CN116114592A - 一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法 - Google Patents
一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法。涉及植物遗传学技术领域。包括：利用现有两用核不育系为母本与具有白色颖花标记性状的隐性突变材料为父本进行杂交，再经多步骤筛选选育。本发明选育得到的所带标记性状不育系在长日高温条件下抽穗时带有明显的白色颖花标记性状，具有防伪识别功能，显著区别于现有任何类型不育系和目前生产上应用的所有水稻品种；可在母本抽穗时一次性识别并除去所有杂株，有效地提高杂交种子的纯度；用于两系法杂交水稻种子生产，基于白色显色度最好、识别度最高的原理，在昏暗、目力所及大范围等条件下都容易识别，不需要专业的技术人员参与除杂，能显著提高母本群体除杂的效果和效率。
Description
技术领域
本发明涉及植物遗传学技术领域，更具体的说是涉及一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法。
背景技术
杂交水稻的核心—不育系是关键一环，在培育不育系的过程中，除了应具备的一般特征外，部分育种家根据育种材料的特殊遗传性状，充分利用叶色、颖壳颜色、稃尖颜色等性状作为不育系的特征标记，便于区别于其它不育系；若标记性状差异明显，还可用于不育系提纯繁殖和杂交种子生产过程的除杂。
目前，不育系标记性状应用较多的是淡黄叶、紫叶、斑马叶等叶色标记，以及橙红色、褐色等颖壳颜色标记。
但是，对于上述各种标记性状，缺少在阴雨、昏暗等全天候条件和目力所及大范围下显色明显、识别度高、易于被非专业人员接受的形态特征。
因此，如何提供一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法。利用白色颖花隐性突变材料(该突变材料仅在长日高温，即日照长度≥13.5h、日平均温≥27.0℃条件下抽穗时，所有颖花均表现白色)与生产上现有通用两用核不育系如培矮64S、C815S、Y58S、湘陵628S等进行杂交，在抽穗的F2代群体中选择具有白色颖花性状两用核不育株，提纯加代，即可获得具有白色颖花标记性状的新两用核不育系。
白色颖花隐性突变材料的保藏信息：白色颖花突变体水稻种子白颖S，保藏编号CCTCCNO：P202221，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址，中国，武汉，武汉大学；保藏时间：2022年11月16日。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，包括以下步骤：
1)在长日高温条件下，利用现有两用核不育系为母本与具有白色颖花标记性状的隐性突变材料为父本进行杂交，得到F1代；种植F1代得到F2代种子；
2)从抽穗的F2代中选择具有白色颖花标记性状、综合性状好的优良不育单株若干；
3)割蔸再生，再生稻株人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实，分单株收获F3种子；
4)在短日低温条件下，分单株种植F3代种子，不育系育性恢复自交结实获得F4株系种子；
5)在长日高温条件下，种植F4株系种子，所得植株筛选综合性状优良株系，并用若干个骨干恢复系测交获得F4代测交种；其余所得植株同步用人工恒温冷水处理鉴定不育起点温度，保留花粉不育度100％的单株，割蔸再生，再生稻株用人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F5株系种子；
6)在短日低温条件下，种植F5株系种子，不育系育性恢复自交结实；同时保留少量F5株系种子晚种；同步种植F4代测交种并于成熟期考察其结实率，若结实率合格，则收获种植的F5株系，获得F6种子；种植保留的少量F5株系种子，所得植株再用骨干恢复系测交获得F5代测交种；
7)在长日高温条件下，种植F6种子，筛选综合性状优良株系用人工恒温冷水处理，获得花粉不育度100％的F6单株；同步种植F5代测交种并于成熟期考察其结实率，若结实率合格，保留上述花粉不育度100％的F6单株，割蔸再生，再生稻株用人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F7株系种子；
8)在短日低温地区种植F7株系，不育系育性恢复自交结实获得F8株系种子；
9)在长日高温条件下，种植F8株系，筛选具有白色颖花标记性状、综合性状优良且群体性状稳定一致的两用核不育系株系，割蔸再生，再生稻株人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F9株系种子。
进一步的，长日高温的地区可选择长江中下游流域如湖南长沙，时间如每年5月15日至8月1日；F2代数量：2000株以上；
短日低温的地区可选择海南南部如三亚，时间如每年11月15日至次年3月1日；
晚种条件：为控制F5株系幼穗分化，建议在3月1日(或日最低气温＞23.5℃)以后开始。
有益效果：步骤6)同步种植测交种并于成熟期考察其结实率，根据抽样的测交种结实率进行筛选，若测交种合格，则收获。
