的杂交水稻不育系及其新组合是杂交水稻制种技术的未来发展方向之一。叶色突变与金色颖壳,与不育系相结合,作为标记性状,不但方便在杂交水稻繁制种生产中简易除杂。为此,国内相继选育了全龙A、白丰A、玉兔S、NHR111S、标1S等转绿型白化、黄叶、斑马叶、紫叶等标记不育系。
另外,由于农业功能的拓展,观光农业和生态农业相继发展起来,也选育了浙大粉彩禾、浙大银彩禾和浙大黑彩禾等彩色水稻专用新品种。选育的两用不育系,既可以配制优质高产抗病杂交水稻新品种,还特别适合农旅结合助力乡村振兴是创意农业的发展方向之一,也是未来实现水稻Plus的核心要素之一。
发明内容
本发明提供了种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,该选育方法获得的两用不育系不但可以配制出优质高产抗病杂交水稻新品种,而且在制种生产中可以方便经济高效辅助去杂,省工节本符合当前轻简化生产需求,同时还具有适合创意农业发展助力乡村振兴的优点。
具体技术方案如下:
一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,包括以下步骤:
(1)以浙大银彩禾为母本,浙大黑彩禾为父本,获得杂交子代;再以所述杂交子代为父本,浙大01S为母本,进行杂交,获得的F1代与母本浙大01S回交,得到BC1F1代,BC1F1代自交后,收获BC1F2代种子;
(2)均匀稀直播BC1F2代于育秧田,幼苗4-5叶时选择粉红色植株,移栽入大田,开花时选择花粉败育且柱头和顶芒有色的雄性不育植株,对雄性不育植株割桩再生,从中选择得到育性转为可育的不育系植株,选留柱头为清晰可见的紫色、顶芒长且红色的不育系植株S1的种子;
(3)将步骤(2)获得的不育系植株S1的种子,进行多代种植,获得的种子进行分期种植,以浙大01S为对照品种,观察不育系的育性、柱头外露率及开花习性,选留叶片颜色纯合、不育性彻底且开花习性好的不育系S2,与恢复系R进行测配,获得杂种F1;
(4)以浙大01S为对照品种,对步骤(3)获得的不育系S2进行繁、制种试验,并观察鉴定杂种F1的杂种优势,选留杂种优势强且易制种的不育系S3植株;
(5)对不育系S3进行室内外育性鉴定,选留不育性符合不育系特性的不育系S4,将其与当地生产代表性的优质品种搭配种植,选留观赏性强的不育系S5;
(6)利用不育系S5和恢复系R进行繁殖和制种,建立不育系S5、恢复系R以及不育系S5与恢复系R杂交的杂交稻新品种构成的杂交体系。
其中,浙大银彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻20190011),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:2019100128)。
浙大黑彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻20190010),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:20191004245)。
浙大01S是浙江大学选育的籼稻温敏不育系。该品种已于2020年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻[不育系]2020008),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:20191000666)。
进一步地,步骤(3)中,种植代数≥6。
进一步地,所述恢复系R为粤禾丝苗或京贵占。
进一步地,步骤(4)和(5)中,杂种优势强的评判指标包括:种皮颜色、产量、稻米品质和病害抗性;其中,种皮颜色为紫色,产量≥600kg/亩,稻米品质为稻米食用品质达部颁三级及以上标准,病害抗性为中抗稻瘟病。
进一步地,步骤(4)和(5)中,所述易制种的特性为柱头外露率≥50%,异交结实率≥30%,繁制种产量≥220kg。
进一步地,步骤(5)中,所述观赏性强的评判标准为生育期、植株高度和抗倒伏性均高于亲本。
进一步地,步骤(5)中,所述当地生产的代表性品种为秀水134。
进一步地,所述开花习性好的评判标准为柱头外露率≥50%且晴天开花时间集中在10:30~11:30。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明选育的赏食两用杂交水稻不育系,不但可以配制出紫米营养杂交水稻新品种,而且特别适合创意农业发展,实现农旅结合,助力乡村振兴。
