CN1402969A - 苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苗期具有转绿型叶色标记的杂交水稻的选育方法。其特征在于：取三系杂交水稻保持系、两系杂交水稻不育系、杂交水稻恢复系为试验材料，离体诱变处理，然后，筛选携带苗期稳定表达且可转绿叶色标记的杂交水稻。该方法有助于监控杂交水稻生产各个环节的种子质量，实现室内外直观、快速鉴定杂交水稻种子纯度，为杂交水稻大田生产提供高纯度的“放心”种子。
Description
技术领域
本发明涉及一种苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法。
背景技术
两系杂交水稻种子生产过程中，光温敏核不育系易受异常气温的变化而引起育性不同程度的回复，影响杂种F1的种子纯度。龙特甫A和II32A等三系杂交水稻不育系，具有制种产量高、配组优势强的特点，生产应用面积正逐年扩大，但其不育性不够彻底，即便通过遗传提纯也难彻底解决。为此，尽管各研究单位和种子经营单位花费大量的人力、物力和财力来鉴定杂种纯度，但几乎每年仍有因纯度问题而引起的纠纷。叶色标记是一种凭肉眼就可直接识别的外部标记。若将其与杂交水稻相结合，真假杂种只要根据叶色的明显差异，就可在苗期通过人工辅助剔除或因其生长竞争能力弱而自然淘汰，从而保证真杂种F1的纯度。
发明内容
本发明的目的在于提供苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法，实现快速、简便、直观鉴定杂交水稻的种子纯度，为生产提供“放心”种子。为实现上述发明目的，具体的技术措施是这样的。
本发明的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法，包括以下步骤：
1)以两系杂交水稻不育系或三系杂交水稻保持系或杂交水稻恢复系的成熟胚、未成熟胚、幼穗、花药等外植体作为起始材料，用物理诱变剂进行诱变处理，诱变按以下两种方法的任一种进行：一种是先辐射外植体尔后开展组织培养；另一种是先组织培养尔后辐射外植体诱导形成的愈伤组织；
2)诱变后分别于离体诱变一代(M1R1)和离体诱变二代(M2R2)筛选叶色变异体，编号变异株并单独移至一处，选留随第4叶生长即开始转绿的变异单株；
3)自离体诱变三代(M3R3)开始，分别在光温培养室、田间自然条件下分期播种、多点试验及年度间评价，开展叶色变异性状表达的光温、生态等稳定性鉴定，筛选环境钝感型的突变系；
4)对两系杂交水稻不育系的突变系进行农艺性状、育性特征和配合力观察，最终得苗期具有转绿型叶色标记的两系不育系。
对三系杂交水稻，以保持系的突变系进行杂交、回交转育、育性鉴定和测恢配组，最终得苗期具有转绿型叶色标记的三系不育系。
对杂交水稻恢复系的突变系进行农艺性状和配合力观察，最终得苗期具有转绿型叶色标记的杂交水稻恢复系。
上述方法中诱变剂为钴-60γ射线或铯-137γ射线，对于成熟胚的辐射剂量为200-400Gy，对于未成熟胚、幼穗、花药的辐射剂量为1-10Gy。
采用上述方法得到的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻具有以下特征：第1-3叶表现完全白化、叶周缘白化、完全黄化、叶周缘黄化、黄绿色、虎斑、条纹、翠绿色，自第4叶开始转绿，第6-7叶恢复至正常绿色。
以本发明选育方法得到的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻作为亲本，通过杂交、回交或体细胞无性系变异可选育类似的带叶色标记杂交水稻。