优选的：步骤1)现有两用核不育系为母本：湘陵628S、培矮64S、C815S、Y58S任一；具有白色颖花标记性状的隐性突变材料为父本，保藏信息：白色颖花突变体水稻种子白颖S，保藏编号CCTCCNO：P202221。
优选的：步骤3)人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
优选的：步骤5)鉴定不育起点温度中人工恒温冷水处理：23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d；稻株花粉育性恢复中人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
优选的：步骤7)获得花粉不育度100％的F6单株中人工恒温冷水：23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d；稻株花粉育性恢复中人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
优选的：步骤9)人工冷水处理：温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
优选的：长日高温条件：日照长度≥13.5h、日平均温≥27.0℃；结实率合格的标准：结实率85％以上；综合性状好的优良不育单株：播始历期65～85d、株型紧凑、上三片功能叶挺直、株高60～80cm、分蘖能力强≥10蘖/株、异交习性好，柱头外露率≥60.0％、异交结实率≥50.0％；割蔸再生：用工具将植株离基部10cm割断，使禾蔸再生；短日低温：日照长度≤12.0h、19.0℃≤日平均温≤23.0℃；骨干恢复系：华占、9311和蜀恢527；花粉不育度100％：植株用1％碘-碘化钾溶液镜检花粉类型为100％典型败育花粉或者无花粉。
本发明还提供了上述任一方法在农业育种中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，取得的技术效果：
采用本发明的选育方法，选育得到所带标记性状不育系(强001S，全称白色颖花记性状两用核不育系水稻种子强001S，保藏编号CCTCCNO：P202222，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心地址，中国，武汉，武汉大学，保藏日期2022年11月16日)在长日高温条件下抽穗时带有明显的白色颖花标记性状，具有防伪识别功能，显著区别于现有任何类型不育系和目前生产上应用的所有水稻品种。
所带标记性状不育系(强001S)作母本，使得两系杂交水稻种子生产中除杂工作变得简单易行，容易识别母本群体内的落地谷、恢复系和其他机械混杂的稻株等杂株，可在母本抽穗时一次性识别并除去所有杂株，大幅度减轻制种时田间除杂去劣工作量，可有效地提高杂交种子的纯度。
所带标记性状不育系(强001S)用于两系法杂交水稻种子生产，基于白色显色度最好、识别度最高的原理，白色颖花标记性状在昏暗、目力所及大范围等条件下都容易识别，不需要专业的技术人员参与除杂，能显著提高母本群体除杂的效果和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的对比图，其中，左边所示湘陵628S，右边所示强001S。
具体实施方式
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。
本发明实施例公开了一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法。
实施例中未提及的实验材料均为常规或市售材料，对其来源不做限定；
实施例中未提及的实验方法，为本领域常规实验方法，在此不再一一赘述。
实施例1
1)在湖南长沙长日高温条件下(日照长度≥13.5h、日平均温≥27.0℃，下同；时间如每年5月15日至8月1日)，利用现有不育系湘陵628S与具有白色颖花标记性状的隐性突变材料(白色颖花突变体水稻种子白颖S，保藏编号CCTCCNO：P202221)为父本进行杂交，得到F1代；种植F1代得到F2代种子(F2代种植2000株以上)。
2)从抽穗的F2代中选择具有白色颖花标记性状、综合性状好的优良(播始历期65～85d、株型紧凑、上三片功能叶挺直、株高60～80cm、分蘖能力强≥10蘖/株、异交习性好，柱头外露率≥60.0％、异交结实率≥50.0％，下同)不育单株若干。
3)割蔸再生(用工具如镰刀将植株离基部10cm左右割断，以便禾蔸再生，下同)，再生稻株用温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d使稻株花粉育性恢复，自交结实，分单株收获F3种子；
4)在海南三亚短日低温条件下(日照长度≤12.0h、19.0℃≤日平均温≤23.0℃，下同；时间如每年11月15日至次年3月1日)，种植F3代单株，不育系育性恢复自交结实获得F4株系种子；
