一种培育育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法
【专利摘要】一种培育育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法，该技术充分利用天津和海南三亚独特的自然光照条件，用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交(或再回交一次)，分离世代在较大的压力下对育性性状严格筛选，根据自然条件下的光照特点，安排播插期及割蔸再生处理，使育性转换敏感的发育期处于预期的光照长度条件下，从而选育出符合要求的不育株系，在目标应用生态区域对其农艺性状及育性作进一步筛选和鉴定，进而投入配组应用。
【专利说明】一种培育育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于杂交稻遗传育种领域，是一种依据反光敏核不育系育性随着光照长度的变化而发生转换的特点，利用天津和海南三亚独特气候条件选育光温较钝感、育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法。
【背景技术】
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[0002]近年来两系杂交稻发展迅速，尤其是南方籼稻地区，两系杂交稻播种面积已超过30%，已成为我国水稻生产中不可或缺的类型。但是两系杂交稻的发展也面临着严峻的考验，两系杂交稻现用的母本主要我光温敏核不育系，其育性转换受温度影响较大。近年来气候异常，盛夏低温频繁出现，对两系杂交水稻制种的安全性造成了巨大威胁。
[0003]气候条件中光照长度是一个相对稳定的因素，目前水稻光敏核不育系材料已选育成功，如果光敏核不育系能够成功应用，则可以有效降低两系杂交稻种子生产的风险，但是以光敏核不育系为母本所配制的组合生产上推广应用的实例却未见报道。其主要原因是因为目前所选育的光敏核不育系育性转换临界光照长度普遍偏低，只有冬季在海南、云南部分地区才表现为完全败育，使制种时间和区域受到很大限制，增加了制种成本，限制了光敏核不育系在生产上的应用，在一定程度上影响两系杂交稻的进一步推广。所以如何选育育性转换临界光照长度长的，广适性的优良光敏核不育系将成为杂交水稻发展的关键性技术问题之一。
【发明内容】
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[0004]发明了一种培育育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法，该技术充分利用天津和海南三亚独特的自然光照条件，用优良的光敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交(或再回交一次)，分离世代在较大的压力下对育性性状严格筛选，根据自然条件下的光照特点，安排播插期及割蔸再生处理，使育性转换敏感的发育期处于预期的光照长度条件下，从而选育出符合要求的不育株系，在目标应用生态区域对其农艺性状及育性作进一步筛选和鉴定，进而投入配组应用。
[0005]为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案:
[0006]1、天津:8月份用优良的光温敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交，收取至少100粒杂交种，分成两份。
[0007]2、三亚:一份10月份种植不低于50株，另一份备份，收取不低于20000粒F2种子。分成两份。
[0008]3、天津:分期播种F2群体，出穗时筛选出早期就转为不育的单株。将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
[0009]4、三亚:或者以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子不低于100粒，分成两份。重复2、3步骤。
[0010]5、三亚:11月份中旬种植F3或BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
[0011]6、天津:分期播种F4或BC1F4群体，出穗时筛选出早期就转为不育的单株(系)，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，最终选出综合性状良好的不育株(系)，将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
[0012]7、三亚:11月份中旬将所选F5或BC1F5不育单株分株系种植，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子。
[0013]8、将收获的F6或BC1F6自交种子分成两份,一份在三亚4月上旬播种，另一份在天津正季种植，选择在三亚表现败育彻底，同时在天津育性恢复的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系(基本稳定)，尽可能多的收获自交种。
[0014]9、正季:将选出的不育株系在不同的目标应用生态区(制种区域和繁种区域)进行联合鉴定，并命名。
[0015]上述步骤中，所述分期播种均为每5天为一个分期，每期不低于1000株(插单株)，共分6期，采用生育期逆推法确定播插期，保证群体出穗期处于8月20日-9月15日之间(天津8月20日-9月15日光照时长在13.5hl2.5h之间)。
[0016]所述人工气温室进行长光照处理，是指在幼穗分化4-5期，幼穗解剖形态为粒粒现或穗顶部稻粒颖壳分化界线可见，光照长度每天连续14h，持续处理15天。
[0017]所述步骤8中在三亚4月上旬播种目的在于使出穗期的光照长度处于13h左右(三亚5月10日-8月I日光照长度处于13h左右)。天津正季种植采用生育期逆推法使出穗期光照长度处于14h以上(天津夏季8月5日之前光照长度在14h以上)。
[0018]本发明的优越性在于:依据光敏核不育系育性随着光照长度的变化而发生转换的特点，充分利用了天津和三亚独特的气候条件。天津8月下旬-9月中旬，为光照长度从
