一種適于安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用除草劑敏感性狀和特異稻殼顏色性狀進行雜交水稻品種選育和種子安全高效生產(chǎn)的方法。即利用標志性狀（除草劑敏感致死標志性狀，特異穎殼顏色標志性狀），通過綜合運用雜交、回交及自交等遺傳改良方法，在雜交水稻的雙親間創(chuàng)造穎殼顏色和除草劑敏感性的雙重差異，培育出適于機械化制種操作的含有不同標志性狀的雜交水稻父、母本，機械混播（插）后，針對標志性狀的不同特性采用除草劑噴殺父本和種子色選機分選的技術(shù)處理，從而在保障雜交種子純度的前提下，實現(xiàn)雜交水稻種子生產(chǎn)的機械化，提高制種效率，達到雜交水稻種子的安全高效生產(chǎn)的目的。
【專利說明】一種適于安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作物育種領(lǐng)域，具體地說是一種安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀70年代成功實現(xiàn)三系配套以來，雜交水稻的推廣應(yīng)用已為我國乃至全球糧食安全做出了重大貢獻。但由于雜交水稻制種環(huán)節(jié)多、工序繁雜，過多地依賴于密集的人力勞作，生產(chǎn)效率較為低下。研究和建立適于機械化操作的雜交稻品種選育和種子安全高效的生產(chǎn)技術(shù)，對降低雜交稻種子生產(chǎn)成本和緩解城市化帶來的農(nóng)村勞動力嚴重不足的困難都具有積極意義。現(xiàn)有的報道和專利申請中，主要集中在以下幾個方面進行混播制種的技術(shù)構(gòu)想:
[0003]一、利用父母本粒型的差異，通過機械分選技術(shù)實現(xiàn)雜交種和父本的分離。該方法只能針對父母本粒型差異較大的雜交組合，很多雜交組合父母本粒型差異較小，特別是對僅為粒長差異的組合，混雜難以有效剔出，利用粒型特異基因(如特大粒、特小粒)改造雙親的技術(shù)難度大，因而該方法局限性大。
[0004]二、利用父母本穎殼顏色 差異，通過色選機將雜交種與父本分開。大量實踐表明，色選機去雜能力的有限，特別是雜粒比例較大時，往往需要反復(fù)多次色選才能湊效，成本高，效率難以提升，因而該方法應(yīng)用也受到限制。
[0005]三、將抗除草劑基因?qū)氲交謴?fù)系中，花期授粉后噴施除草劑殺死父本，實現(xiàn)機械化混收(CN1318287，CN102342243A)。實踐表明:僅靠授粉后噴施除草劑往往難以殺死所有的恢復(fù)系，即便是殺死了的恢復(fù)系，其穗上也可能會有少量具有發(fā)芽能力的非飽滿種子，加之父母本混植狀態(tài)下的相互支撐和捧舉，致使收獲的雜交種中，不可避免地存在少量父本種子的摻雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種利用除草劑敏感性狀和水稻穎殼顏色性狀進行雜交水稻種子安全高效生產(chǎn)的方法。
[0007]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下方案:
[0008]一種安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法，其特點在于選擇生育期相近的恢復(fù)系和相應(yīng)的不育系，
[0009]通過雜交、回交和自交的方式將除草劑敏感性狀和特異穎殼顏色性狀同時導入到恢復(fù)系中，選育出既具有除草劑敏感性狀，又具有特異穎殼顏色性狀的恢復(fù)系；或
[0010]通過雜交、回交和自交的方式，將除草劑敏感性狀導入恢復(fù)系中，將特異穎殼顏色性狀導入不育系中；
[0011]利用上述選育的恢復(fù)系與相應(yīng)不育系，按比例混合插秧或混合直播進行育種；在恢復(fù)系抽穗期，噴施除草劑，殺死父本；待不育系種子成熟后，進行機械收割；利用色選機對收割后的種子進行純化，保留具有特異穎殼顏色或正常殼色的雜交種子，剔除少量殘余的具有正常殼色或特異穎殼顏色的恢復(fù)系種子。
[0012]本發(fā)明特點還在于:
[0013]所述除草劑敏感性狀來源于苯達松敏感突變體農(nóng)林8號m。
