CN1166270A - 杂交稻种子的生产方法 - Google Patents

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杨炜
薛锐
肖晗
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
    • A01H6/4636—Oryza sp. [rice]

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Abstract

本发明披露了一种杂交稻子和生产方法，将抗除草剂基因转入三系杂交稻或二系杂交稻的恢复系，使恢复系获得抗除草剂基因，具备抗除草剂特性，再用所体得到的转基因恢复系与三系不育系或二系不育系杂交，生产杂交稻种子。该方法可以克服因杂交稻种子纯度不够所致的生产上无法使用的问题，并能及时清除假杂种植株。

Description

杂交稻种子的生产方法
本发明涉及一种杂交稻种子的生产方法。
三系杂交稻的应用和推广为我国水稻增产做出了重大贡献，对世界范围内的水稻牛产都产生了深远的影响。在杂交稻制种过程中极易引起生物学和机械混杂，必须十分谨慎。杂交稻种子中若混杂5-10％假杂种，就不能作为生产用种子出售，从而造成制种的经济损失。日前，为保证三系杂交稻制种纯度，要采取许多措施，因而增加了杂交稻制种的成本。
目前，二系杂交稻的研究和应用已展现出十分诱人的前景，二系杂交稻较三系杂交稻有更强的杂种优势，拟将是我国水稻产量再上新台阶的新技术。但二系杂交稻的应用屡屡受挫，其原因是二系的光敏不育系的育性不稳定，育性随不同年份、不同地点而改变。二系制种时，在杂交种子中总混有一定比例的自交结实的假杂种，假杂种的比例在5-10％左右，甚至更高，水稻生产上无法利用，二系杂交稻的优势不能发挥。近几年的大田试种造成重大经济赔偿，至今，二系杂交稻技术尚未找到出路。
现有的二系和三系杂交稻制种种子纯度的鉴定技术，化费时间长而且效率较低。从随机抽取制种种子播种直至开花，需要几个月才能明确该批杂交种可否出售给农民，以避免造成经济损失和社会不良影响。
抗除草剂基因(bar)是从潮湿链霉菌(Strep Tomyceshygroscopicus)中分离得到的，它编码phosphino-thricin(PPT)乙酰转移酶(PAT)。该基因产物(PAT)能使PPT末端氨基乙酰化。除草剂中的Bialaphos和PPT是主要有效成分、为一种L-谷氨酸类似物，是谷氨酰合成酶的强抑制剂。一般认为植物体内牛成的PPT会抑制谷氨酰合成酶导制氨积累，最后使植物因氨累积而中毒死亡。由于bar基因能编码PAT，使Basta除草剂中PPT上的游离氨基乙酰化而解除PPT的毒性。该基因已用于多种植物的转化研究，是产生高效转基因植株的筛选标志基因之一。
本发明的目的在于提供一种杂交稻种子的生产方法，该方法可以克服因杂交稻种子纯度不够所致的生产上无法使用的问题，并能及时清除假杂种植株。
本发明的目的是这样实现的：
在杂交稻种子的生产过程中，将抗除草剂基因转入三系杂交稻或二系杂交稻的恢复系，使恢复系获得抗除草剂基因，具备抗除草剂的特性，再用所得到的转基因恢复系与三系不育系或二系不育系杂交生产杂交稻种子。
本发明的方法具有以下优点：
1、应用本发明的方法，只要随机取样播种，苗期喷施除草剂，在一个星期左右时间就能快速、简便、精确地统计出每一批制种杂交稻纯度，大大缩短了鉴定所需时间，明显提高了鉴定效率。给杂交稻种子及早发放出售赢得了时间，并可以及时发现和防止出售假杂交种种子，以避免给农业生产造成损失。
2、本发明的方法生产的杂交稻种子在播种秧田中即可通过喷施除草剂的方法及时把假杂种植株清除掉，可以挽救因制种纯度低本来不能使用的杂交种子。同时，由于及时消除了很多假杂种，提高了杂交稻纯度，因而能更好、更大限度地体现杂种优势，从而使二系杂交稻种子的应用变成现实。
图1是用本发明方法生产的三系或二系杂交稻种子播种出苗后，喷施0.20％Basta以区分真假杂交稻种子的照片。箭头所示为被Basta杀死的假杂交种。
下面结合实施例对本发明方法做进一步的说明。
                        例1
