本發(fā)明涉及植物育種領(lǐng)域，具體涉及一種利用顯性核不育材料進(jìn)行節(jié)水抗旱稻輪回選擇育種的方法。

背景技術(shù)：

水稻是典型的自花授粉作物，長(zhǎng)期以來(lái)水稻品種的改良主要依賴雜交育種方法，然而，受傳統(tǒng)人工雜交技術(shù)手段和育種周期的限制，水稻育種過(guò)程中僅利用少數(shù)優(yōu)異的親本進(jìn)行雜交，導(dǎo)致遺傳基礎(chǔ)日漸狹窄，新育成的品種大同小異。隨著當(dāng)今水稻育種目標(biāo)的不斷變化，生產(chǎn)上對(duì)水稻品種的產(chǎn)量、米質(zhì)、抗病蟲、抗旱和輕簡(jiǎn)化栽培等都有新的要求，傳統(tǒng)的育種方法已很難滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，因而打破常規(guī)尋求新的途徑勢(shì)在必行。

節(jié)水抗旱稻是指既具有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性、又具有旱稻的節(jié)水抗旱特性的一種新的水稻品種類型。它是在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上，引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性而育成的新品種。在灌溉條件下，其產(chǎn)量、米質(zhì)與水稻基本持平，但可節(jié)水50%以上；在望天田，具有較好的抵抗干旱的能力（或基本具有旱稻品種的抗旱能力）。在栽培上，簡(jiǎn)單易行，投入低，節(jié)能環(huán)保。目前，節(jié)水抗旱稻已有多個(gè)品種在安徽、湖北、廣西等地推廣種植，深受農(nóng)戶喜愛(ài)。2016年，節(jié)水抗旱稻抗旱性鑒定技術(shù)規(guī)范（NY/T 2863-2015）和節(jié)水抗旱稻術(shù)語(yǔ)（NY/T 2862-2015）這兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為節(jié)水抗旱稻的持續(xù)有序發(fā)展提供了有力支撐。

現(xiàn)有節(jié)水抗旱稻品種具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，在今后節(jié)水抗旱稻新品種的選育中，我們要繼續(xù)保持其抗旱性好的特點(diǎn)，還需進(jìn)一步提高其抗病蟲害能力、稻米的食味品質(zhì)、水田的產(chǎn)量潛力等性狀。在現(xiàn)有節(jié)水抗旱稻材料的基礎(chǔ)上，導(dǎo)入水稻育種材料的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲等優(yōu)良性狀，將是今后節(jié)水抗旱稻改良的主要育種方向。然而，抗旱、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病蟲等性狀是復(fù)雜的數(shù)量性狀，由許多微效基因控制，并且這些性狀表型鑒定復(fù)雜，年季間重復(fù)性差，田間選擇困難。利用常規(guī)的雜交育種方法，為篩選到符合育種目標(biāo)的單株，需要進(jìn)行大量的雜交和回交，并進(jìn)行多年多點(diǎn)的表型鑒定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且工作量巨大、效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種克服節(jié)水抗旱稻材料抗旱性好但產(chǎn)量潛力有限，而水稻材料產(chǎn)量高但抗旱性差的問(wèn)題，提供了一種利用顯性核不育材料進(jìn)行輪回選擇育種的方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是：一種利用顯性核不育材料進(jìn)行節(jié)水抗旱稻輪回選擇育種的方法，包括以下步驟：

i、以顯性核不育材料為母本，節(jié)水抗旱稻為父本雜交并回交五次，獲得節(jié)水抗旱稻顯性核不育材料；

ii、以步驟i中所述節(jié)水抗旱稻顯性核不育材料為母本并將其分別與具有不同預(yù)設(shè)性狀的15-30個(gè)水稻育種材料為父本進(jìn)行雜交，分別獲得F1代種子；

iii、將步驟ii中所分別獲得的F1代種子進(jìn)行等量混合種植并在抽穗期將其與外界進(jìn)行隔離，在成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得第一輪回選擇群體；

iv、重復(fù)多次地將步驟iii中所述第一輪回選擇群體在旱地種植，全生育期靠自然降雨，在抽穗期對(duì)輪回選擇群體進(jìn)行隔離處理，成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得多組輪回選擇群體；

v、在步驟iv所得的多組輪回選擇群體中，挑選出能夠符合目標(biāo)抗旱性指標(biāo)的可育單株并進(jìn)入系譜法育種程序，再按照預(yù)設(shè)育種目標(biāo)進(jìn)行選擇并培育出符合目標(biāo)性狀要求的節(jié)水抗旱稻品種。

