一种青贮饲料旱稻恢复系的选育方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种青贮饲料旱稻恢复系的选育方法，属于特种稻育种技术领域。
【背景技术】
[0002]我国人均水资源占有量2400吨，为世界人均水资源占有量的1/4，居世界第109位，每年由于缺水造成的经济损失逾2000亿元。而目前我国农业用水占总用水量的80%，其中水稻用水量占农业用水的70%。这意味着，仅水稻的生产耗水就占到全国总用水量的56%，因此以我国现有的水资源，难以支撑传统水稻的进一步发展。旱稻无需充足的水分，节水量超过50%，因此可作为国家确保粮食安全的又一选择，利用旱地发展高产旱稻，应成为维持国家粮食安全的新选择。
[0003]饲料稻是指在生育期适宜、抗性强的基础上，采用优化栽培，能实现高产(667平方米产量550千克以上)、高含蛋白质、高出糙率(不低于80%)且适合饲用的水稻品种。饲料稻要求糙米粗蛋白质含量大于或等于12%，饲料稻的选育推广，不但可缓解早籼稻因口感差而难卖的问题，还可实现南方地区以饲料稻糙米替代饲料玉米的设想。用饲料稻饲养的生猪抗病性有所提高且肉质口感好，糙米饲养与玉米饲养成本基本持平，但发展潜力巨大。中国水稻研究所采用辐射诱变技术获得水稻脆杆突变体，培育出粗纤维含量比较低的常规水稻品系嫩稻I号，粗蛋白质含量提高了 60%，粗脂肪含量增加了一倍。水稻脆杆突变体的纤维素含量明显降低，在动物饲料制备上有很好的应用前景，因为植株纤维素含量越低，动物对它的消化率越高，在对词用稻的应用试验中，研究发现其对提高猪的背膘脂肪硬度、改善肌肉品质，特别对脂肉型的瘦肉率提高作用明显，这些优良性质不仅有利于提高肉脂型猪的瘦肉率，也利于延长肉品的货架寿命。我国北方农作物多是一季一熟，因此秋冬季就会出现饲草料缺乏的现象，特别是鲜青饲草料。农民多数以干草饲喂，这种饲喂为方式，极大地降低了饲草的营养成分和适口性。通过青贮加工，做成的青贮饲料不仅青鲜、适口，而且解决了秋冬饲草匮乏的困扰。农作物收割后，大量的农作物秸杆被废弃或焚烧，这种做法即浪费资源，又污染环境，一定程度上影响了经济社会的可持续发展。通过将秸杆粉碎进行青贮、氨化、揉丝微贮后饲养牲畜。既可以节省饲料成本，还可以使秸杆通过牲畜粪便实现过腹还田，促进农业良性循环，是一种效益较高的利用方式。谷杆两用稻稻草的粗蛋白质含量、蛋白质消化率、干物质消化率都较一般稻草高，谷杆两用稻草中木质素和半纤维素通过脂键紧密结合的“物理硬壳”较少，相对集中，从而对稻草中营养物质的“营养封闭”程度较小，因而胃蛋白酶、纤维素酶等与谷杆两用稻草粉的接触面大，动物可从中获得较多的营养物质。因而，利用谷杆两用稻来培育混合饲料稻可使混合饲料稻得稻草更符合饲料要求。花培技术是利用单倍体的花粉诱导愈伤，经过分化，产生单倍体植株，然后加倍，形成具有正常染色体倍数及育性的植株，这种植株基因型高度纯合，遗传稳定，比传统的杂交后自交或回交纯合的速度快，节省了大量时间。由于我国饲料稻的研究工作较迟，育种研究开展不够，在选育中缺少理论指导，又为选育工作增加了难度。本发明方法以高产、糙米粗蛋白质含量大的饲料稻品种作基础亲本，以稻草适合做饲料的脆杆品种、谷杆两用稻品种、强恢复系、高产抗逆性强的旱稻品种作一般亲本，通过科学的杂交配组和目标性状筛选，选育可以旱作栽培的，高产高营养的青贮饲料旱稻恢复系。该方法科学高效，对杂交青贮饲料旱稻的选育具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种可以旱作栽培的、高产高营养的青贮饲料旱稻恢复系的选育方法。
本发明方法以高产、高粗蛋白质含量的饲料稻品种作基础亲本，以稻草适合做青贮饲料脆杆水稻品种、谷杆两用稻品种，高产抗逆性强的旱稻品种，广谱性强恢复系作一般亲本，通过科学的杂交配组、花药培养和目标性状筛选，选育出可以作旱作栽培的，高产高营养的可做青贮饲料的旱稻恢复系。
[0005]本发明的内容:
(1)选尚广、糖米粗蛋白质含量大于12%、出糖率大于80%的伺料稻品种“湘早軸32号”或“湘早籼29号”作基础亲本(Pl)，广谱性强恢复系种质“GR38”(P2)，脆杆水稻品种“嫩稻I号”(钱前，李云海，曾大力，等，水稻脆性突变体的分离及其基因定位，科学通报，2001，46(15):1273-1276)(P3)，谷杆两用稻品种“东南201”或“东南202”(P4)，高产抗逆性强的旱稻品种“沪旱3号”(刘颖，上海旱稻研究又出新品种，农民日报，2004/07/10)或“临旱I号”(P5)作一般亲本，作杂交Pl XP2—Fi—i2，Pl XP3—Fi—i3，Pl XP4—Fi—i4，Pl XP5—Fi—15;
