野败型三系籼稻不育系选育方法与流程

本发明涉及杂交水稻育种领域，尤其是籼稻不育系选育方法。

背景技术：

三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是:(1)雄性不育系:雌蕊发育正常，而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实；(2)保持系:雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株；(3)恢复系:其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性。

在三系法杂交稻育种技术体系中，水稻细胞质雄性不育系育种和雄性不育恢复系育种是最基础、最重要的核心技术。已育成和生产应用的水稻籼型雄性不育系的细胞质，根据恢保关系分类，主要可以分成两种类型。第一种类型是以水稻野败(wa)型为代表的细胞质，包括矮败(da)型、冈(g)型、d型、印矮(id)型、k型、马协(mx)型等，这些细胞质不育系的保持系相同或相似，恢复系也相同或相似，它们的保持系和恢复系可以相互通用，因此可以归类为相同或相似的细胞质类型，这类细胞质不育系的花粉不育时期较早，发育阶段上属于孢子体雄性不育，花粉以典型败育为主，不育性比较稳定，是杂交稻生产上应用的主流细胞质类型。第二种类型是水稻红莲型细胞质，这种细胞质不育系的保持系与野败型不同，恢复系也与野败型不同，红莲型细胞质不育系的花粉败育时期较晚，发育阶段上属于配子体不育，花粉以圆型败育为主，遇到高温气候会形成少量可育花粉，不育系的育性稳定性相对挤较差。

水稻“三系法”杂种优势利用，为细胞质不育性，主要是由于细胞质和细胞核不协调而引起的，因细胞质来源不同，就产生花药败育程度差异。籼稻不育的细胞质多来源于野败，花药败育均为园败、染败。但目前杂交稻育种中早熟、优质、高产的不育系较少，难以在生产中大规模应用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种米质优良、抗逆性强、配合力好、异交习性好、能在生产上大面积应用的籼稻不育系的选育方法。

本发明的技术方案是提供一种野败型三系籼稻不育系选育方法，包括如下步骤：

(1)构建中间籼稻种质，过程为采用三系恢复系种质“广恢122”与常规稻种质“美香占1号”杂交，定向选育，获得中间籼稻种质；

(2)以保持系“粤丰b”为母本，以步骤(1)所得的中间籼稻种质为父本进行杂交，获得保持系新种质；

(3)采用三系不育系种质“盛世a”与步骤(2)所得的保持系新种质进行杂交，获得杂交种质；

(4)将步骤(3)所得的杂交种质与步骤(2)所得的保持系新种质进行回交，获得回交不育系种质，同时保持系新种质自交获得自交保持系新种质；

(5)将步骤(4)中所得的回交不育系种质与自交保持系新种质继续回交，得到下一代回交不育系种质，以及步骤(4)所得的自交保持系新种质继续自交获得下一代自交保持系新种质；重复回交和自交过程直至获得不育性和保持性稳定的籼稻种质。

进一步地，上述步骤(1)中中间籼稻种质为选育生育期早、粒形细长、有香味的籼稻种质，优选定向选育四代。

进一步地，上述步骤(2)中通过温汤杀雄进行杂交，优选定向选育六代获得预期杂交种质。

进一步地，上述步骤(3)中需要对杂交植株在抽穗扬花期进行花粉育性检测，保留不育性达100％的种质。

进一步地，上述从回交开始至获得不育性稳定的种质，优选经过七代定向选育；上述从自交开始至获得保持性稳定的种质，优选经过七代定向选育。

本发明的优点和有益效果：本发明通过中间籼稻种质的选育，进一步选育不育系种质，能够获得米质优良、抗逆性强、配合力好、异交习性好、能在生产上大面积应用的籼稻不育系，并且配制组合时株叶型态好，分蘖力强，有效穗多，抽穗整齐，灌浆落色好，抗性好，米质优，丰产性好。

附图说明

图1为本发明实施例1选育过程的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明提供一种野败型三系籼稻不育系选育方法，包括如下步骤：

(1)构建中间籼稻种质，2004年春季在海南三亚育种基地，以优质、抗稻瘟病三系恢复系种质“广恢122”与优质常规稻种质“美香占1号”杂交，经过连续4代定向选育，育成生育期早、粒形细长、有香味的中间籼稻种质材料，命名为“c195”；

(2)2006年春季在海南三亚育种基地，以广东省农科院水稻研究所选育的保持系“粤丰b”为母本与步骤(1)所得的“c195”通过温烫杀雄杂交，其后代经连续6个世代定向选育育成保持系新种质，命名为“昌盛843b”；

(3)2009年春季在海南三亚育种基地，以广东省农科院水稻研究所选育的野败型籼稻优质三系不育系“盛世a”与“粤丰b×c195(f6)(昌盛843b)优良目标选系”成对测交20对；2009年秋季在广东韶关种植f1及其对应测交父本，抽穗扬花期对每对f1单株进行花粉育性镜检，淘汰出现可染花粉粒的f1及对应保持系，保留花粉不育性达100％的f1及其对应保持系，并在保持系群体中选优良目标单株继续回交，获得bc1f1及f7保持系。2010年春季在海南三亚育种基地，种植bc1f1及f7，在抽穗扬花期继续对每个bc1f1代群体的每一个单株进行花粉育性镜检，淘汰花粉不育性不稳定的bc1f1群体，选花粉不育性彻底的bc1f1单株继续回交，获得bc2f1及对应保持系f8。2010年秋季在韶关种植bc2f1及f8；2011年春季至2013年秋季分别在海南三亚和广东省韶关、江西萍乡育种基地又连续回交和自交选育7个世代，获得不育系回交群体bc7f1和保持系自交株系f14，至此不育系回交群体和保持系自交群体已基本定型，初步将不育系bc7f1世代群体(田间区号843)命名为昌盛843a，将保持系群体命名为昌盛843b。

