一种高产、稳产、抗稻瘟病水稻的育种方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植物的育种方法，更具体地说涉及一种高产、稳产、抗稻瘟病水稻的育种方法。
【背景技术】
[0002]稻米是我国人民的最主要粮食作物。随着人们生活水平的提高和人口递增耕地缩减的趋势持续，提高稻作产量，增加稳定供给，是我国水稻育种长期以来一直努力攻关课题。利用优异的种质资源进行高产稳产育种是提高稻作产量是最有效和最经济的途径。
[0003]育种就是培育出对环境资源(温、光、水、肥和CO2)高效利用或耐某一限制因子(或生物胁迫)而表现出较高的生产力的优良群体。理想株型是群体最大限度地利用环境资源的模式，反之，用一定的光能资源生产出最多的光合产物，就是适宜育种试验区域的理想模型；其包含一系列光合能力、物质转运等指标。作物的表现型决定于基因型、环境以及基因型与环境的互作。在作物育种分离群体，单株间基因型各异，对环境资源的竞争能力存在差异，受边际效应影响大；一般入选单株的基因型需要用其后代的不同规模的群体来验证，选择的效率低。
[0004]植物体抗性需要消耗能量(ATP)，即抗性与高产在一定程度存在负相关。稻瘟病生理小种复杂且变异程度高，容易致使抗性基因丧失功能。然而，抗病机制包括抗侵染机制和抗病机制，抗侵染机制可以减缓抗性基因的丧失，可能是协调抗性与高产的矛盾的有效途径。
[0005]通过重塑理想株型和充分发挥抗侵染机制的优势，培育高产、稳产、抗稻瘟病水稻品种，实现高产多抗的有机结合值得研究。
【发明内容】
[0006]发明目的:本发明的目的在于解决上述的水稻抗性与高产存在一定程度负相关的技术瓶颈，提供一种稳产和高产有机结合、适应性广、综合抗性好的高产、稳产、抗稻瘟病水稻的育种方法。
[0007]技术方案:为了达到以上发明目的，本发明提出以下技术方案:一种高产、稳产、抗稻瘟病水稻的育种方法，方法包括以下步骤:
[0008]I)将η个高产感稻瘟病系作母本，与m个抗穗稻瘟品种或品系父本杂交，得nXm个组合杂交种F。；
[0009]2)将nXm个组合F。种子，按组合栽插于单个正六边形顶点(1)，母本栽插于单个正六边形中心(2)，3次重复，低肥管理，成熟期根据杂交种F1较母本的增产幅度选留组合；
[0010]3)将F2的分离群体，合理密植，单本栽插，用特制铁丝用正六边形法进行排列栽插，具体组合排列方法为:特制铁丝为直线形，栽插点以依次为顶点(11)、顶点(11)、中心
(21)、顶点(11)、顶点(11)、中心(21)的顺序循环排列进行栽插，株距为I个单位，行距为
0.866个单位，偶数行以奇数行起点为基点，向左或向右平移1.5个单位，整体形成多个相邻的正六边形结构；其中顶点(11)栽插F2的分离群体，中心(21)栽插强竞争性高感稻瘟病品系，在成熟期选择株高适宜抗穗颈瘟的高产单株；
[0011]4)后代选择=F3世代，建立株系，同步骤3)用特制铁丝按正六边形法进行排列栽插，其中顶点(11)栽插目标群体，中心(21)栽插生产对照品种，合理密植；成熟期去除边行后，株系内优选20%的单株，按比对照品种均值的增产幅度达10%以上的标准选留株系。F4世代、匕世代重复F 3世代的处理方法，逐步选留趋于稳定的世代；
[0012]5)趋于稳定的世代进行多种种植方式进行品系比较试验并进行稻瘟病接种鉴定，选留高产稳产品系作为目标品种或品系得到所需高产、稳产抗稻瘟病水稻品种或品系。
