CN115053806A - 一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，涉及农作物的培育方法技术领域，包括以下步骤：(1)选择籼、粳稻杂交品种作为F0代种子浸种处理，发芽后在琼脂培养基中培养至胚芽鞘长3～5mm，剪掉胚芽鞘；(2)加入秋水仙碱溶液处理12～24h，然后水洗种苗；(3)水培种苗36～60h后，移栽进行土培，待苗高25～35cm时，取根尖进行染色体倍性鉴定；(4)将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，选择结实率90～98％的水稻。多倍体与杂交相结合使其表现出超强的杂种优势。

Description

一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法
技术领域
本发明涉及农作物的培育方法技术领域，尤其涉及一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法。
背景技术
水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物。我国栽培的水稻品种有两大类，南方栽培的水稻品种为籼稻(O.sativa subsp.Hsien)，北方栽培的水稻品种为粳稻(O.sativasubsp.Keng)。籼、粳稻虽然同属A基因组，但两者基因组己有显著的分化，在分类学上被划为亚种，所以，它们之间的杂种加倍后被称为双二倍体，属于远缘杂种，表现出显著的杂种优势。从50年代起，我国就开始培育籼粳稻杂交新品种，但一直进展不大，利用异源多倍体杂种优势是多倍体水稻研究的第三阶段，但异源多倍体杂种常常不育。如何解决籼粳稻亚种间双二倍体新品种的培育过程中的局限性，仍有待于解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，通过远缘有性杂交将两个亚种间基因组聚合，将多倍体与杂交优势相结合使其表现出超强的杂种优势，结合基因组加倍处理，获得稻属籼、粳稻亚种间双二倍体，具有二倍体遗传特性，只产生一种不减数配子，后代不分离，表现出超强的杂种优势。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，包括以下步骤：
(1)选择籼、粳稻杂交品种作为F0代种子浸种处理，发芽后在琼脂培养基中培养至胚芽鞘长3～5mm，剪掉胚芽鞘；
(2)加入秋水仙碱溶液处理12～24h，然后水洗种苗；
(3)水培种苗36～60h后，移栽进行土培，待苗高25～35cm时，取根尖进行染色体倍性鉴定；
(4)将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，选择结实率90～98％的水稻。
优选的，步骤(1)中籼、粳稻杂交品种为甬优12号。
优选的，步骤(1)中F0代种子的数目≥300粒。
优选的，步骤(1)中浸种处理时间为12～36h。
优选的，步骤(1)中所述琼脂培养基的质量浓度为2～4％。
优选的，步骤(2)中秋水仙碱溶液的体积浓度为0.05～0.15％，用量以刚好浸没种苗的芽为准。
优选的，步骤(2)中水洗种苗的次数为2～4次。
优选的，步骤(3)中染色体倍性的鉴定方法为植物染色体去壁低渗法，染色体倍性的鉴定标准为体细胞染色体数目为48条。
本发明提供了一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，通过调整培育方法将发芽的种子放入琼脂培养基中培养，保证种苗根系的生长不受影响，提高种苗移栽后的成活率，并且只使水稻幼苗茎生长点受秋水仙碱处理影响，调整秋水仙碱处理的时间和浓度，同时需采用移栽后的次生根进行染色体倍性鉴定，得到籼稻、粳稻亚种间双二倍体水稻新品种。双二倍体与同源四倍体不同，表现出超强的杂种优势，远高出一般水稻品种间的杂种优势，表现在植株粗壮、花型更大、雄蕊变长、硬壳籽粒增大以及稻穗型大；现有技术中籼粳稻属于远缘杂种范筹，在生产上应用的问题是结实率降低，本申请所得杂交品种提高结实率达90％以上。
附图说明
图1为实施例1所得双二倍体植株外形(从左至右依次为双二倍体，双二倍体，二倍体，双二倍体，双二倍体)；
图2为实施例1所得双二倍体水稻、籼稻以及粳稻基因组染色体结构图(双二倍体水稻2n＝4x＝48，籼稻2n＝2x＝24，粳稻2n＝2x＝24)；
图3为实施例1所得双二倍体花药与普通水稻花药对比图；
图4为实施例1所得双二倍体水稻籽粒与亲本籽粒对比图；
