專利名稱：生態(tài)型雄性不育水稻育性人工光溫鑒定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雜交水稻育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及兩系法雜交水稻所用雄性不育系的育性鑒定方法。
生態(tài)型雄性不育水稻是雄性(花粉)育性高低受生態(tài)條件控制的一種特殊水稻不育資源，可利用其在一定生態(tài)條件下表現(xiàn)雄性敗育的特性作為雜交水稻的不育系，同時(shí)又可利用其在另一生態(tài)條件下雄性正常或高度可育的特性進(jìn)行不育系自身繁殖。目前能利用的主要有光敏型和溫敏型兩大類，光敏型在一臨界溫度以上表現(xiàn)長(zhǎng)光照雄性不育、短光照雄性可育；溫敏型則在一定臨界溫度以上表現(xiàn)雄性不育，臨界溫度以下雄性可育。光、溫敏不育水稻作為雜交水稻的工具材料，可在原有的“三系法”雜交水稻技術(shù)基礎(chǔ)上省去保持系，從而形成兩系法雜交水稻技術(shù)體系。兩系雜交稻親本間不存在恢保關(guān)系制約，配組自由，可省去三系法所必需的大量繁瑣的“轉(zhuǎn)?！?、“轉(zhuǎn)恢”、“測(cè)恢”等育種步驟，獲得優(yōu)勢(shì)、優(yōu)質(zhì)組合的恢復(fù)系選擇范圍廣，雜種生產(chǎn)中省去了用保持系繁殖不育系的過程，降低了種子成本，特別是在利用亞種間的雜種優(yōu)勢(shì)上更為快捷。近年來兩系雜交稻優(yōu)勢(shì)組合選育與應(yīng)用取得較大進(jìn)展，已累計(jì)推廣5565萬畝，每畝比當(dāng)?shù)刂髟云贩N平均增產(chǎn)50kg以上，增加社會(huì)產(chǎn)值近30億元(《中國(guó)863計(jì)劃生物技術(shù)領(lǐng)域十五周年成果匯編》，中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部編印 2001年3月)。
作為兩系法雜交水稻的關(guān)鍵工具材料的光、溫敏雄性不育系的育性不穩(wěn)定性問題一直是兩系稻利用中的隱患，也是大面積發(fā)展兩系雜交稻的主要制約因子。不育系的育性穩(wěn)定性是由不育系的不育臨界溫度值決定的。
光敏不育系的雄性育性受光照長(zhǎng)度和溫度高低共同控制，溫敏不育系的育性只受溫度高低控制，但兩種類型均有一不育臨界溫度控制育性。不育臨界溫度也稱不育起點(diǎn)溫度，即誘導(dǎo)不育系開始表現(xiàn)不育時(shí)的溫度值。優(yōu)良實(shí)用型的光、溫敏不育系必需具有較低的不育臨界溫度，這是兩系法雜交稻發(fā)展的前提。如果一個(gè)不育系的不育臨界溫度較高，當(dāng)其在夏季長(zhǎng)日條件下進(jìn)行制種時(shí)，若遇上低于不育起點(diǎn)溫度的盛夏低溫則會(huì)發(fā)生育性恢復(fù)而自交結(jié)實(shí)，從而使制種的純度降低，使用這種不育系具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。為克服這種風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)長(zhǎng)江中下游稻區(qū)歷年氣溫資料分析，確定安全的不育系的臨界溫度應(yīng)低于24℃(Zhang ZG，Zeng HL，Yuan SC，Zhang DP.Conditions inducing fertilityalteration and ecological adaptation of photoperiod-sensitive genicmale-sterile rice.Field Crops Res 1994，38111-120.)，才能保證不育系在長(zhǎng)江流域或以南稻區(qū)盛夏自然光溫條件下有穩(wěn)定不育期，為嚴(yán)格起見，我國(guó)制定了新不育系的不育臨界溫度為23.5℃的鑒定合格標(biāo)準(zhǔn)(曾漢來等，光溫敏核不育水稻發(fā)育與育性轉(zhuǎn)換光溫特性鑒定技術(shù)研究，湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996(?？?33～37)。
因此，對(duì)新育成的光、溫敏水稻不育系進(jìn)行育性光溫特性評(píng)價(jià)是保證應(yīng)用安全性的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。育種單位通常采取自然條件下分期播種試驗(yàn)推測(cè)不育系育性轉(zhuǎn)換的生態(tài)條件，由于自然光溫條件下長(zhǎng)光季節(jié)與高溫同時(shí)出現(xiàn)、低溫與短光季節(jié)相伴隨，加上溫度變化的不穩(wěn)定性，無法鑒別光、溫二因子對(duì)育性的影響，自然溫度分析與育性的關(guān)系也不準(zhǔn)確。使用人工光溫條件進(jìn)行育性光溫鑒定是必要的。