(2)种植杂交?1代?1—12上—13』1—14、？1—15和亲本?1，在开花期作杂交?1\?1—12、？1\?1—13、Pl XFi—i4、Pl XFi—15，得回交Fi代BFi—i2、BFi—i3、BFi—i4、BFi—15;
(3M^S3Fi—i2、BFi—i3、BFi—i4、BFi—i5，开花期作杂交BFi—12 X BFi—13—BFi—123，BF1-14 X BFi—15-^BFl-145 ；
(4)种植BF1-他，开花期作杂交BF1-123 X BFl-145^BFl-12345 ;
(5)种植BFmm，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为10-13cm的稻穗，75%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5度下低温处理5天;超净工作台上剥离幼穗，0.1%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为3500-4000个花药，愈伤组织继代I次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的1/2MS培养基中诱导生根和加倍培养，长成小苗，最后转移到无激素的MS培养基上生根，长成小植株，再移植到温室里种植，并进行水稻倍性鉴定，去除单倍和多倍体，保留二倍体植株，成熟后单株收种得DH2群体；
(6)在旱地上稀播(5)所得的DH2群体，播种完喷浇一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎杆细弱的苗，保留分蘖力强、植株茎杆和叶片生长旺盛的稻苗，成熟后选择稻杆粗壮、叶片保持绿色不早衰、茎杆脆且易折断的单株250-270株单株收种得DH3;
(7)以株系方式旱作种植DH3，每个株系播种100粒，播种完喷饶一次水，在之后的整个苗期不浇水，苗期28天后对秧苗进行抗旱性筛选，去除分蘖力差、植株茎杆细弱的苗，每个小区保留分蘖力强、植株茎杆和叶片生长旺盛的稻苗40株，成熟期选择稻杆粗壮、叶片保持绿色不早衰、茎杆脆且易折断的单株200株单株齐泥割下收种，将稻谷和稻杆分别挂牌标记，稻谷出糙后和稻杆分别进行粗蛋白含量测定，筛选糙米粗蛋白含量高于12%，且对应的稻杆粗蛋白含量高于7%的品系30份，得DH4;
(8)株系方式旱作种植DH4，每个株系播种50粒，同时播种三系不育系，开花期每个株系选农艺性状优异的单株2株与三系不育系杂交，并分别挂牌标记，成熟后对杂交种和挂牌株分别单株收种;种植杂交F1，开花期镜检花粉并套袋，成熟期选Fl花粉育性好且结实率高的杂种对应的单株即育成可以旱作栽培、高产的谷杆两用青贮饲料稻恢复系。
[0006]本发明的有益效果:
利用本发明方法可选育出高产、高营养的谷杆两用青贮饲料旱稻恢复系，该饲料稻恢复系可作旱稻栽培，利用它和相应类型的不育系配组，可育成高产、稻谷和稻草的粗蛋白含量高，适合做青贮饲料稻的杂交旱稻品种，可充分利用旱田和山地种植，节约种稻用水60%以上，充分利用稻杆资源，每亩可增加经济收入300元以上。该选育方法科学、易行、高效，对饲用旱稻的选育和国家粮食安全具有重要意义。
[0007]【具体实施方式】:
实施例1:
(1)选高产、糙米粗蛋白质含量大于12%、出糙率大于80%的饲料稻品种“湘早籼32号”作基础亲本(P1)，广谱性强恢复系种质“GR38”(P2)，脆杆水稻品种“嫩稻I号”(P3)，谷杆两用稻品种“东南201”(P4)，高产抗逆性强的旱稻品种“沪旱3号”(P5)作一般亲本，作杂交PlX P2—Fi—12，Pl X P3—Fi—13，Pl X P4—Fi—14，Pl X P5—Fi—15 ；
(2)种植杂交?1代?1—12上—13』1—14、？1—15和亲本?1，在开花期作杂交?1\?1—12、？1\?1—13、Pl XFi—i4、Pl XFi—15，得回交Fi代BFi—i2、BFi—i3、BFi—i4、BFi—15;
(3M^S3Fi—i2、BFi—i3、BFi—i4、BFi—i5，开花期作杂交BFi—12 X BFi—13—BFi—123，BF1-14 X BFi—15-^BFl-145 ；
(4)种植BF1-他，开花期作杂交BF1-123 X BFl-145^BFl-12345 ;
(5)种植BFmm，开花期取剑叶与倒二叶叶枕距为10-13cm的稻穗，75%酒精喷湿穗表面消毒，以保鲜袋包裹后于8.5度下低温处理5天;超净工作台上剥离幼穗，0.1%砷汞水消毒9分钟，无菌水清洗4次，花药表面水分吹干后接种于SK3培养基上诱导愈伤组织，接种量为3500个花药，愈伤组织继代I次后置于N6培养基中进行分化诱导，将获得的分化苗置于含3.5mg/L秋水仙素的1/2