(2)以本发明获得的赏食两用杂交水稻不育系,与以往的彩色稻品种相比,具有叶片颜色(粉红色)、稻谷颜色(浅黑色)、芒色(长红顶芒)、柱头(紫色)等多种观赏性状,观赏性更强,更符合多元的观赏需求;与以往的白色转绿、紫色及黄叶等标记不育系相比,标记性状更明显的同时,更具有观赏性,同时柱头紫色,红芒等,有更多机会结合人工智能,方便多性状保真去伪,有利于保证不育系纯度生产高质量优质杂交稻种子,为高产稳产保驾护航。
(3)本发明赏食两用杂交水稻不育系的选育方式,结合多个直观可识别性状,育种设计独特,不但育种效率更高更精准,而且叶经济高效:如以苗期粉红色叶片,实现育秧均匀稀直播BC1F2代,幼苗4-5叶时选择粉红色植株才移栽大田,快速大幅度高效缩减育种群体;如开花时对花粉败育的植株,结合柱头及顶芒有颜色与否,精准选向目标不育系;如以紫色柱头为基础,便于观察开花习性优良与否,实现不育系容易制种生产,为经济高效杂交稻种子生产奠定基础。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,以下列举的仅是本发明的具体实施例,但本发明的保护范围不仅限于此。
下列实施例中提供的育种方法是以优质广适性的两系不育系浙大01S为基础的赏食两用杂交水稻不育系的育种方法。
其中,浙大01S是浙江大学选育的籼稻温敏不育系。该品种已于2020年通过浙江省农作物品种审定委员审定(审定证书:浙审稻[不育系]2020008),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:20191000666),可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
浙大银彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(审定证书:浙审稻20190011),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:2019100128),可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
浙大黑彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(审定证书:浙审稻20190010),并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号:20191004245),可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
粤禾丝苗是广东省农业科学院水稻研究所选育的常规籼稻品种,米质鉴定为国标优质2级,2014年广东审定,审定证书号:粤审稻2014026,可购于广东省农业科学院水稻研究所或种子市场。
秀水134是嘉兴市农业科学研究院等单位选育的单季常规晚粳稻,米质部颁二等,2010年通过浙江省审定,审定证书号为浙审稻2010003,是浙江省目前生产推广的主栽品种及区域试验的对照品种,可购于嘉兴市农业科学研究院或种子市场。
实施例1
一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,具体步骤如下:
(1)群体构建:以浙大银彩禾为母本,浙大黑彩禾为父本,杂交获得杂交后代种子5粒;种植杂交后代植株5株,叶片颜色均为黑紫色(黑紫色对银白显性),证明为真杂株,以杂交后代为父本,取其花粉授予母本浙大01S,杂交获得F1代种子86粒;种植F1代植株83株,叶片颜色呈现粉红、黑紫色、紫色及绿色分离色(黑紫、粉红对绿色不完全显性,绿色对银白显性),选粉红为父本,取其花粉再授予母本浙大01S,杂交获得BC1F1种子39粒,BC1F1代自交后,收获BC1F2代种子8000多粒;
(2)BC1F2选择:均匀稀直播BC1F2代于育秧田,幼苗4-5叶时选择粉红色植株625株,移栽入大田;开花时选择花粉败育318株,其中柱头及顶芒有色的雄性不育植株56株,对雄性不育植株割桩再生,从中选择得到育性转为可育的不育系植株,选留清晰可见的柱头紫色、顶芒长且红色的不育系S1植株的种子,共21个;
(3)将步骤(2)获得的不育系植株S1的种子,进行多代种植,获得的种子进行分期种植,以浙大01S为对照品种,观察不育系植株的育性、柱头外露率及开花习性,选留得到叶片颜色纯合、不育性彻底且开花习性好的不育系S212个,与恢复系R粤禾丝苗等进行测配,获得杂种F1;
(4)以浙大01S为对照品种,将步骤(3)获得的不育系S2进行繁、制种试验,以柱头外露率≥50%、异交结实率≥30%、繁制种产量≥220kg为选择标准,选择易制种的不育系S3 8个;以产量≥600kg/亩,稻米品质达国家三级及以上标准,中抗稻瘟病病作为具有杂种优势的评判标准,观察鉴定粤禾丝苗配制杂种F1的杂种优势,选留得到杂种优势强的不育系6个;