13.5hl2.5h逐渐缩短,在这一时段出穗的光敏核不育系育性由可育转向不育。分尚群体分离出多种类型的不育株，育性转换早的则不育起点光照长度长，反之则不育起光照长度短。同样也可对不同株系(或不同不育系)间进行筛选。另外利用三亚5月10日-8月I日光照长度处于13hl3.3h之间，天津夏季8月5日之前光照长度在14h以上的独特光照条件同时对同一株系或同一不育系进行育性稳定性和可繁性进行鉴定，节时、高效。
【具体实施方式】
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[0019]实施例:FS11的选育
[0020]1、2007年8月天津:FS01 /辽星I号，收取杂交种100粒，分成两份。！7OlS为育性稳定、高柱头外露率、光敏核不育系，辽星I号是辽宁省主栽品种。
[0021]2,2007年10月三亚:种植Fl不低于50株，另一份备份，收取20000粒F2种子。分成两份。
[0022]3,2008年5月天津:上旬分期播种F2群体，每5天为一个分期，每期不低于1000株(插单株)，共分6期，2008年9月初选出早期就转为不育的单株。以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子120粒，分成两份。
[0023]4、2008年11月三亚:种植BClFl不低于50株，另一份备份，收取20000粒BC1F2种子。分成两份。
[0024]5,2009年5月天津:上旬分期播种BC1F2群体，每5天为一个分期，每期不低于1000株(插单株)，共分6期，出穗时筛选出早期就转为不育的单株。将选出的单株进行长光照(14h / d)处理，收取自交种子。
[0025]6、2009年11月三亚:中旬种植BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照(14h)处理，收取自交种子。
[0026]7,2010年5月天津:中旬播种BC1F4群体，出穗时筛选出早期就转为不育的单株(系)，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，综合性状良好的不育株(系)，将选出的单株进行长光照(14h / d)处理，收取自交种子。
[0027]8、2010年11月三亚:中旬种植BC1F5不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照(14h)处理，尽可能多的收取自交种子，每个入选株系的种子分成两份。
[0028]9、2011年，一份在三亚4月上旬播种，使出穗期的光照长度处于13h左右(三亚5月10日-8月I日光照长度处于13hl3.3h之间)。另一份在天津正季种植，使出穗期光照长度处于14h以上(天津夏季8月5日之前光照长度在14h以上)。选择在三亚表现败育彻底，同时在天津育性恢复的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系(基本稳定)，尽可能多的收获自交种。命名为FSlI。
【权利要求】
1.一种培育育性转换临界光照长度长的光敏核不育系的技术方法，其特征在于它由以下步骤构成: (1)天津:8月份用优良的光温敏核不育基因供体亲本和优良的受体亲本杂交，收取至少100粒杂交种，分成两份； (2)三亚:一份10月份种植不低于50株，另一份备份，收取不低于20000粒F2种子。分成两份； (3)天津:分期播种F2群体，出穗时筛选出早期就转为不育的单株。将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子； (4)三亚:或者以选出的不育单株为母本，原受体亲本为父本进行回交，收取回交种子不低于100粒，分成两份。重复2、3步骤； (5)三亚:11月份中旬种植F3或BC1F3不育株系(插单株)，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子； (6)天津:分期播种F4或BC1F4群体，出穗时筛选出早期就转为不育的单株(系)，并对柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性等性状进一步调察，最终选出综合性状良好的不育株系，将选出的单株在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子； (7)三亚:11月份中旬将所选F5或BC1F5不育单株分株系种植，选择综合性状良好的株系在人工气温室进行长光照处理，收取自交种子； (8)将收获的F6或BC1F6自交种子分成两份，一份在三亚4月上旬播种，另一份在天津正季种植，选择在三亚表现败育彻底，同时在天津育性恢复的株系，进一步考察柱头外露率、闭颖情况、株型、抗性、米质等性状，选择综合性状良好的株系(基本稳定)，尽可能多的收获自交种； (9)正季:将选出的不育株系在不同的目标应用生态区(制种区域和繁种区域)进行联合鉴定，并命名。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于:所述分期播种均为每5天为一个分期，每期不低于1000株(插单株)，共分6期，采用生育期逆推法确定播插期，保证群体出穗期处于8月20日-9月15日之间(天津8月20日-9月15日光照时长在13.5h_12.5h之间)。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于:所述人工气温室进行长光照处理，是指在幼穗分化4-5期，幼穗解剖形态为粒粒现或穗顶部稻粒颖壳分化界线可见，光照长度每天连续14h,持续处理15天。
4.根据权利要求1的方法，所述步骤8中在三亚4月上旬播种目的在于使出穗期的光照长度处于13h左右(三亚5月10日-8月I日光照长度处于13h左右)，天津正季种植采用生育期逆推法确定播插期，使出穗期光照长度处于14h以上(天津夏季8月5日之前光照长度在14h以上)。
【文档编号】A01H1/02GK104170718SQ201310700415
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】李志彬, 东丽, 肖艳云, 刘欣, 蔡卓, 李小霞, 刘桂林, 王汝华, 李伟 申请人:国家粳稻工程技术研究中心, 天津天隆农业科技有限公司