专利名称：可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法， 属于作物育种技术领域。
背景技术：
细胞质雄性不育是水稻杂种优势利用的重要基础。自上世纪60年代末，我国相继育成籼型和粳型细胞质雄性不育系，成功实现三系配套以来，杂交水稻得到大面积推广应用。然而，在生产上应用的水稻不育细胞质的来源(以下简称水稻不育细胞质源)存在长期单一性，杂交籼稻上，上世纪90年代推广应用的杂籼组合有60%以上含野败型细胞质；杂交粳稻上，40余年来中国培育和生产粳型杂交稻组合所用不育系是滇I型和BT型两个不育细胞质源，这样势必存在水稻不育系细胞质源单一的遗传脆弱性危害。在上世纪70年代， 美国杂交玉米种植85%来源T型细胞质，由于受到叶斑病的浸染严重减产甚至绝收。因此， 在水稻杂种优势的研究和利用中要注意不育细胞质来源的多样性，丰富杂交亲本的遗传变异，避免遗传脆弱性危害的发生。此外，我国粳型杂交水稻研究进展非常缓慢，其中一个重要原因是用于杂交粳稻育种的是滇I型和BT型两个体系，这两个体系的部分不育系育性不够稳定，致使生产的杂交种子纯度较低，严重影响了杂交粳稻杂种优势的表现。因此自上世纪70年代来，全国多家育种单位开展粳型新不育细胞质源的选育研究，育成含普通野生稻、野败型、红莲型或矮败型细胞质的粳稻不育系，这些不育系花粉败育彻底，育性稳定，但因没有找到强有效的恢复系，无法在杂交粳稻育种中应用。目前，还没有有效的培育可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有技术选育可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系困难的缺陷，其发明的目的是突破粳型不育细胞质源单一的瓶颈，提供一种粳型新不育细胞质源不育系的选育方法。所述的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源是指育成的这些粳型不育细胞质源不同于已经报道的粳型不育细胞质源。本发明所述的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法，包括以下步骤
(1)选用籼稻和粳稻品种，以籼稻品种为母本与粳稻品种为父本杂交，产生杂种F1；
(2)种植杂种F1种子，开花期观察，如果出现花药不开裂散粉，则取杂种F1的花粉用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果显微镜下检测为花粉败育，则以杂种F1植株为母本与粳稻品种杂交，得到新的杂种F1代；
(3)种植步骤(2)得到的新的杂种F1代种子，按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以所述的新的杂种F1代植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到回交一代BC1 ；
(4)种植步骤(3)得到的回交一代BC1，按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以所述的回交一代BC1植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到回交二代BC2;之后，种植的每一回交世代，均按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以该回交世代植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到相应的回交世代， 当回交世代达到6代时，所育成的BC6为新不育细胞质源不育系；
(5)育性恢复性检测，将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系与粳稻恢复系测交，如果测交后代育性被恢复，结实正常，则所育成的新不育细胞质源不育系为本发明所选育的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系。步骤(4)所述的回交，可以回交加代，一年回交两次，以缩短育成时间。步骤(5)育性恢复检测中所述的将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系与粳稻恢复系测交，是将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系分别与10个以上的粳稻恢复系测交。步骤(2)所述的以杂种F1植株为母本与粳稻品种杂交，得到新的杂种F1代，该粳稻品种可以是步骤(I)所述的粳稻品种，也可以根据育种的要求用与步骤(I)所述的粳稻品种不同的其它粳稻品种。所述的结实正常为结实率大于或等于生产所用的杂交粳稻组合的结实率。本发明的有益效果是
I、本发明充分利用水稻籼亚种和粳亚种间的质核不协调矛盾，通过粳稻品种置换籼稻细胞核基因组，表现细胞质雄性不育，快速有效育成可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系，为解决杂交粳稻育种细胞质源单一潜在遗传脆弱性危害的问题提供了有效的解决方法。2、本发明方法具体采用“(籼稻/粳稻)F1/粳稻”的杂交、回交方法和育性恢复检测，
用时5年，操作过程涉及杂交、回交、田间种植鉴定，不需要昂贵的设施设备和复杂的技术，操作简便，易于掌握，成本低、选育有效、选育用时短。
具体实施例方式具体实施方式