5)在湖南长沙长日高温条件下，种植F4株系种子，所得植株筛选综合性状优良株系并用3个骨干恢复系(如华占、9311、蜀恢527，下同)测交获得F4代测交种；其余所得植株同步用23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d鉴定不育起点温度，保留花粉不育度100％(植株用1％碘-碘化钾溶液镜检花粉类型为100％典型败育花粉或者无花粉，下同)的单株，割蔸再生，再生稻株用温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F5株系种子。
6)在海南三亚短日低温条件下，种植F5株系种子，不育系育性恢复自交结实；同时保留少量F5株系种子晚种；同步种植F4代测交种并于成熟期考察其结实率，收获所有测交种结实率85％以上的对应F5(不育)株系，获得F6种子；种植保留的少量F5株系种子(晚种条件：为控制F5株系幼穗分化，建议在3月1日，或日最低气温＞23.5℃以后开始)，所得植株再用3个骨干恢复系测交，获得F5代测交种。
7)在湖南长沙长日高温条件下，种植F6种子，筛选综合性状优良株系用23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d，获得花粉不育度100％的F6单株；
同步种植F5代测交种并于成熟期考察其结实率，保留所有测交种结实率85％以上对应上述花粉不育度100％的F6单株，割蔸再生，再生稻株用温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F7株系种子。
8)在短日低温地区种植F7株系，不育系育性恢复自交结实获得F8株系种子。
9)在长日高温条件下，种植F8株系，筛选具有白色颖花标记性状、综合性状优良且群体性状稳定一致的两用核不育系株系，全部割蔸再生，再生稻株用温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F9株系种子(强001S，作为本发明的部分研究成果，已专利程序保藏)。
技术效果见图1、表1：
表1湘陵628S与白色颖花标记性状的强001S的性状特征比较
湘陵628S和强001S两个不育系最大的区别在于抽穗时穗部性状的差异，强001S穗部白色显色度明显、识别度高，具有防伪识别功能；在不育系抽穗时，目力所及范围内，非专业人士极易识别不育系群体内的落地谷和其他机械、生物混杂的稻株等杂株，可在不育系抽穗时一次性识别并除去所有杂株，杂株去除率达到100％，大幅度减轻制种时田间除杂去劣工作量。
实施例2
与实施例1的区别在于，在其他的实施例中，所用现有生产上正在应用的两用核不育系：培矮64S、C815S、Y58S等；骨干恢复系还可以为生产上通用的恢复系明恢63、明恢86等。
选育可得到其他的具有白色颖花标记性状不育系，用于育种。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在长日高温条件下，利用现有两用核不育系为母本与具有白色颖花标记性状的隐性突变材料为父本进行杂交，得到F1代；种植F1代得到F2代种子；
2)从抽穗的F2代中选择具有白色颖花标记性状、综合性状好的优良不育单株若干；
3)割蔸再生，再生稻株人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实，分单株收获F3种子；
4)在短日低温条件下，分单株种植F3代种子，不育系育性恢复自交结实获得F4株系种子；
5)在长日高温条件下，种植F4株系种子，所得植株筛选综合性状优良株系，并用若干个骨干恢复系测交获得F4代测交种；其余所得植株同步用人工恒温冷水处理鉴定不育起点温度，保留花粉不育度100％的单株，割蔸再生，再生稻株用人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F5株系种子；
6)在短日低温条件下，种植F5株系种子，不育系育性恢复自交结实；同时保留少量F5株系种子晚种；同步种植F4代测交种并于成熟期考察其结实率，若结实率合格，则收获种植的F5株系，获得F6种子；种植保留的少量F5株系种子，所得植株再用骨干恢复系测交获得F5代测交种；
7)在长日高温条件下，种植F6种子，筛选综合性状优良株系用人工恒温冷水处理，获得花粉不育度100％的F6单株；同步种植F5代测交种并于成熟期考察其结实率，若结实率合格，保留上述花粉不育度100％的F6单株，割蔸再生，再生稻株用人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F7株系种子；
8)在短日低温地区种植F7株系，不育系育性恢复自交结实获得F8株系种子；
9)在长日高温条件下，种植F8株系，筛选具有白色颖花标记性状、综合性状优良且群体性状稳定一致的两用核不育系株系，割蔸再生，再生稻株人工冷水处理使稻株花粉育性恢复，自交结实获得F9株系种子。
2.如权利要求1所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，步骤1)所述现有两用核不育系为母本：湘陵628S、培矮64S、C815S、Y58S任一；所述具有白色颖花标记性状的隐性突变材料为父本，保藏信息：白色颖花突变体水稻种子白颖S，保藏编号CCTCCNO：P202221。
3.如权利要求2所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，步骤3)所述人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