進(jìn)一步的，在步驟iv中，所述第一輪回選擇群體的種植群體在20000株以上。

進(jìn)一步的，在步驟i中，所述節(jié)水抗旱稻為恢復(fù)系旱恢3號(hào)。

進(jìn)一步的，在步驟i中，所述節(jié)水抗旱稻為常規(guī)稻滬旱15號(hào)。

進(jìn)一步的，在步驟ii中，所述分別與具有不同預(yù)設(shè)性狀的15-30個(gè)水稻育種材料包括75-1-127、 IRBB21、CBB23、恢12、旱恢15、旱恢37、旱恢49、旱恢57、輻恢838、華占、成恢727、閩恢3301、宜恢、H570和黃華占、華恢305的水稻育種材料。

進(jìn)一步的，在步驟ii中，所述分別與具有不同預(yù)設(shè)性狀的15-30個(gè)水稻育種材料包括綠旱1號(hào)、鄂中5號(hào)、黃華占、Basmati、美香占、NETMAT、油占8號(hào)、SAGC04、中組14、粵晶絲苗、黃絲占、中華1號(hào)、泰澳絲苗、黃絲桂占、茉莉新占、五山絲苗、桂育9號(hào)、桂禾豐、玉香占、科育08、粵晶絲苗2號(hào)、粵禾絲苗、華新絲苗2號(hào)、華天占、粵農(nóng)絲苗、農(nóng)香32、黃軟占、五山茉莉、粵航1號(hào)和金農(nóng)絲苗的水稻育種材料。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明利用核不育材料，克服了人工去雄困難，使進(jìn)行節(jié)水抗旱稻和優(yōu)良水稻大規(guī)模雜交成為可能，從而極大豐富了目前節(jié)水抗旱稻育種材料的遺傳基礎(chǔ)，有利于選育出節(jié)水抗旱、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種。水稻是典型自花授粉作物，育種材料進(jìn)行遺傳重組必須要進(jìn)行大量人工去雄和授粉過(guò)程，需要耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間。利用顯性核不育材料，推動(dòng)輪回選擇群體內(nèi)節(jié)水抗旱稻和水稻育種材料之間進(jìn)行廣泛的遺傳重組，增加優(yōu)良基因的重組和聚合，打破不利基因的連鎖，從而選育到符合我們育種目標(biāo)的節(jié)水抗旱新品種。

2、本發(fā)明創(chuàng)制的輪回選擇群體可以進(jìn)行不斷的改良。根據(jù)水稻生產(chǎn)的新需要，我們可以在輪回選擇群體中增加具有新育種目標(biāo)性狀的特異水稻遺傳資源。另外，還可以對(duì)輪回選擇群體進(jìn)行各種抗性篩選，比如輪回選擇群體種植在稻瘟病、白葉枯等病圃，淘汰群體內(nèi)不抗病單株，提高群體的整體抗性，進(jìn)而選育出具有多抗的育種材料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例涉及利用顯性核不育材料進(jìn)行節(jié)水抗旱稻輪回選擇選育三系恢復(fù)系，按照如下方法進(jìn)行：

（1）2010年海南春季，以顯性核不育材料為母本，節(jié)水抗旱稻恢復(fù)系旱恢3號(hào)為父本雜交并回交五次，獲得節(jié)水抗旱稻旱恢3號(hào)顯性核不育材料。

