专利名称：一种改良杂交稻直链淀粉含量的育种方法
技术领域：
本发明涉及一种改良杂交稻直链淀粉含量的育种方法，属于水稻杂种优势利用技术领域。
背景技术：
目前国内外籼型水稻杂种优势利用的主要途径包括基于核质互作如野败型或红莲型的三系法(不育系、保持系、恢复系)和基于光温敏感条件的两系法。自1973年我国在世界上首先实现籼型杂交水稻三系配套以来，我国在水稻杂种优势利用研究领域一直保持世界领先水平。在上世纪70年代和80年代，我国生产上汕优系统和威优系统三系杂交水稻得到快速发展；在上世纪90年代，我国汕优、威优、冈优、II优、优优、博优和协优系统的共计上百个三系法杂交水稻组合在生产上覆盖了全国大部分籼稻区。近几年我国杂交稻常年种植面积约为1500多万公顷，占我国水稻播种面积60％以上。目前，随着我国稻米消费者生活水平的日益提高，改善杂交稻稻米品质性状已成为水稻育种家更为迫切关注的育种目标。研究表明直链淀粉含量是决定稻米食味品质的一个最重要的理化性状，而直链淀粉含量为17％至19％通常又是稻米最佳直链淀粉含量指标。然而，由于我国稻种资源，尤其是籼稻种质资源的直链淀粉含量呈两极分布，即或低于15％，或高于25％，而大多数现代改良的籼稻种质的直链淀粉含量属高直链淀粉含量类型。研究还表明，高×高→高，低×低→低，而低×高→偏高亲本。因此，由于受缺少具有中等直链淀粉含量的种质资源的制约，采用传统的杂交配组方法难以育成具有最佳直链淀粉含量的杂交稻组合。
发明内容
本发明针对由于受缺少具有中等直链淀粉含量的种质资源的制约而造成采用传统的杂交配组方法难以育成具有最佳直链淀粉含量的杂交稻组合的问题，提出一种改良杂交稻直链淀粉含量的育种方法。目的通过利用一个低直链淀粉含量水稻不育系分别与高和低直链淀粉含量恢复系杂交，育成可调控直链淀粉含量的商品杂交稻种子。本发明的技术方案是利用1个具有低直链淀粉含量的水稻不育系五丰A、粤丰A、穗丰A或粤光S为母本，分别与1个具有高直链淀粉含量的恢复系和1个具有低直链淀粉含量的恢复系杂交，杂交种子按一定比例混合，育成具有目标直链淀粉含量的商品杂交稻组合；或者以1个低直链淀粉含量不育系与2个具有不同直链淀粉含量的恢复系父本混合制种，生产出具有2个单交种的商品型混合杂交种。
根据上述技术原理，于2003年早季在广州以具有13％左右直链淀粉含量的籼稻不育系种质“五丰A”，分别与1个具有低直链淀粉含量(低于15％)恢复系“广恢998”和1个具有高直链淀粉含量(高于26％)的恢复系“广恢308”杂交，生产出“五丰优998”和“五丰优308”杂交种子。2003年晚季，把“五丰优998”和“五丰优308”的杂交种子按1∶0.5、1∶0.75、1∶1和1∶1.25的比例混合，配制成混合杂交种子种植。收获后，把不同比例的商品稻谷充分混合均匀，进行直链淀粉含量检测，从而获得具有理想直链淀粉含量的杂交种子配方比例。
本发明与现有技术相比具有如下优点 1.可培育出具有可调控直链淀粉含量的杂交稻组合。
若采用传统的育种方法，因现有的杂交稻亲本资源中缺少具有理想直链淀粉含量的种质，因而通常育成的杂交稻组合的直链淀粉含量或偏低，如以直链淀粉含量为14％左右的籼稻不育系粤丰A育成的已审定的杂交稻组合丰优丝苗(广东省品种审定)、丰优香占(江苏省和国家品种审定)、丰优559(江苏省和国家品种审定)以及以直链淀粉含量13％左右的籼稻不育系五丰A育成的杂交稻组合五丰优998(广东省品种审定)；或过高，如丰优128、五丰优128、五丰优308等。
而采用本方法则可克服上述传统方法存在的缺陷。如采用五丰优998和五丰优308单杂交种子按1∶0.75的配方比例，生产的杂交种子，其商品稻谷的直链淀粉含量约为19％左右，因而其饭味均比五丰优998或五丰优308更佳。