4.如权利要求3所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，步骤5)所述鉴定不育起点温度中人工恒温冷水处理：23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d；所述稻株花粉育性恢复中人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
5.如权利要求4所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，步骤7)获得花粉不育度100％的F6单株中所述人工恒温冷水：23.0～23.5℃人工恒温冷水处理7d；稻株花粉育性恢复中所述人工冷水处理：19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
6.如权利要求5所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，步骤9)所述人工冷水处理：温度19.0～22.0℃人工冷水处理7d。
7.如权利要求1～6任一所述的具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法，其特征在于，所述长日高温条件：日照长度≥13.5h、日平均温≥27.0℃；所述结实率合格的标准：结实率85％以上；所述综合性状好的优良不育单株：播始历期65～85d、株型紧凑、上三片功能叶挺直、株高60～80cm、分蘖能力强≥10蘖/株、异交习性好，柱头外露率≥60.0％、异交结实率≥50.0％；所述割蔸再生：用工具将植株离基部10cm割断，使禾蔸再生；所述短日低温：日照长度≤12.0h、19.0℃≤日平均温≤23.0℃；所述骨干恢复系：华占、9311和蜀恢527；所述花粉不育度100％：植株用1％碘-碘化钾溶液镜检花粉类型为100％典型败育花粉或者无花粉。
8.权利要求1～7任一所述方法在农业育种中的应用。
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| CN202310014102.8A Active CN116114592B (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 一种具有白色颖花标记性状水稻两用核不育系的选育方法 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN104160950A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-26 | 淮南市开元生物技术研究中心 | 一种利用水稻白化苗性状培育杂交稻种的方法 |
| CN105532429A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-04 | 合肥丰乐种业股份有限公司 | 一种实用型光温敏水稻两用核不育系的选育方法 |
| CN106035069A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 安徽省农业科学院水稻研究所 | 一种穗部颖壳白化的杂交水稻两系不育系的选育方法 |
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2023
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104160950A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-26 | 淮南市开元生物技术研究中心 | 一种利用水稻白化苗性状培育杂交稻种的方法 |
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| CN106035069A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 安徽省农业科学院水稻研究所 | 一种穗部颖壳白化的杂交水稻两系不育系的选育方法 |
| CN116762686A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-09-19 | 湖南杂交水稻研究中心 | 一种杂交水稻种子生产除杂方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116762686A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-09-19 | 湖南杂交水稻研究中心 | 一种杂交水稻种子生产除杂方法 |
| CN116762686B (zh) * | 2023-01-05 | 2024-02-09 | 湖南杂交水稻研究中心 | 一种杂交水稻种子生产除杂方法 |
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