图5为实施例1所得双二倍体水稻麦穗与普通水稻麦穗对比图；
图6为实施例1所述双二倍体水稻有芒麦穗图。
具体实施方式
本发明提供了一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，包括以下步骤：
(1)选择籼、粳稻杂交品种作为F0代种子浸种处理，发芽后在琼脂培养基中培养至胚芽鞘长3～5mm，剪掉胚芽鞘；
(2)加入秋水仙碱溶液处理12～24h，然后水洗种苗；
(3)水培种苗36～60h后，移栽进行土培，待苗高25～35cm时，取根尖进行染色体倍性鉴定；
(4)将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，选择结实率90～98％的水稻。
在本发明中，所述步骤(1)中F0代种子的数目≥300粒，F0代种子优选为籼、粳稻杂交品种甬优12号。
在本发明中，得到杂交F0代种子后，浸种之前进行消毒处理，消毒处理优选为乙醇溶液浸泡处理后，进行水洗；所述消毒处理溶液优选为体积浓度为70～80％乙醇溶液，进一步优选为72～78％乙醇溶液，再进一步优选为75％乙醇溶液；所述消毒处理时间优选为30～60s，进一步优选为40～50s，再进一步优选为45s；所述水洗的次数优选为1～3次，进一步优选为2次。
在本发明中，F0代种子消毒处理后，进行浸种处理，在本发明中，所述浸种处理优选的将种子置于无菌水中浸泡；所述浸种处理的时间优选为12～36h，进一步优选为18～30h，再进一步优选为24h。
在本发明中，将发芽后种子种植在琼脂培养基中培养，使其根系生长在培养基中，使得种苗根系不会受到秋水仙碱药害的影响，正常生长，提高了种苗移栽后成活率；培养至胚芽鞘长3～5mm，剪掉胚芽鞘；所述琼脂培养基的质量浓度优选为2～4％，进一步优选为3％，所述琼脂培养基为MS培养基的水溶液；胚芽鞘长度优选为3～5mm，进一步优选为3.5～4.5mm，再进一步优选为4mm；剪切胚芽鞘的方式优选为45°斜角剪切。
在本发明中，剪掉胚芽鞘后，加入秋水仙碱溶液处理12～24h，然后水洗种苗。所述秋水仙碱溶液处理时间优选为12～24h，进一步优选为16～20h，再进一步优选为18h；所述秋水仙碱溶液的体积浓度优选为0.05～0.15％，进一步优选为0.1％；所述秋水仙碱溶液的用量优选为刚好浸没种苗的芽为准；所述秋水仙碱溶液处理的温度优选为15～20℃，进一步优选为16～19℃，再进一步优选为18℃；所述水洗种苗的次数优选为2～4次，进一步优选为3次；如此进行秋水仙碱溶液处理时间合理，提高了种苗成活率。
在本发明中，进行秋水仙碱处理后，步骤(3)水培种苗36～60h，移栽进行土培，待苗高25～35cm时，取根尖进行染色体倍性鉴定；水培种苗的时间优选为36～60h，进一步优选为42～54h，再进一步优选为48h；所述苗高优选为25～35cm，进一步优选为28～32cm，再进一步优选为30cm；所述染色体倍性鉴定方法优选为植物染色体去壁低渗法，染色体倍性的鉴定标准优选为体细胞染色体数目为48条。
在本发明中，在进行染色体倍性鉴定后，步骤(4)将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，开花前去除非整倍体、混倍体和嵌合体植株，按常规方法对水稻双二倍体的主要农艺性状和抗性进行评估，产量进行测定，选择农艺好、结实率90～98％的水稻。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
选择甬优12号作为杂交F0代种子，F0代种子数目取500粒；F0代种子在体积浓度为75％的乙醇溶液中进行消毒处理45s，然后清水冲洗2次；在无菌水中浸种处理24h，发芽后在质量浓度为3％的琼脂培养基中培养至胚芽鞘长4mm，45°斜角剪掉胚芽鞘；加入体积浓度为0.1％的秋水仙碱溶液，在18℃环境下处理18h，然后水洗3次种苗；所得种苗进行水培，48h后移栽进行土培，待苗高30cm时，植株长出次生根，取根尖进行染色体倍性鉴定；染色体倍性鉴定选择采用陈瑞阳的植物染色体去壁低渗法进行。挖出新生长次生根切取生长旺盛根尖5mm，放入处理液中处理3小时，处理液为质量浓度为0.1％秋水仙素和质量浓度为0.01％胺磺灵的混合溶液；用0.075mol/L KCl溶液洗去前处理液，并在KCl溶液中停留30min；在体积浓度为2.5％混合酶液(2.5％纤维素酶+2.5％果胶酶)中，于22℃条件下酶解1h；用双蒸水低渗20min；以新配制的甲醇：冰醋酸体积比为3：1的溶液固定12h；将根尖涂在预先于蒸馏水中冷冻的载玻片上，用镊子将根尖在载玻片上做好悬液，滴一滴固定液，用嘴轻轻一吹，将悬液散开，滴好的片子，材料面向上，立即在蒸气流上通过3次，即可干燥；用Giemsa染色液(20份磷酸缓冲液：1份Giemsa)染色20min，镜检，拍照。选择细胞染色体数目为48条的水稻幼苗，将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，选择结实率90～98％的水稻。