                二系法牛产杂交稻种子
选当前较为理想的光、温敏不育系培矮64S，为制种一方。又选定转基因稳定株系TGB-1、TGB-3、TB-5、TGB-7、TGB-8(表现抗Basta)作恢复系为制种的另一方。1996年8月在杭州大田，人工授粉后套袋。人工授粉时有意不严格，以造成一定数量的假杂种混在其中。收获的种子在温室播种，苗期喷施0.20％Basta除草剂，一周后记录抗Basta植株数和对Basta敏感株数。凡表现抗性植株为杂交稻真杂种，是恢复系品种的花粉授粉所得。对Basta敏感者为假杂种，是非恢复系品种的花粉授粉结果。经Basta喷施后，不同配种组合中混有不同数量的假杂种数就一目了然(见表1)。于是可以计算出每一制种组合中杂交种子在制种群体中所占的百分数。由于假杂种植株是非转基因稳定株系，也就是非恢复系品种花粉授粉所致，不含bar基因，喷施Basta后被除草剂杀死。因此，在田间苗期喷施Basta除草剂，就能及时将杂交稻群体中假杂种植株统统杀灭消除掉，保障杂交稻群体百分之百的纯度。
                        例2
                三系法生产杂交稻种子
选目前推广面积最大的珍汕97A不育系为制种一方，又选定转基因稳定株系(表现抗Basta)TGB和明B为恢复系作制种的另一方。1996年9月在杭州大田人工授粉后套袋。人工授粉时有意不严格，以造成一定数量的假杂种混在其中。收获的种子在温室播种，苗期喷施0.20％Basta除草剂，一周后记录抗Basta植株数和对Basta敏感株数。喷施Basta后将混在杂交稻中的假杂种全部杀死，余下均为真杂交种植株，真假杂种植株绝对分明，极易统计出每一个组合配制杂交稻种子的纯度(见表1)。在杂交稻苗期喷施Basta，同样能及时清除田间三系杂交稻中混人的假杂交稻植株，保证杂交稻百分之百的纯度，充分发挥杂种优势。
尽管在说明时仅提及抗除草基因bar，但其它除草剂基因同样可以应用于本发明的方法。
本发明的转基因方法为基因枪轰击法，但农杆菌介导的转化方法、电击法或共转化方法同样能达到上述目的，这些方法为本领域技术人员所熟知。
表1  快速、简便、准确鉴定杂交稻
             种子的纯度
编  号 组    合 成苗数     抗Basta植株数(真杂交稻植株)     对Basta敏  感植株数(假杂交稻植株) 杂交稻制种纯度(％)
二系法制种G1-1G1-2G1-3G1-4G1-5 培矮64S/TGB-1培矮64S/TGB-3培矮64S/TGB-5培矮64S/TGB-7培矮64S/TGB-8 6960607312 6956597112 04120 100989897100
三系法制种G1-32G1-31 珍油97AXTGB(T2代)珍油97AX明B(T2代) 18673 11666 707 6290

Claims (5)

1、一种杂交稻种子的生产方法，其特征在于将抗除草剂基因转入三系杂交稻或二系杂交稻的恢复系，使恢复系获得抗除草剂基因，具备抗除草剂的特性，再用所得到的转基因恢复系与三系不育系或二系不育系杂交，牛产杂交稻种子。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述抗除草剂基因是bar基因。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述三系杂交稻的不育系是珍汕97，其恢复系是TGB或明B的表现抗Basta的转基因稳定株系。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二系杂交稻的不育系是培矮64S，其恢复系是表现抗Basta的转基因稳定株系TGB-1、TGB-3、TGB-5、TGB-7或TGB-8。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述转化方法可以是农杆菌介导的转化法、电击法、共转化法或基因枪轰击法。
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