[0014]所述生育期相近指生育期相差小于一周。 [0015]本發(fā)明所述的選育的不育系和恢復(fù)系混播制種下的雙保純處理，即在父本抽穗期噴施除草劑以殺死父本恢復(fù)系的處理，和成熟種子收獲后的利用色選機械的純化處理，二者的有機結(jié)合和配合使用即構(gòu)成本專利所述的安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法，采用本發(fā)明生產(chǎn)方法獲得的種子純度達99%。
[0016]本發(fā)明詳細方案如下:
[0017]1、具除草劑敏感致死性狀恢復(fù)系的選育
[0018]以當前生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的水稻恢復(fù)系為輪回親本，與具除草劑敏感性狀的水稻資源(如苯達松敏感突變體農(nóng)林8號m等)雜交、回交并自交，通過田間施藥鑒定(或結(jié)合分子標記輔助選擇)，選育除草劑敏感的恢復(fù)系。
[0019]2、同時具除草劑敏感致死和特異穎殼顏色恢復(fù)系的選育
[0020]以當前生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的水稻恢復(fù)系為輪回親本，與具特異穎殼顏色的水稻資源(如含褐色穎殼性狀的Dular等)雜交、回交并自交，轉(zhuǎn)育成具特異稻殼顏色的恢復(fù)系，再與除草劑敏感的水稻資源(如苯達松敏感突變體農(nóng)林8號m等)雜交、回交并自交，通過分子標記輔助選擇并結(jié)合田間施藥鑒定，選育除草劑敏感且具有特異穎殼顏色的恢復(fù)系。
[0021]或者，以當前生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的水稻恢復(fù)系為輪回親本，分別與與具特異穎殼顏色的水稻資源和除草劑敏感的水稻資源雜交、回交并自交，再聚合特異穎殼顏色和除草劑敏感性狀，選育出具除草劑敏感致死和特異穎殼顏色恢復(fù)系。
[0022]3、具特異穎殼顏色三系不育系的選育
[0023]選用綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的三系保持系為輪回親本，與特異穎殼顏色的水稻資源雜交、回交并自交，選育出特異穎殼顏色的水稻三系保持系。以選育出保持系為輪回父本，與以正常殼色的同型三系不育系進行成對雜交(姊妹交)，最終選育出綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的且具有特異穎殼顏色性狀的三系不育系。
[0024]4、具特異穎殼顏色兩系不育系的選育
[0025]選用綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的兩系不育系為輪回親本，與具特異穎殼顏色水稻資源雜交、回交并自交，選育出具特異穎殼顏色水稻兩系不育系。
[0026]5.雙保純處理的雜交稻種生產(chǎn)方法
[0027]將具特異穎殼顏色性狀的不育系和帶有除草劑敏感致死性狀的相應(yīng)的恢復(fù)系；或正常殼色(淡黃色)的不育系與同時具除草劑敏感致死性狀和特異穎殼顏色性狀的恢復(fù)系，按一定比例混勻混播(插)，父本抽穗期，噴施一定濃度的除草劑殺死父本，成熟時機械收獲種子，并利用色選機對收獲的種子進行純化，收集保留具有特異穎殼顏色(或正常顏色)的雜交種子，剔除出可能因除草劑未殺死的恢復(fù)系種子，從而提高雜交種制種效率(以父母本簡單地混播混收代替了傳統(tǒng)的分行種植分別收獲的復(fù)雜過程)的同時又能確保合格的純度要求，實現(xiàn)雜交水稻種子安全高效的機械化生產(chǎn)。[0028]確切地說，就是綜合利用雜交、回交及自交等育種技術(shù)，將除草劑敏感致死性狀和 特異穎殼顏色性狀分別導入雜交水稻恢復(fù)系和不育系，或同時導入恢復(fù)系，從而在雜交水 稻的雙親間創(chuàng)造穎殼顏色和除草劑敏感性的雙重差異，改良后的父、母本按一定比例混合， 機械播(插）于同一制種田塊，父本抽穗期，噴施一定劑量的除草劑殺死父本，機械化收割成 熟種子，通過色選機分選，排除少量混雜的恢復(fù)系種子，確保雜交種純度，實現(xiàn)雜交稻種的 安全高效生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0029]以下敘述本發(fā)明的實施例。應(yīng)該說明，本發(fā)明的實施例只對本發(fā)明起說明作用，而 沒有任何限制作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作出某些等同的改動和顯而易見的改進。
