專利名稱：雜交水稻種子包衣和除雜保純的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種提高雜交水稻純度的生產(chǎn)方法，尤其是通過種子處理清除混入水稻雜交F1代中的母本種苗的除雜技術(shù)。
水稻是自花授粉作物。生產(chǎn)水稻雜交種籽，必須使制種母本雄性不育。例如培育光(溫)敏雄性不育系，質(zhì)核互作雄性不育系，或者施用化學(xué)藥劑誘導(dǎo)雄性不育。但是在很多情況下，制種母本的雄性不育是不徹底的。這使得在所產(chǎn)生的雜交種子中有可能混入母本的自交種子而造成混雜。而一旦發(fā)生這種混雜，如果不能有效的識(shí)別和清除混入的不育系自交種子，就將造成雜交種子的大量報(bào)廢或者大田生產(chǎn)損失。例如，在兩系法雜交水稻中，可能由于制種時(shí)異常低溫影響造成兩用不育系自交結(jié)實(shí)。1989年廣西夏季低溫造成兩系雜交種籽種混有KS不育系自交種子，最后導(dǎo)致大面積晚稻減產(chǎn)。1996年湖南省和廣東華茂公司制種的兩系雜交稻遭遇低溫，培矮64S不育系自交混雜，大量種子報(bào)廢。1999年湖南省采用“香125S”制種兩系雜交稻兩萬畝，制種田發(fā)生不育系自交混雜，損失上千萬元計(jì)。2001年江蘇制種“培矮64S/9311”，受8月下旬低溫影響，不育系“培矮64S”發(fā)生自交結(jié)實(shí)，造成雜交種子混雜。現(xiàn)有的育種技術(shù)還不能完全排除這種混雜的可能性。這使得以兩系法為主的中國(guó)超級(jí)稻組合的大面積應(yīng)用仍然面對(duì)巨大風(fēng)險(xiǎn)。又例如，用現(xiàn)有的化學(xué)殺雄劑誘導(dǎo)水稻雄性不育往往達(dá)不到百分之百，所以由此生產(chǎn)的雜交種子中混有10-20％的母本自交種子，這種種子影響雜種產(chǎn)量。
為了剔除雜交種子中混入的母本自交種子，對(duì)母本進(jìn)行性狀標(biāo)記是一種有效的技術(shù)。本發(fā)明人在以前的專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?8123566、99109600)中，公開了用稻田除草劑在雜交水稻種子播種后從秧苗中除去母本自交秧苗的方法。根據(jù)該專利申請(qǐng)，選擇具有對(duì)稻田除草劑苯達(dá)松或者酰胺類或者脲類稻田除草劑敏感或致死的隱性性狀的不育系為母本，與不具有所述隱形性狀的恢復(fù)系配制雜交種，在該雜交種播種后，在稻田施用上述稻田除草劑，其幼苗生長(zhǎng)受到除草劑的作用，純合的母本自交種苗將被抑制或殺死，而真正的雜交種苗由于是雜合基因型，生長(zhǎng)正常而不受害，從而達(dá)到了清除母本自交秧苗的目的。上述公知技術(shù)是通過在雜交水稻種子播種后在田間施用藥劑、對(duì)水稻幼苗的識(shí)別和處理來達(dá)到除雜保純的目的。
另一方面，對(duì)種子進(jìn)行藥劑處理已經(jīng)是廣泛應(yīng)用的農(nóng)藝技術(shù)。浸種、拌種和拌芽都是有效的藥劑處理辦法。應(yīng)用種子包衣劑對(duì)種子進(jìn)行包衣則是更好的的藥劑處理技術(shù)，已經(jīng)在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)使得可以在種子播種前使種子攜帶上殺蟲殺菌或者其他化學(xué)物質(zhì)?，F(xiàn)有的種衣劑一般由成膜劑、殺菌劑、殺蟲劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、染色劑、植物營(yíng)養(yǎng)成分以及輔助物料等組成。采用這種種衣劑對(duì)作物種子進(jìn)行包衣處理后，更有利于種子在田間發(fā)芽生長(zhǎng)，增強(qiáng)作物幼苗的抗病抗蟲能力，最終提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛推廣。張洪熙等發(fā)明了在水稻種衣劑中加入高吸水樹脂的技術(shù)(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?6117076.X)，用于水稻旱育拋秧育苗，以便培育出適宜的旱育拋栽秧苗。以上技術(shù)都是為了使經(jīng)過藥劑處理的種子更好的生長(zhǎng)成苗。
本發(fā)明的目的是提供一種通過種子處理來清除雜交水稻F1代種子中混入的母本和/或其保持系的自交種苗的技術(shù)。