在人工光溫育性鑒定中涉及一些技術(shù)環(huán)節(jié)直接或間接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。要求人工光溫條件能模擬自然光溫變化規(guī)律，所得試驗(yàn)結(jié)果能代表自然狀態(tài)下的育性表現(xiàn)，但因不同研究單位選用設(shè)備不同、光、溫設(shè)置參數(shù)不同，雖然平均光溫值相同，往往造成對(duì)同一供試材料產(chǎn)生不同的結(jié)果。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，采用人工光溫條件鑒定兩系水稻不育系的育性，以提高兩系水稻育種的效率。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用于生態(tài)型雄性不育水稻育性人工光溫鑒定的方法，包括將被鑒定的水稻試驗(yàn)材料置于模擬的光溫條件下進(jìn)行盤栽和人工光溫處理，該方法還包括以下步驟(1)3～4葉期的被試的水稻材料移栽于盤栽缽內(nèi)，每棵秧苗用泥1.2Kg，復(fù)合肥1.5g，將缽置于草地盤栽場(chǎng)生長(zhǎng)；(2)在水稻雌雄蕊原期分化期到花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期進(jìn)行人工光溫處理，處理周期15天；(3)采用處理光照為自然光照＋人工延長(zhǎng)光照，總光照時(shí)間為14.5小時(shí)/日，延長(zhǎng)光用全波長(zhǎng)的生物燈白光源，強(qiáng)度不小于500lx；(4)采用變溫處理，每小時(shí)設(shè)置一個(gè)溫點(diǎn)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制均勻斜率變化的溫度曲線；(5)人工處理完畢后將試材置于自然光溫下生長(zhǎng)，在7-14天內(nèi)抽穗者作為有效處理穗；
(6)對(duì)有效處理穗進(jìn)行花粉碘染率觀察并套袋自交，抽穗25天后考查結(jié)實(shí)性。
實(shí)施例1根據(jù)雄性不育兩系水稻的光溫特性設(shè)計(jì)了如表1所示的溫度控制曲線，用于計(jì)算機(jī)控制。
表1水稻育性生態(tài)研究控制溫度曲線 應(yīng)用本發(fā)明對(duì)中國(guó)100余份新育成光、溫敏不育系進(jìn)行了育性人工光溫鑒定，結(jié)果能準(zhǔn)確反映不育系在自然條件下的育性特性，使本結(jié)果成為湖北等省不育系成果鑒定的一項(xiàng)重要參考指標(biāo)，通過鑒定合格的不育系尚無一份在生產(chǎn)上出現(xiàn)育性不穩(wěn)定問題。
本發(fā)明的效果與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法鑒定水稻不育系的育性結(jié)果，經(jīng)多年應(yīng)用驗(yàn)證，能準(zhǔn)確反映兩系水稻不育系特性，鑒定結(jié)果能多次準(zhǔn)確重復(fù)。經(jīng)對(duì)中國(guó)新育成的100多份兩系水稻不育系鑒定結(jié)果得到水稻育種專家的充分肯定，尚未發(fā)現(xiàn)明顯鑒定錯(cuò)誤現(xiàn)象。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單實(shí)用，鑒定成本較低，可靠性高，因而提高了兩系水稻育種的工作效率。
權(quán)利要求
1.用于生態(tài)型雄性不育水稻育性的人工光溫鑒定方法，包括將被鑒定的水稻試驗(yàn)材料置于模擬的光、溫條件下進(jìn)行盤栽和人工光、溫處理，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將3～4葉期的被試水稻材料移栽于盤栽缽內(nèi)，每棵秧苗用泥1.2Kg，復(fù)合肥1.5g，將缽置于草地盤栽場(chǎng)生長(zhǎng)；(2)在水稻雌雄蕊原期分化期到花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期進(jìn)行人工光溫處理，處理周期15天；(3)處理光照為自然光照＋人工延長(zhǎng)光照，總光照時(shí)間為14.5小時(shí)/日，延長(zhǎng)光用全波長(zhǎng)的生物燈白光源，強(qiáng)度不小于500lx；(4)采用變溫處理，每小時(shí)設(shè)置一個(gè)溫點(diǎn)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制均勻斜率變化的溫度曲線；(5)人工處理完畢后將試材置于自然光溫下生長(zhǎng)，在7-14天內(nèi)抽穗者作為有效處理穗；(6)對(duì)有效處理穗進(jìn)行花粉碘染率觀察并套袋自交，抽穗25天后考查結(jié)實(shí)性。
全文摘要
本發(fā)明屬于雜交水稻育種技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及生態(tài)型雄性不育水稻的育性鑒定方法。特征是,在一套嚴(yán)格規(guī)范的栽培管理基礎(chǔ)上,于光、溫敏感型不育水稻生長(zhǎng)發(fā)育特定時(shí)期,利用特定設(shè)計(jì)的人工光溫條件進(jìn)行處理,所得的不育系雄性育性結(jié)果能準(zhǔn)確反映測(cè)試不育系的育性特性。本發(fā)明為我國(guó)生態(tài)型雄性不育水稻育種中育性穩(wěn)定性篩選與不育系應(yīng)用安全性評(píng)價(jià)提供了關(guān)鍵技術(shù),具有操作簡(jiǎn)單,可靠性和工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1337149SQ0114140
公開日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2001年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日
發(fā)明者曾漢來, 張自國(guó), 張端品 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)