采用比较“(籼稻/粳稻)F1/粳稻”的杂交、回交方式和“(粳稻/籼稻)F1/粳稻”的杂交、回交方式选育可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系，比较两种方法选育结果，考察(籼稻/粳稻)F1/粳稻)的杂交、回交方式的有效性。实施例所用的实验材料均可通过商业渠道获得，实施例所用的实验材料仅是举例，并不局限用这些材料，只要采用本发明方法用其它材料也能选育出本发明所述的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系。实施例I一、本发明方法“(籼稻/粳稻)F1/粳稻”的杂交、回交方式
(1)2001年在中国云南省夏季用韩国的籼稻品种密阳77与云南的粳稻品种合系15杂交，以密阳77为母本与合系15为父本杂交，产生杂种F1 (密阳77/合系15);当年在中国海南省冬季种植杂种F1种子，开花期观察，出现花药不开裂散粉，并取该杂种F1的花粉用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，显微镜下检测结果为花粉败育(即败育花粉率为100%)，以该杂种F1植株为母本与云南粳稻品种滇榆杂交，产生新的杂种F1代。用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性为常规方法，主要操作步骤是
①碘-碘化钾溶液的配制取2 g KI溶于5 10 mL蒸馏水中，然后加入I g I2，待全部溶解后，再加蒸馏水定容至300 mL，并得到1% I2-KI染色液，摇匀贮于棕色试剂瓶中备用。②花粉染色制片取杂种F1植株将要开放的花药于载玻片，加1-2滴步骤①配制的碘一碘化钾溶液，用镊子将花药捣碎，使花粉粒释放，然后用镊子剔除大块花药壁组织，完成花粉染色制片。③观察把将步骤②花粉染色制成的载玻片置于显微镜下观察检测。每个材料观察3张载玻片子，每张片子观察计数3个视野。记录每个视野的总花粉粒数和被染成深黑色的花粉粒数，被染成深黑色的花粉粒为正常花粉粒数，被染成浅色和不被染色的花粉粒数为败育花粉粒(不正常花粉粒数)，然后计算出败育花粉率。
权利要求
1.可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法，包括以下步骤(1)选用籼稻和粳稻品种，以籼稻品种为母本与粳稻品种为父本杂交，产生杂种F1；(2)种植杂种F1种子，开花期观察，如果出现花药不开裂散粉，则取杂种F1的花粉用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果显微镜下检测为花粉败育，则以杂种F1代植株为母本与粳稻品种杂交，得到新的杂种F1代；(3)种植步骤(2)得到的新的杂种F1代种子，按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以所述的新的杂种F1代植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到回交一代BC1 ；(4)种植步骤(3)得到的回交一代BC1，按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以所述的回交一代BC1植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到回交二代BC2 ;之后，种植的每一回交世代均按步骤(2)进行开花期观察和用碘-碘化钾溶液染色后在显微镜下检测花粉育性，如果开花期出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则以该回交世代植株为母本与步骤(2)中所述的粳稻品种回交，得到相应的回交世代， 当回交世代达到6代时，所育成的BC6为新不育细胞质源不育系；(5)育性恢复性检测，将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系与粳稻恢复系测交，如果测交后代育性被恢复，结实正常，则所育成的新不育细胞质源不育系为所选育的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系。
2.根据权利要求I所述的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法，其特征在于步骤(4)所述的回交是一年回交两次。
3.根据权利要求I或2所述的可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法，其特征在于步骤(5)育性恢复检测所述的将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系与粳稻恢复系测交是将步骤(4)所述的新不育细胞质源不育系分别与10个以上的粳稻恢复系测交。
全文摘要
本发明公开一种可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系的选育方法。该方法以籼稻品种为母本与粳稻品种为父本杂交产生杂种F1，杂种F1开花期如出现花药不开裂散粉，且用碘-碘化钾溶液染色花粉后在显微镜下检测为花粉败育，则以杂种F1为母本与粳稻品种杂交得新的杂种F1代；新的杂种F1如出现花药不开裂散粉和显微镜下检测为花粉败育，则与为父本的粳稻品种回交，如此操作，转育出新不育细胞质源不育系，并用粳稻恢复系测交，如果测交后代育性被恢复结实正常，则育成所述可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系。本发明操作简便，成本低，选育用时短，能有效选育出可用于杂交粳稻育种的粳型新不育细胞质源不育系。
文档编号A01H1/02GK102599048SQ20121008611
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者文建成, 李伟华, 洪汝科, 谭亚玲, 谭学林, 金寿林, 顾晓明, 黄大军 申请人:云南农业大学