一种长穗颈新型水稻不育系的选育方法与流程

文档序号:15206502发布日期:2018-08-21 09:41阅读:400来源:国知局

本发明属于特种水稻杂交育种技术领域,具体涉及一种新型长穗颈水稻不育系的选育方法。



背景技术:

水稻是我国重要的粮食作物之一,现在生产上应用的大部分水稻品种为杂交水稻品种,杂交稻的应用和推广对提高水稻产量、保障我国粮食安全具有重要的意义。现在生产上广泛应用的水稻不育系普遍存在严重的“包颈”现象,不育系“包颈”问题制约着外来父本花粉的授粉,进而降低了母本的异交结实率和杂交制种产量。目前缓解不育系“包颈”问题的方法主要有三种,第一种是通过喷施“九二〇”来弥补不育系赤霉素含量的不足,调节最上部节间的有效伸长,促使稻穗抽出叶鞘,降低不育系的包颈程度,提高结实率;第二种是利用携带长穗颈性状基因(eui基因)的水稻材料与待改造材料杂交来解除不育系“包颈”问题;第三种是利用核辐射诱变育种技术,使调控水稻最上节间长度的基因发生突变,选育出携带eui基因的长穗颈不育系。第一种方法的不足之处在于“九二〇”的使用会增加杂交水稻制种成本,降低种子质量,破坏生态环境。另外,“九二〇”的过量使用还会降低水稻的抗倒伏能力,不利于父本的授粉,造成杂交水稻种子成熟度不统一和穗上发芽等。第二种方法的不足之处在于自然界中通过自然选择保留下来的水稻长穗颈材料有限,所以现在生产上使用的长穗颈材料主要来源于核辐射诱变,使控制穗颈节长度的基因发生突变,从而获得eui基因。但是由于核辐射诱变后水稻基因突变是随机发生的,有利突变的概率很小,为了获得一株具有目标性状的突变株往往需要种植几万到几百万株核辐射处理后的植株,需要几亩乃至上百亩的试验田,不仅费时、费力、费钱,而且操作十分繁琐。



技术实现要素:

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种新型长穗颈水稻雄性不育系的选育方法,该选育方法能减少诱变材料的种植面积,节省了大量的人力、物力和时间,节约了育种成本,提高了筛选效率。更重要的是,该方法能够保证具有目标性状的突变材料不容易被丢失,且利用该方法选育出的不育系能有效地解决水稻雄性不育系的“包颈”问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种新型长穗颈水稻雄性不育系的选育方法,具体包括如下步骤:

a.选取性状优良的保持系种子,作为待诱变材料;

b.用200-350gy辐射剂量的60coγ射线辐照待诱变的保持系干种子,获得m1;

c.m1放置1-2周后进行播种育秧,m1秧苗丛栽,按混合法收获m1的种子,获得m2;

d.m2经催芽后,均匀直播种植于稻田一中;

e.待m2群体进入抽穗扬花期时,将筛选出的长穗颈可育突变体植株移植于稻田二中。突变体植株经过自交加代、筛选,获得农艺性状优良,表型一致的长穗颈株系,即为该长穗颈不育系的保持系eb;

f.利用步骤a中待诱变保持系的不育系为母本与eb(轮回亲本)杂交,回交转育2-3代后,经过过育性鉴定和农艺性状考察,育成具有长穗颈性状的优良水稻雄性不育系ea。

其中,步骤e中长穗颈可育突变体植株(父本)在剪取稻穗后,移入保护好的田块进行割蔸再生,可以在一代里收获更多的自交种子,扩大目标突变群体数量,获得丰富的变异材料。

(3)有益效果

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

本发明的选育方法缩减了种植面积和筛选范围,节省了大量人力物力和所需消耗的时间,节约了选育成本,提高了筛选效率。同时,该选育方法能筛选出具有目标性状的突变体植株并进行单独保护性种植和管理,从而使具有目标性状的材料不容易丢失,培育出带有eui基因的长穗颈不育系可有效地解决水稻不育系的“包颈”问题。另外,通过本发明的选育的不育系在杂交制种是可以少用甚至不用“九二〇”,从而降低杂交稻的制种成本,提高种子质量,保护生态环境。