以本发明选育方法得到的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻可用作杂交水稻种子纯度的鉴定、辅助去杂和自动排假。即大田使用的杂交稻种子，只要在幼苗人工辅助期剔除或自动排除带叶色标记的秧苗，保留正常绿色秧苗，就可栽插高纯度杂交稻，提高水稻产量。通过直观鉴定杂交水稻不育系，杂种一代的种子纯度，解决了其纯度鉴定滞后、时间长、人力、财力消耗大的问题。
本发明的优点是：
1、通过该选育方法，使不同类型的杂交水稻带上易识别的转绿型叶色标记，将形成全新的杂交水稻生产环节种子质量监控系统，实现室内外快速、便捷地鉴定杂交水稻的种子纯度，有效解决了其纯度鉴定时间滞后于种子销售行为的问题。
2、转绿型的叶色标记不影响杂交水稻后期的生长，但在幼苗期可方便实施人工辅助剔除或利用自然生长竞争一定程度自动排假，确保大田用秧为“放心”高纯度水稻。
3、种子经营部门，对本年生产的种子，在收购时通过取样，根据杂种F1的叶色标记确定生产户交售的杂交稻种子纯度，可解决种子经营中因质量问题而产生的责权纠纷。
具体实施方式
以下通过具体实例进一步说明本发明。
实施例1：
离体诱变两系不育系新光S选育黄化转绿型不育系R172S：
从大田中取新光S的幼穗(以0.5～1.5cm长为佳)，经表面消毒，切成约0.5cm长的小段，接种于MS固体培养基，待诱导出愈后，予以60Co-γ射线辐射，处理的剂量为10Gy。辐射处理一星期后继代培养1次，再转至不含激素的MS培养基上使之分化。分化出的幼苗充分生长后，转至温室继续生长，然后分株移栽至本田，隔离种植，单独收获。从5000多M2R2株系组成的群体中，筛选叶色变异株，按单株收获种子。通过人工光温培养室进行温度和光照敏感性鉴定，剔除敏感型，选取保留钝感型的叶色突变体。对M3R3代钝感型叶色突变体，在不同试验点进行自然条件下分期播种和多点评价试验，筛选保留稳定表达的叶色突变体。按叶色突变体类型混收M3R3植株的种子。对M4R4叶色突变体进行不同生态适应性和年度间稳定性评价，筛选出稳定表达的叶色突变系。尔后，经农艺性状、育性特征和配合力观察，最终得苗期具有黄化转绿型叶色标记的新两系不育系R172S。
实施例2
离体诱变两系不育系2177S选育白化转绿型不育系：
取2177S的成熟胚，予以60Co-γ射线辐射，处理的剂量为200Gy。经表面消毒、灭菌后，接种于MS固体培养基，待诱导出愈后，继代培养1次，转至不含激素的MS培养基上使之分化。分化出的幼苗充分生长后，转至温室继续生长，然后分株移栽至本田，隔离种植，单独收获。从3000多M2R2株系组成的群体中，筛选白化且可转绿型的叶色变异株，按单株收获种子。通过人工光温培养室进行温度和光照敏感性鉴定，剔除敏感型，选取保留钝感型的叶色突变体。对M3R3代钝感型叶色突变体，在不同试验点进行自然条件下分期播种和多点评价试验，筛选保留稳定表达的叶色突变体。按叶色突变体类型混收M3R3植株的种子。对M4R4叶色突变体进行不同生态适应性和年度间稳定性评价，筛选出稳定表达的叶色突变系。尔后，经农艺性状、育性特征和配合力观察，最终得苗期具有白化转绿型叶色标记的新两系不育系。
实施例3
以本发明选育方法得到的黄化转绿型不育系水稻为亲本，通过杂交、回交转育苗期具有转绿型叶色标记的杂交水稻不育系：
以黄化转绿型标记水稻为叶色标记供体，与三系保持系协青早B杂交，人工授粉获得杂种F1。种植杂种F1，开花时与协青早B回交，获得BC1。种植杂种BC1，混收BC1植株的种子，混合种植BC1F2群体，当幼苗生长至二叶一心时，筛选并保留黄化、可转绿的单株，开花时与协青早B回交，获得BC2F2。如此反复，从BC5F2筛选出总体特性与原亲本协青早B相似、带黄化转绿型标记的保持系。尔后，以此类保持系为亲本，与相应不育系协青早A杂交、回交选育带黄化转绿型标记的不育系。开展此类不育系的农艺性状、品质分析、抗病性、育性特征、配合力和异交结实率观察和鉴定，最终选育苗期具有黄化转绿型叶色标记的不育系(保持系)。