[0013]更进一步的，所述步骤2)中选留标准按照比母本增产超过10%的选留组合。
[0014]更进一步的，所述步骤4)中合理密植的株距为10cm。
[0015]更进一步的，所述步骤5)中多种种植方式选择机插秧、直播稻和手工移栽。
[0016]更进一步的，所述步骤4)当选株系按株系内优选20%单株的产量比生产对照品种增幅超过10 %的标准选留。。
[0017]更进一步的，所述步骤3)中株高适宜的标准为株高为95cm-100cm。
[0018]本发明的原理在于:
[0019](I)利用正六边形的六个顶点与中心的距离均一的特点，提高田间试验的准确性:在匕世代系列组合优势比较中，试验误差降低，准确鉴定了组合的增产优势；F2分离群体在正六边形的中心栽插强竞争性品系，对栽插在正六边形的顶点的单株产生温、光、肥、水和CO2等胁迫，极大抑制了资源利用率低的基因型，有利于资源利用高的单株的选拔；以及F35世代，正六边形的中心栽插生产对照品种，又准确地鉴定当选单株较对照的增产优势。
[0020](2)通过资源胁迫，重塑株叶形态，提高群体的生产力:通过在不同的分离世代，先有效淘汰资源利用率低的基因型，再选择资源竞争力强的基因型，来达到了高产稳产的目的。如:在光能利用方面，在匕分离群体中均匀地栽插强竞争性品种或品系，在F35世代的合理密植处理，都是为了降低个体可用的光能资源，抑制并淘汰了光能利用率低的基因型，提高高密度群体的光合能力，减少内耗。在可用资源较少胁迫环境中选拔高产单株，往往是个体匀称，群体协调，资源利用率高或可以耐某个生态区的资源限制因子，提高品种的适应性和稳产性。
[0021](3)充分利用植物体抗侵染机制，协调高产与抗性的矛盾:植物体抗性需要消耗能量，即抗性与高产在一定程度存在负相关。稻瘟病生理小种复杂且变异程度高，容易致使抗性基因丧失功能。然而，抗病机制包括抗侵染机制和抗病机制，抗侵染机制可以减缓抗性基因的丧失，可能是协调抗性与高产的矛盾的有效途径。本发明匕世代应用的强竞争性品系又具有感穗颈瘟瘟的特点，有利于稻瘟病生理小种的流行和侵染，增加了 F2分离单株的抗侵染机制的检验。
[0022]有益效果:本发明提供的一种高产、稳产、抗稻瘟病水稻的育种方法，与传统育种方法相比，具有以下优点:
[0023]a)稳产和高产有机结合:在F2分离群体按正六边形顶点栽插，正六边形中心栽插强竞争性品系，对邻近六个单株产生温、光、肥、水等胁迫；对于资源利用率低的基因型，起到很强的抑制作用，有利于选拔出资源利用率高的基因型，提高选择的准确性。而在随后的F3 5世代，利用合理密植，促进基因型间的竞争，通过提高优势单株的平均水平，来提高群体在正常的生产条件下的优势水平。通过资源胁迫选择资源利用率高的基因型，达到了稳产和尚广的目的。
[0024]b)适应性广:以现有的高产品种(即微核心种质)作起点，通过资源胁迫提高群体的自调能力，提高群体的生产力。即在个体可用资源较少的环境中选拔高产单株，往往是个体匀称，群体协调，资源利用率高或可以耐某个生态区的资源限制因子，提高品种的适应性和稳产性。
[0025]c)抗性好:F2世代应用的强竞争性品系又具有感穗颈瘟瘟的特点，有利于稻瘟病生理小种的流行和侵染，增加了 F2*离单株的抗侵染机制的检验；抗侵染机制强的品系田间混生性病害轻，综合抗性好。
【附图说明】
[0026]图1为本发明一种实施方式的单个正六边形法栽插示意图；
[0027]图2为本发明一种实施方式的特制铁丝栽插方法示意图；
[0028]图3为本发明