2.可提高杂种的抗逆性 研究与应用实践已表明，杂交稻因其来自双亲遗传背景的杂合性而通常较之常规稻纯系品种具有更持久和互补的抗逆性。因此，理论上一母二父的混合型杂交稻组合应较一母一父的单交种质具有更加理想的抗逆性。如采用五丰优998和五丰优308杂交种子1∶0.75的配方比例，混合型杂交种子因2个父本广恢998和广恢308携带有互补的稻瘟病抗性基因，即广恢998含有“中C”稻瘟病种群的抗性基因，不含有“中B”稻瘟病种群的抗性基因；而广恢308含有中B”稻瘟病种群的抗性基因，不含有“中C”稻瘟病种群的抗性基因。试验表明，混合杂交种在广东省龙川县农科所稻瘟病区种植穗茎瘟发生率低于5％，而在相同条件下，五丰优998或五丰优308的穗茎瘟发生率均高于20％。
3.可提高杂种的生态适应性 研究与应用实践已表明，杂交稻因其来自双亲遗传背景的杂合性而通常较之常规稻纯系品种具有更广泛的生态适应性。因此，可以预期采用一母二父的混合型杂交种种植，其生态适应性要比一母一父的单交种更广。如五丰优998参加2003年华南早籼优质组区试，在广东、广西、海南和福建省的8个区试点平均亩产比对照种“粤香占”增产不足4％，未达显著水平，而2004年以五丰优998和五丰优308的混合杂交种参加华南早籼优质组区试，混合杂交种的平均亩产比对照种“粤香占”增产13.8％，达到极显著水平。
图1为改良型五丰优998的选育示意图。
图2为改良型丰优丝苗的选育示意图。
图3为改良型粤两优128的选育示意图。
图4为改良型穗优128的选育示意图。
具体实施例方式 实施例1具有中等直链淀粉含量的改良型三系杂交稻 组合五丰优998的选育过程 以下以广州为例叙述本发明培育具有中等直链淀粉含量的改良型三系杂交稻组合五丰优998的实施过程 2003年早季在广州以低直链淀粉含量籼稻不育系五丰A分别与具有低直链淀粉含量恢复系广恢998和具有高直链淀粉含量恢复系广恢308制种，分别获得2个单交种五丰优998和五丰优308。2003年夏季在广州，以五丰优998和五丰优308杂交种按1∶0.5、1∶0.75、1∶1和1∶1.25的配方比，配出4个混合型的杂交种。2003年晚季在广州种植该混合型杂交种。晚季收获后1个月，将这4种混合型杂交稻商品稻谷进行直链淀粉含量检测和稻米蒸煮食味品质评价，证明以1∶0.5和1∶0.75的配方比育成的混合型杂交种子具有中等直链淀粉含量和较佳的食味品质。
表1五丰优998和五丰优308不同配方比例的直链淀粉含量 实施例2具有中等直链淀粉含量的改良型三系杂交稻组合丰优丝苗的选育过程 在广州采用父本种子按一定比例混合制种的方法，于2004年早季以具有低直链淀粉含量的优质籼稻不育系粤丰A，与具有低直链淀粉含量的恢复系广恢998和具有高直链淀粉含量的恢复系广恢308混合父本种子杂交制种，育成了改良型丰优丝苗。广恢998和广恢308父本种子的混合比例设置为1∶0.5、1∶0.75、1∶1和1∶1.25。2004年晚季在广州种植按不同父本比例制种生产出的混合杂交种。晚季收获后1个月，将这4种混合型杂交稻商品稻谷进行直链淀粉含量检测和稻米蒸煮食味品质评价，证明以1∶0.5和1∶0.75的配方比育成的混合型杂交种子均具有中等直链淀粉含量和较佳的食味品质。
表2父本广恢998和广恢308不同配方比例对杂交稻谷直链淀粉含量的影响 实施例3具有中等直链淀粉含量的改良型两系杂交稻 组合粤两优128的选育过程 在广州采用单交种混合的方法选育了改良型粤两优128。具体过程如下2004年早季以具有低直链淀粉含量的温光敏感型核不育水稻粤光S，分别与具有高直链淀粉含量的恢复系广恢128和具有低直链淀粉含量的恢复系广恢804杂交，生产出粤两优128和粤两优804两系法单交种。2004年晚季把粤两优128和粤两优804单交种按1∶0.5、1∶0.75、1∶1和1∶1.25的配方比，配制出4个混合型杂交种在大田种植。收获后1个月，对商品稻谷进行直链淀粉含量检测和稻米蒸煮食味品质评价。证明粤两优128和粤两优804按1∶1至1∶1.25的配方比生产的混合型种子产出的商品稻谷具有中等直链淀粉含量和较佳的食味品质。