本發(fā)明的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用除草劑清除雜交水稻F1代中混入的母本和/或其保持系的自交種苗的方法，其特征在于選擇具有在萌芽至成苗期間能被稻田除草劑抑制生長(zhǎng)或致死的純合的隱性性狀的母本(自交的或用雄性不育系和保持系雜交繁殖的)與不具有所述隱形性狀的恢復(fù)系配制雜交種，在播種前使雜交種子攜帶有稻田除草劑。當(dāng)這樣的攜帶有稻田除草劑的種子播種后，其種子在萌芽至成苗期間受到所攜帶的除草劑的作用，純合的母本種苗、或其保持系的自交種苗將被抑制生長(zhǎng)直至死亡，而真正的雜交種苗由于是雜合基因型，不能被抑制而生長(zhǎng)正常，從而達(dá)到了清除母本自交種苗的目的。所述的在萌芽至成苗期間能被稻田除草劑抑制生長(zhǎng)或致死的隱性性狀，是指具有該性狀的品種種子，在其萌芽至成苗期間接觸對(duì)普通水稻品種安全的稻田除草劑后，該種子長(zhǎng)成的幼苗被抑制生長(zhǎng)或致害死亡，而同樣條件下不具有該性狀的普通水稻品種種子長(zhǎng)成的幼苗生長(zhǎng)正常，并且以具有該性狀的品種為親本的F1代也生長(zhǎng)正常。術(shù)語稻田除草劑是指除草劑中可以安全用于種植普通水稻品種的稻田的那些除草劑品種。稻田除草劑及其他各類除草劑的分類載于《中國(guó)農(nóng)田雜草化學(xué)防治》(中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1996年第一版)第122-222頁。稻田除草劑施用于水稻后，能夠被水稻代謝為無毒產(chǎn)物，而在敏感植物中，它們不能被代謝為無毒產(chǎn)物，或者代謝速度較緩慢，因而表現(xiàn)為對(duì)水稻安全的選擇性除草效果。本發(fā)明中所述的具有在萌芽至成苗期間能被稻田除草劑抑制生長(zhǎng)或致死的純合的隱性性狀的母本水稻，可以來自于水稻對(duì)除草劑抗性的突變，或者從已有的突變體轉(zhuǎn)育而來?！吨袊?guó)水稻科學(xué)》1999年第二期發(fā)表的“水稻光溫敏雄性不育系化學(xué)致死突變體的誘變篩選與初步研究”一文中公開了一種對(duì)除草劑苯達(dá)松和磺酰脲類除草劑農(nóng)得時(shí)抗性喪失的突變體8077S。以8077S為親本進(jìn)行雜交轉(zhuǎn)育，可以獲得新的對(duì)苯達(dá)松和磺酰脲類除草劑敏感的水稻品種。
所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用含有稻田除草劑的溶液進(jìn)行浸種。
所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用稻田除草劑進(jìn)行拌種或拌芽。
所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用含有稻田除草劑的種子包衣劑進(jìn)行種子包衣。
所述的稻田除草劑選自三氮苯類除草劑、磺酰脲類除草劑、咪唑啉酮類除草劑、腈類除草劑、吡啶類除草劑、環(huán)狀亞胺類除草劑、磺酰胺類除草劑、嘧啶類除草劑。
所述的稻田除草劑選自農(nóng)得時(shí)、草克星、威農(nóng)、芐磺隆、甲黃隆、闊葉凈、醚苯黃隆、cinosulfuron、imazosulfuron、綠磺隆。
一種用于雜交水稻的種子包衣劑，其特征在于其中含有稻田除草劑。
所述的種子包衣劑每升含有0.1-200.0克磺酰脲類稻田除草劑。
一種用除草劑清除雜交水稻F1代中混入的母本和/或其保持系的自交種苗的應(yīng)用方法，上述的方法，在水稻光溫敏雄性不育系雜交制種或者水稻化學(xué)殺雄雜交制種或者水稻質(zhì)核互作雄性不育系雜交制種中應(yīng)用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下采用本發(fā)明的方法，較之在水稻播種后的苗期在大田進(jìn)行施藥除雜，將除雜保純的農(nóng)事操作從大田階段提前到了種子準(zhǔn)備階段，將田間操作變成了室內(nèi)操作，有利于將分散的農(nóng)戶操作變成集中的技術(shù)管理，將更便于除雜技術(shù)的實(shí)施，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例為；例18077S是人工誘變獲得的一個(gè)兼具光溫敏雄性不育和除草劑敏感性狀的水稻品種，該品種的自交苗在在萌芽至成苗期對(duì)磺酰脲類稻田除草劑較普通水稻品種敏感且表現(xiàn)為隱形遺傳。恢復(fù)系“特青”為不具有該隱形性狀的普通水稻品種。當(dāng)對(duì)萌芽期的8077S、8077S×特青的F1代以及特青種子使用5-30ppm濃度的磺酰脲類稻田除草劑浸種后，8077S的幼芽被抑制生長(zhǎng)而不能正常成苗，而8077S×特青的F1代以及特青的幼苗則生長(zhǎng)正常。以8077S為母本與恢復(fù)系“特青”配制雜交種，由于8077S在異常低溫條件下表現(xiàn)為雄性不育不徹底，在所配制的雜交種籽中可能會(huì)混有8077S的自交種籽。在所配制的雜交種籽播種前，用含有磺酰脲類稻田除草劑的種子包衣劑進(jìn)行種子包衣，播種后其中混雜的自交種子被抑制發(fā)芽生長(zhǎng)，不能正常成苗，而真正的F1代雜交秧苗正常生長(zhǎng)無受害癥狀。從而實(shí)現(xiàn)了除雜保純的目的。