实施例2

对实施例1所得的不育系昌盛843a特性进行检验。

1.不育性

2017年春季在海南三亚育种基地对昌盛843a繁育群体进行镜检20个单株，该不育系花粉不育性达100％，花粉典型败育；育性不随外界温度变化而不波动。套袋自交结实率为0。2017年8月在江西萍乡对群体镜检结果：染败0.02％，圆败5％，典败94.98％。具体结果见表1

表1

2.生育期特性

2017年春季在海南三亚育种基地1月中旬播种，播始历期为70天。

2017年在江西萍乡6月5日和6月20日播种，播始天数分别为68天、67天。比同期始穗的对照粤丰a生育期短12-17天。具体结果如表2所示

表2

3.异交结实性

该不育系稃尖和柱头无色，柱头外露率达59.6％，单边外露率38.92％，双边外露率20.69％，包颈率24.84％。

异交习性好，对“九二0”敏感(亩用量12克)，易制种，属较理想的籼稻优质不育系。2015年春季在海南三亚育种基地试制昌香优丝苗0.5亩，平均亩产达220公斤。

2.4稻瘟病抗性及稻米品质

稻瘟病抗性：2015年井冈山病圃鉴定田间苗瘟3级，叶瘟5级，穗瘟7级，穗瘟损失率35.1％，表现感稻瘟病。

2017年江西省农业科学院植物保护研究所鉴定结论：水稻品种昌盛843a对叶瘟的抗性水平为中抗，对穗颈瘟的抗性水平为抗病。

稻米品质：2015年农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)检验结果；出糙米率81.6％、精米率72.5％、整精米率63.0％、粒长7.3mm、长宽比4.0、垩白粒率24％、垩白度5.0、透明度1级、碱消值5.0、胶稠度85mm、直链淀粉含量13.6％。饭味软硬适中，优嚼劲，饭味浓香。

4.其它农艺性状

该不育系株高80-85cm，株型集散适中，剑叶短直，穗长22cm，平均每穗粒数130粒左右，千粒重23.2克左右。茎秆弹性好，抗倒伏能力较强。

实施例3

将实施例1所得的不育系昌盛843a进行繁殖，如下：

昌盛843a在江西、湖南一般以秋繁为好，6月中上旬播种，母本比父本早播4-5天。母本用种量37.5kg/hm²，父本用种量15kg/hm²。繁殖田1.7m开厢，父本、母本行比以2︰9为宜。父本小双行种植，密度16.5cm×23.3cm，每蔸栽3-5苗；母本移栽叶龄控制在4.3叶内移栽，以利早发，密度13.2cm×16.5cm，每蔸栽双本。

采取全程保健栽培，控制氮肥用量，增施磷钾肥。幼穗分化开始时，可对母本单独喷施多效唑1.8kg/hm²，以控制基部节间的伸长。此外，“920”用量不可超量，“920”总用量控制在180g/hm²以内，一般分两次喷施，第一次在见穗30％-35％时喷施总用量的40％，第二天喷施总用量的60％，并单独加喷父本25g/hm²。

繁殖田要求自然隔离500m以上，时间隔离25d以上，无相同前茬和落田谷。做好田间除杂工作，在整个生育期中，根据父母本的株叶形、粒形、生育期等差异及时剔除杂株。喷施“920”前后，每天上午母本开花前除杂1次。父本授粉结束割青，收割前再全田除杂1-2次。当种子成熟达到80％时应及时收割并摊晒好，不可堆沤。

实施例4

将实施例1所得的不育系昌盛843a进行配组测试，如下：

2016年配制组合昌香优617通过江西预试。预试结果：平均亩产609.35公斤，比对照金优207增产6.21％，不显著，第四位。全生育期110.4天，比对照金优207早0.4天。米质达国优3级。

843a/2528，平均亩产683.80㎏，比ck天优华占增产1.37％，不显著，第三位；全生育期128天，比对照天优华占早熟1天；该品种株高117.3㎝，亩有效穗24.4万，穗长23.4㎝，每穗总粒数137.2粒，实粒数118.7粒，结实率87.3％，千粒重25.8克；

843a/2511，平均亩产686.30㎏，比ck天优华占增产2.43％，不显著，第四位；全生育期129天，比对照天优华占迟熟1天；株高119.6㎝，穗长24.9㎝，亩有效穗20.7万，每穗总粒数156.4粒，实粒数135.6粒，结实率86.7％，千粒重24.5克。

昌盛优328，平均亩产653.60㎏，比ck五优308增产3.42％，不显著，第七位；全生育期124天，比ck五优308迟熟3天；株高127.6㎝，穗长23.6㎝，亩有效穗20.0万，每穗总粒数151.4粒，每穗实粒数116.2粒，结实率76.8％，千粒重26.4克。

昌盛843a配制的组合表现株叶型态好，分蘖力强，有效穗多，抽穗整齐，灌浆落色好，抗性好，米质优，丰产性好，预计该不育系在生产上具有良好推广应用前景。

本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合植物育种领域的市售产品。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的核心技术的前提下，还可以做出改进和润饰，这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。