表3粤两优128和粤两优804不同配方比例的直链淀粉含量 实施例4具有中等直链淀粉含量的改良型三系杂交稻组合穗优128的选育过程 在广州采用父本种子按一定比例混合制种的方法选育了改良型穗优128。具体过程如下2004年早季以具有低直链淀粉含量的三系野败型不育系穗丰A，与具有高直链淀粉含量的恢复系广恢128和具有低直链淀粉含量的恢复系广恢804混合父本种子杂交制种，育成了改良型穗优128。广恢804和广恢128父本的混合比例设置为1∶0.5、1∶0.75、1∶1和1∶1.25。2004年晚季在广州种植按不同父本比例制种生产出的混合杂交种。晚季收获后1个月，将这4种混合型杂交稻商品稻谷进行直链淀粉含量检测和稻米蒸煮食味品质评价，证明以1∶0.5和1∶0.75的配方比育成的混合型杂交种子均具有中等直链淀粉含量和较佳的食味品质。
表4广恢804和广恢128父本不同配方比例对杂交稻谷直链淀粉含量的影响
权利要求
1、一种改良杂交稻直链淀粉含量的育种方法，其特征在于，采用1个籼稻不育系为母本与2个籼稻恢复系为父本杂交，生产混合型商品杂交种子。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的母本是一个具有低直链淀粉含量的水稻不育系，父本分别是一个低直链淀粉含量和一个高直链淀粉含量的恢复系。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的水稻不育系是五丰A、粤丰A、穗丰A或粤光S。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于低直链淀粉含量是指直链淀粉含量低于16％，高直链淀粉含量是指直链淀粉含量高于24％。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于具有低或高直链淀粉含量的2个恢复系父本具有基本相同的形态、株叶型、粒形和相近的生育期。
6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于以不育系五丰A或粤丰A与低直链淀粉含量恢复系广恢998和高直链淀粉含量恢复系广恢308混合杂交制种时，恢复系广恢998与广恢308的父本比为1∶0.5至1∶0.75。
7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于以不育系五丰A或粤丰A与低直链淀粉含量恢复系广恢998和高直链淀粉含量恢复系广恢308分别杂交制种，生产出的单交种子按1∶0.5至1∶0.75比例配制出商品型杂交种子。
8、根据权利要求3所述的方法，其特征在于以不育系穗丰A或粤光S与低直链淀粉含量恢复系广恢804和高直链淀粉含量恢复系广恢128混合杂交制种时，恢复系广恢804与广恢128的父本比为1∶0.5至1∶1。
9、根据权利要求3所述的方法，其特征在于以不育系穗丰A或粤光S与低直链淀粉含量恢复系广恢804和高直链淀粉含量恢复系广恢128分别杂交制种，生产出的单交种子按1∶1至1∶1.25比例配制出商品型杂交种子。
全文摘要
本发明涉及一种改良杂交稻米直链淀粉含量的育种方法，属于水稻杂种优势利用领域。其特征在于采用1个母本配2个父本生产混合杂交种子，其中母本是一个具有低直链淀粉含量的水稻不育系五丰A、穗丰A、粤丰A或粤光S等，而父本分别是一个低直链淀粉含量和一个高直链淀粉含量的恢复系。本发明目的旨在解决现有杂交稻亲本资源中因直链淀粉含量存在或过高或过低而造成难以育成直链淀粉含量适中的杂交稻组合的技术问题。采用本发明方法育成的商品杂交种子还可提高杂交稻的抗逆性和生态适应性。
文档编号A01H1/02GK1903013SQ200510012269
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月28日 优先权日2005年7月28日
发明者李传国, 梁世胡, 陈志远 申请人:广东省农业科学院水稻研究所