例2Mp64S是通過8077S和p64S雜交后選育成的一個(gè)具有光溫敏雄性不育性狀的水稻品種，該品種的自交苗在萌芽至成苗期對(duì)磺酰脲類稻田除草劑芐磺隆較普通水稻品種敏感且表現(xiàn)為隱形遺傳。恢復(fù)系“9311”為不具有該隱形性狀的普通水稻品種。當(dāng)對(duì)萌芽期的Mp64S、Mp64S×9311的F1代以及9311種子使用5-30ppm濃度的芐磺隆浸種后，Mp64S的幼芽被抑制生長(zhǎng)而不能正常成苗，而Mp64S×9311的F1代以及9311的幼苗則生長(zhǎng)正常。以Mp64S為母本與恢復(fù)系“9311”配制雜交種，由于Mp64S在異常低溫條件下表現(xiàn)為雄性不育不徹底，在所配制的雜交種籽中可能會(huì)混有Mp64S的自交種籽。在所配制的雜交種籽播種前，用每升含有2克芐磺隆的種子包衣劑進(jìn)行種子包衣，播種后其中混雜的自交種子被抑制發(fā)芽生長(zhǎng)，不能正常成苗，而真正的F1代雜交秧苗正常生長(zhǎng)無受害癥狀。從而實(shí)現(xiàn)了除雜保純的目的。
例3MII-32A是通過8077S和II-32A雜交后選育成的一個(gè)質(zhì)核互作雄性不育系，MII-32B是它的保持系。MII-32A的種子及其保持系MII-32B的自交種子在萌芽至成苗期對(duì)磺酰脲類稻田除草劑較普通水稻品種敏感且表現(xiàn)為隱形遺傳。以MII-32A×MII-32B雜交繁殖得到的MII-32A的種子為母本與不具有所述隱形性狀的普通水稻品種恢復(fù)系838或501配制雜交種，由于MII-32A在某些地區(qū)表現(xiàn)為雄性不育不徹底或者由于機(jī)械混雜原因，在所配制的雜交種籽中可能會(huì)混有MII-32A和/或MII-32B的自交種籽。在所配制的雜交種籽播種前，用每升含有2克芐磺隆的種子包衣劑進(jìn)行種子包衣，播種后其中混雜的MII-32A和/或MII-32B的自交種子被抑制發(fā)芽生長(zhǎng)，不能正常成苗，而真正的F1代雜交秧苗正常生長(zhǎng)無受害癥狀。從而實(shí)現(xiàn)了除雜保純的目的。
權(quán)利要求
1一種用除草劑清除雜交水稻F1代中混入的母本和/或其保持系的自交種苗的方法，其特征在于選擇具有在萌芽至成苗期間能被稻田除草劑抑制生長(zhǎng)或致死的純合的隱性性狀的母本(自交的或用雄性不育系和保持系雜交繁殖的)與不具有所述隱形性狀的恢復(fù)系配制雜交種，在播種前使雜交種子攜帶有稻田除草劑。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用含有稻田除草劑的溶液進(jìn)行浸種。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用稻田除草劑進(jìn)行拌種或拌芽。
4根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的在播種前使種子攜帶有稻田除草劑，是指用含有稻田除草劑的種子包衣劑進(jìn)行種子包衣。
5根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法，其特征在于所述的稻田除草劑選自三氮苯類除草劑、磺酰脲類除草劑、咪唑啉酮類除草劑、腈類除草劑、吡啶類除草劑、環(huán)狀亞胺類除草劑、磺酰胺類除草劑、嘧啶類除草劑。
6根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的方法，其特征在于所述的稻田除草劑選自農(nóng)得時(shí)、草克星、威農(nóng)、芐磺隆、甲黃隆、闊葉凈、醚苯黃隆、cinosulfuron、imazosul furon、綠磺隆。
7一種用于雜交水稻的種子包衣劑，其特征在于其中含有稻田除草劑。
8根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的種子包衣劑每升含有0.1-200.0克磺酰脲類稻田除草劑。
9一種用除草劑清除雜交水稻F1代中混入的母本和/或其保持系的自交種苗的應(yīng)用方法，其特征在于權(quán)利要求1-8所述的方法，在水稻光溫敏雄性不育系雜交制種或者水稻化學(xué)殺雄雜交制種或者水稻質(zhì)核互作雄性不育系雜交制種中應(yīng)用。
全文摘要
一種用除草劑清除雜交水稻F
文檔編號(hào)A01H1/02GK1452854SQ0211575
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者張集文 申請(qǐng)人:武漢科賽生物技術(shù)有限公司