[0030]—、兩系雜交稻“629S/揚褐殼感6號”的選育及生產(chǎn)
[0031]1.以揚稻6號為輪回母本，與攜帶苯達松敏感致死基因的農(nóng)林8號m雜交并回交 4代后自交，回交群體利用已報道的苯達松敏感致死基因特異標記進行篩選，將攜帶苯達松 敏感致死基因特異標記的單株進行自交，獲得的F2群體抽穗期葉片涂抹3000mg ? L—1苯達 松除草劑，篩選出苯達松敏感的單株，再自交3代，選育出苯達松敏感致死恢復(fù)系揚感6號。
[0032]2.以揚感6號為輪回母本，與具褐色稻殼性狀的Dular雜交并回交3代后自交3 代，選育褐色稻殼恢復(fù)系“揚褐殼感6號”。
[0033]3.將“揚褐殼感6號”與兩系不育系“629S”按1 :5或1 :6比例機械播(插)。與 父本抽穗期（抽穗50%)，每畝噴施45L2500?3000mg ? L—1苯達松除草劑，3天后觀察父本 藥害情況，若藥害不明顯，應(yīng)及時再補噴一次，用法用量與上一次相同。待雜交種成熟后，機 械收獲。收獲后的種子經(jīng)色選機分選，將殘余褐色穎殼的恢復(fù)系種子剔除。
[0034]二、三系雜交稻“褐殼A/揚感6號”的選育及生產(chǎn)
[0035]1.以蜀恢527為輪回親本，與苯達松敏感致死材料農(nóng)林8號m雜交、回交4代后自 交3代，并結(jié)合分子標記技術(shù)，選育苯達松敏感致死恢復(fù)系R163。
[0036]2.以保持系II-32B為輪回親本，與褐色稻殼材料Dular雜交、回交3代后自交4 代，選育褐色稻殼保持系褐殼B。
[0037]3.以褐殼B為輪回父本，與以正常殼色(淡黃色的）的同型三系不育系II-32A進 行雜交(姊妹交)，選育不育性狀穩(wěn)定徹底且具有特異穎殼顏色性狀的三系不育系褐殼A。
[0038]4.將R163與三系不育系“褐殼A”按1 :5或1 :6比例機械播(插)。于父本抽穗期 (抽穗50%)，每畝噴施45L2500?3000mg ? L—1苯達松除草劑，3天后觀察父本藥害情況，若 藥害不明顯，應(yīng)及時再補噴一次，用法用量與上一次相同。待雜交種成熟后，機械收獲。收 獲后的種子經(jīng)色選機分選，將殘余淡黃色殼色的恢復(fù)系種子剔除。
【權(quán)利要求】
1.一種安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法，其特征在于選擇生育期相近的恢復(fù)系和相應(yīng)的不育系， 通過雜交、回交和自交的方式將除草劑敏感性狀和特異穎殼顏色性狀同時導入到恢復(fù)系中，選育出既具有除草劑敏感性狀，又具有特異穎殼顏色性狀的恢復(fù)系；或 通過雜交、回交和自交的方式，將除草劑敏感性狀導入恢復(fù)系中，將特異穎殼顏色性狀導入不育系中； 利用上述選育的恢復(fù)系與相應(yīng)不育系，按比例混合插秧或混合直播進行育種；在恢復(fù)系抽穗期，噴施除草劑，殺死父本；待不育系種子成熟后，進行機械收割；利用色選機對收割后的種子進行純化，保留具有特異穎殼顏色或正常殼色的雜交種子，剔除少量殘余的具有正常殼色或特異穎殼顏色的恢復(fù)系種子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法，其特征在于，所述除草劑敏感性狀來源于苯達松敏感突變體農(nóng)林8號m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高效機械化制種的雜交水稻品種選育及生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生育期 相近指生育期相差小于一周。
【文檔編號】A01H1/02GK103518619SQ201310499096
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊劍波, 倪金龍, 宋豐順, 陸徐忠, 倪大虎, 朱啟升, 陳金節(jié) 申請人:安徽省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所