总体而言,该选育方法能缩减了种植面积和筛选范围,节省了大量人力、物力和所需消耗的时间,节约了选育成本,提高了筛选效率,同时保证具有目标性状的材料不容易丢失,能有效地解决水稻不育系的“包颈”问题。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述,以进一步阐述本发明,显然,所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的样式。

实施例1

关于一种长穗颈新型水稻不育系的选育方法,具体包括如下步骤:

a.利用具有籼粳血缘的保持系k17b(四川省农业科学院水稻高粱研究所选育)干种子250-500g作为辐射材料;

b.用辐射剂量为200-350gy的60coγ射线辐照诱变k17b干种子;

c.放置10天左右的干种子m1进行播种育秧,m1种植采用丛栽密植种植,群体规模为2000-3000株,m1自交结实,按混合法收获种子m2;

d.m2种子经催芽后,均匀直播种植于面积约1亩的稻田,群体规模为18-20万株;

e.在m2群体抽穗扬花期,于每天清晨将筛选出的具有高杆长穗颈性状的可育突变体植株移栽种植。可育突变体植株自交加代、筛选,获得性状优良、稳定的长穗颈株系,即为该长穗颈不育系的保持系,命名为k17eb;

f.在获得步骤e中长穗颈可育突变体植株的同时,以不育系k17a为母本与高杆长穗颈突变体植株杂交,共收获75粒f1杂交种;

g.种植f1,均表现为雄性不育,以k17eb为父本与f1回交,得到929粒bc1f1种子;

h.种植bc1f1种子,选取穗颈较长、包颈度降低的不育株与轮回亲本k17eb回交,按定向单株选择法收获bc2f1种子;

i.按株系法单本种植bc2f1,在抽穗扬花期经育性鉴定、农艺形状考察,筛选获得穗颈长、不包颈或轻度包颈且性状稳定的水稻雄性不育系,命名为k17ea。

实施例2

关于一种长穗颈新型水稻不育系的选育方法,具体包括如下步骤:

a.以k17b(四川省农业科学院水稻高粱研究所选育)、早回136b(赣州市农科所选育)、湖南软米(湖南省水稻所提供)为亲本材料,经两次杂交,获得k17b/(早回136b/湖南软米)种子材料f1;

b.种植f1,自交得到f2;

c.种植f2,定向单株选择收获聚合了三个亲本优良农艺性状的自交种子,获得f3;

d.重复步骤c,直到f6,获得性状稳定、一致的保持系;

e.选取f6干种子250g,用300gy辐射剂量的60coγ射线辐照f6干种子,得到诱变后的种子m1;

f.种植m1,按混合法收取m1自交种子m2,获得种子量7-8kg;

g.m2种子经催芽后,均匀直播种植于面积约为1亩平整好的稻田中;

h.待m2植株进入抽穗扬花期时,于每天清晨将筛选出的长穗颈突变体植株移植于准备好的新试验田;

i.突变株经多代自交选择,得到性状一致、稳定的长穗颈保持系,命名为兴eb;

j.以k17a(四川省农业科学院水稻高粱研究所选育)为母本与兴eb进行杂交,得到k17a/兴eb;

k.分别种植k17a/兴eb和兴eb,选择具有长穗颈性状的k17a/兴eb不育植株与兴eb回交,收获回交种子bc1f1;

l.种植bc1f1,选择bc1f1中长穗颈性状明显的不育植株与兴eb继续回交,得回交二代种子bc2f1;

m.种植bc2f1,经育性和长穗颈性状鉴定,继续选择具有明显长穗颈性状的不育株与兴eb回交,得回交三代种子bc3f1;

n.种植bc3f1,在抽穗扬花期鉴定植株的育性、穗颈长及包颈情况,筛选出一株性状稳定一致、长穗颈、育性稳定的不育株,命名为兴ea。

本发明的选育方法利用均匀直播种植的方式缩减了种植面积和筛选范围,节省了大量人力物力和所需消耗的时间,节约了选育成本,提高了筛选效率。同时,该选育方法能筛选出具有目标性状的植株,并进行单独保护性种植和管理,从而使具有目标性状的材料不容易丢失。该方法培育出的长穗颈不育系可有效地缓解水稻不育系的“包颈”问题,在杂交制种过程中可以少用甚至不用“九二〇”,从而降低杂交稻制种的成本,提高种子质量,保护生态环境。

以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节,而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将上述具体实施方式看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照各实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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