如图1所示，双二倍体种苗长势颜色深绿，茎杆粗壮，双二倍体稻穗带有短芒。
对本发明所得株系与常规二倍体植株的株高、分蘖数、小穗数、穗长、结实率、千粒重和有无芒进行测量统计，统计结果如表1所示。
表1实施例1所得株系与二倍体株系性状测量统计结果
Figure BDA0003725105290000051
由以上实施例结果可知，本发明提供了一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，双二倍体远高出一般水稻品种间的杂种优势，表现在植株粗壮、花型更大、雄蕊变长、硬壳籽粒增大以及稻穗型大；现有技术中籼粳稻属于远缘杂种范筹，在生产上应用的问题是结实率降低，本申请所得杂交品种提高结实率达85％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选择籼、粳稻杂交品种作为F0代种子浸种处理，发芽后在琼脂培养基中培养至胚芽鞘长3～5mm，剪掉胚芽鞘；
(2)加入秋水仙碱溶液处理12～24h，然后水洗种苗；
(3)水培种苗36～60h后，移栽进行土培，待苗高25～35cm时，取根尖进行染色体倍性鉴定；
(4)将鉴定为双二倍体水稻幼苗大田种植，选择结实率90～98％的水稻。
2.如权利要求1所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(1)中籼、粳稻杂交品种为甬优12号。
3.如权利要求1所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(1)中F0代种子的数目≥300粒。
4.如权利要求4所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(1)中浸种处理时间为12～36h。
5.如权利要求5所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(1)中所述琼脂培养基的质量浓度为2～4％。
6.如权利要求1所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(2)中秋水仙碱溶液的体积浓度为0.05～0.15％，用量以刚好浸没种苗的芽为准。
7.如权利要求7所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(2)中水洗种苗的次数为2～4次。
8.如权利要求1所述籼、粳稻亚种间双二倍体的培育方法，其特征在于，步骤(3)中染色体倍性的鉴定方法为植物染色体去壁低渗法，染色体倍性的鉴定标准为体细胞染色体数目为48条。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN1442042A (zh) * 2002-09-18 2003-09-17 中国科学院成都生物研究所 水稻同源四倍体杂种优势利用及其繁殖制种技术
CN101044836A (zh) * 2007-04-28 2007-10-03 湖北大学 同源异源多倍体水稻的选育
CN103782908A (zh) * 2014-01-13 2014-05-14 浙江农科种业有限公司 一种籼粳杂交水稻花药培养方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN1442042A (zh) * 2002-09-18 2003-09-17 中国科学院成都生物研究所 水稻同源四倍体杂种优势利用及其繁殖制种技术
CN101044836A (zh) * 2007-04-28 2007-10-03 湖北大学 同源异源多倍体水稻的选育
CN103782908A (zh) * 2014-01-13 2014-05-14 浙江农科种业有限公司 一种籼粳杂交水稻花药培养方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
符策强等: "不同浓度秋水仙素溶液对诱导水稻染色体加倍的影响" *

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