实施例4
两系杂交水稻种子纯度的快速鉴定与辅助去杂：
以苗期具有黄化转绿型叶色标记的两系杂交水稻不育系R172S杂交母本，以正常绿色的杂交水稻恢复系浙辐504为父本，配制杂交种子的生产和繁殖。对生产的杂种，在室内发芽，在幼苗1-3叶期，若发现为黄化苗则为育性回复的不育系R172S种子，以此直观、快速的计算出杂交水稻杂种中不育系的混杂比例。农民生产上利用R172S配制的杂交稻种子时，当秧苗生长到1-3叶时，只要观察秧田的秧苗生长情况，发现秧田里有黄化秧苗，立即剔除或让其通过生长竞争自动死亡，以确保大田杂交水稻纯度。R172S繁殖时，繁殖田以带黄化标记秧苗为纯种子苗，其它色泽的秧苗均为混杂种子苗，全部剔除，以此繁殖高纯度的R172S种子。R172S与浙辐504制种时，不育系玉兔S秧苗中，以带白化标记秧苗为纯R172S种子苗，其它色泽的秧苗均为杂株，全部剔除。以此配制高纯度两系杂交稻种子。
Claims (5)
1.苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法，其特征是包括以下步骤：
1)以两系杂交水稻不育系或三系杂交水稻保持系或杂交水稻恢复系的成熟胚、未成熟胚、幼穗、花药等外植体作为起始材料，用物理诱变剂进行诱变处理，诱变按以下两种方法的任一种进行：一种是先辐射外植体尔后开展组织培养；另一种是先组织培养尔后辐射外植体诱导形成的愈伤组织；
2)诱变后分别于离体诱变一代(M1R1)和离体诱变二代(M2R2)筛选叶色变异体，编号变异株并单独移至一处，选留随第4叶生长即开始转绿的变异单株；
3)自离体诱变三代(M3R3)开始，分别在光温培养室、田间自然条件下分期播种、多点试验及年度间评价，开展叶色变异性状表达的光温、生态等稳定性鉴定，筛选环境钝感型的突变系；
4)对两系杂交水稻不育系的突变系进行农艺性状、育性特征和配合力观察，最终得苗期具有转绿型叶色标记的两系不育系。
对三系杂交水稻，以保持系的突变系进行杂交、回交转育、育性鉴定和测恢配组，最终得苗期具有转绿型叶色标记的三系不育系。
对杂交水稻恢复系的突变系进行农艺性状和配合力观察，最终得苗期具有转绿型叶色标记的杂交水稻恢复系。
2.按权利要1所述的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法，其特征在于物理诱变剂为钴-60γ射线或铯-137γ射线，对于成熟胚的辐射剂量为200-400Gy，对于未成熟胚、幼穗、花药的辐射剂量为1-10Gy。
3.按权利要1所述的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻的选育方法，其特征在于选育所得的杂交水稻具有以下特征：第1-3叶表现完全白化、叶周缘白化、完全黄化、叶周缘黄化、黄绿色、虎斑、条纹、翠绿色，自第4叶开始转绿，第6-7叶恢复至正常绿色。
4.根据权利要求1所述的选育方法得到的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻，其特征在于作为亲本选育类似的带叶色标记杂交水稻。
5.根据权利要求1和5所述的选育方法得到的苗期具有转绿型叶色标记杂交水稻，其特征在于用作杂交水稻种子纯度的鉴定、辅助去杂和自动排假。
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