(5)对获得的不育系S3进行室内外育性鉴定,以部颁NY/T 215-2006为标准,选留不育性符合的两系不育系S4 5个;与当地生产代表性的优质品种秀水134等用于创意农业搭配种植,选留观赏性好的赏食两用不育系S5 3个;
(6)构建赏食两用不育系、恢复系及其配制杂交稻新品种,最终选育赏食两用杂交水稻不育系1个,初定名为浙大粉1S。
各个品种叶片颜色、顶芒颜色、柱头颜色、柱头外露率、制种产量和观赏性能的具体比较见表1。
表1浙大01S目标改良赏食两用杂交水稻不育系“浙大粉1S”的指标性状比较
经品种的特异性、一致性及稳定性鉴定,选育的赏食两用杂交水稻不育系“浙大粉1S”,叶片颜色粉红,紫色柱头,长红顶芒,柱头外露率53.6%,异交结实率≥39.2%、制种产量230kg,配制的杂交组合优质高产抗病,其中粤禾丝苗配制的杂交组合产量≥650kg/亩,稻米品质达国家二级,中抗稻瘟病病,说明本发明选育的赏食两用杂交水稻不育系,不但可以配制出优质高产抗病杂交水稻新品种,而且在制种生产中可以方便经济高效辅助去杂,同时粉红叶片、紫色柱头、长红顶芒叶观赏性很强,适合创意农业发展,实现农旅结合,助力乡村振兴。
与亲本浙大银彩禾、浙大黑彩禾彩色稻品种相比,粉红色、浅黑色、长红顶芒色、紫柱头等多种观赏性状,是亲本本身没有的,观赏性更强,更符合多元的观赏需求。与亲本浙大01S及以往的白色转绿、紫色及黄叶等标记不育系相比,粉红叶标记性状更明显的,更具有观赏性,同时柱头紫色,红芒等,便于结合人工智能保真去伪生产高质量优质杂交稻种子,为高产稳产保驾护航。
Claims (8)
1.一种赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以浙大银彩禾为母本,浙大黑彩禾为父本,获得杂交子代;再以所述杂交子代为父本,浙大01S为母本,进行杂交,获得的F1代与母本浙大01S回交,得到BC1F1代,BC1F1代自交后,收获BC1F2代种子;
(2)均匀稀直播BC1F2代于育秧田,幼苗4-5叶时选择粉红色植株,移栽入大田,开花时选择花粉败育且柱头和顶芒有色的雄性不育植株,对雄性不育植株割桩再生,从中选择得到育性转为可育的不育系植株,选留柱头为清晰可见的紫色、顶芒长且红色的不育系植株S1的种子;
(3)将步骤(2)获得的不育系植株S1的种子,进行多代种植,获得的种子进行分期种植,以浙大01S为对照品种,观察不育系的育性、柱头外露率及开花习性,选留叶片颜色纯合、不育性彻底且开花习性好的不育系S2,与恢复系R进行测配,获得杂种F1;
(4)以浙大01S为对照品种,对步骤(3)获得的不育系S2进行繁、制种试验,并观察鉴定杂种F1的杂种优势,选留杂种优势强且易制种的不育系S3植株;
(5)对不育系S3进行室内外育性鉴定,选留不育性符合不育系特性的不育系S4,将其与当地生产代表性的优质品种搭配种植,选留观赏性强的不育系S5;
(6)利用不育系S5和恢复系R进行繁殖和制种,建立不育系S5、恢复系R以及不育系S5与恢复系R杂交的杂交稻新品种构成的杂交体系。
2.如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,步骤(3)中,种植代数≥6。
3.如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,所述恢复系R为粤禾丝苗或京贵占。
4. 如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,步骤(4)中,杂种优势强的评判指标包括:种皮颜色、产量、稻米品质和病害抗性;其中,种皮颜色为紫色,产量≥600 kg/亩,稻米品质为稻米食用品质达部颁三级以上标准,病害抗性为中抗稻瘟病。
5. 如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,步骤(4)中,所述易制种的特性为柱头外露率≥50%,异交结实率≥30%,繁制种产量≥220 kg。
6.如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,步骤(5)中,所述观赏性强的评判标准为生育期、植株高度和抗倒伏性均高于亲本。
7.如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,步骤(5)中,所述当地生产的代表性品种为秀水134。
8.如权利要求1所述的赏食两用杂交水稻不育系的选育方法,其特征在于,所述开花习性好的评判标准为柱头外露率≥50%且晴天开花时间集中在10:30~11:30。
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