（2）2012年上海夏季，以節(jié)水抗旱稻旱恢3號(hào)顯性核不育材料為母本，分別以75-1-127（pi9）、 IRBB21(Xa21)、CBB23(X23)、恢12、旱恢15、旱恢37、旱恢49、旱恢57、輻恢838、華占、成恢727、閩恢3301、宜恢、H570、黃華占和華恢305具有優(yōu)良性狀的水稻育種材料為父本雜交，分別獲得F1 種子，其中，優(yōu)良性狀是包括抗旱、抗稻瘟病、抗白葉枯、抗稻飛虱、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、配合力好、抗倒伏、轉(zhuǎn)色好、氮磷營(yíng)養(yǎng)高效等常見(jiàn)優(yōu)良性狀。

（3）2013年海南春季，步驟（2）中分別獲得的F1種子進(jìn)行等量混合種植，抽穗期用2米高的薄膜進(jìn)行圍攔隔離處理，保證群體內(nèi)的花粉自由授粉，防止外源的花粉串入這個(gè)群體中，在成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得第一輪輪回選擇群體。

（4）2013年上海夏季，步驟（3）中第一輪回選擇群體在旱地種植，全生育期靠自然降雨，不進(jìn)行人工灌溉，抽穗期用薄膜進(jìn)行隔離處理，成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得第二輪輪回選擇群體。

（5）2014-2016年上海和海南，重復(fù)步驟（4）3-10次 ，得到第3-第10組輪回選擇群體，當(dāng)然根據(jù)需要還可以進(jìn)行11次或更多次。

（6）發(fā)現(xiàn)在第四輪回選擇群體中能夠挑選出符合目標(biāo)抗旱性指標(biāo)的可育單株， 2013夏季，將其種植在廣西岑溪稻瘟病圃進(jìn)行稻瘟病篩選，收獲的抗稻瘟病單株，系譜選擇，加代自交純合穩(wěn)定。至2016年，經(jīng)加代和測(cè)交組合雜種優(yōu)勢(shì)鑒定，編號(hào)為913的株系表現(xiàn)為抗旱、抗稻瘟病、配合力好等特點(diǎn)，定名為旱恢913。2016年上海夏季，在莊行試驗(yàn)站水稻品比試驗(yàn)中，旱恢913與三系不育系滬旱7A所配組的雜交組合比對(duì)照旱優(yōu)73生育期短2天，產(chǎn)量增產(chǎn)1%，稻瘟病抗性提高。

實(shí)施例二

本實(shí)施例涉及利用顯性核不育材料進(jìn)行節(jié)水抗旱稻輪回選擇選育常規(guī)稻，按照如下方法進(jìn)行：

（1）2010年海南春季，以顯性核不育材料為母本，節(jié)水抗旱稻常規(guī)稻滬旱15為父本雜交并回交五次，獲得節(jié)水抗旱稻滬旱15顯性核不育材料。

（2）2012年上海夏季，以節(jié)水抗旱稻滬旱15顯性核不育材料為母本，分別以綠旱1號(hào)、鄂中5號(hào)、黃華占、Basmati、美香占、NETMAT、油占8號(hào)、SAGC04、中組14、粵晶絲苗、黃絲占、中華1號(hào)、泰澳絲苗、黃絲桂占、茉莉新占、五山絲苗、桂育9號(hào)、桂禾豐、玉香占、科育08、粵晶絲苗2號(hào)、粵禾絲苗、華新絲苗2號(hào)、華天占、粵農(nóng)絲苗、農(nóng)香32、黃軟占、五山茉莉、粵航1號(hào)和金農(nóng)絲苗等具有優(yōu)良性狀的水稻育種材料為父本雜交，分別獲得F1種子，其中，優(yōu)良性狀是包括抗旱、抗稻瘟病、抗白葉枯、抗稻飛虱、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、配合力好、抗倒伏、轉(zhuǎn)色好、氮磷營(yíng)養(yǎng)高效等常見(jiàn)優(yōu)良性狀。

（3）2013年海南春季，將步驟（2）中分別獲得的F1種子等量混合種植，抽穗期用薄膜進(jìn)行隔離處理，成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得第一輪輪回選擇群體；

（4）2013年上海夏季，步驟（3）中第一輪回選擇群體在旱地種植，全生育期靠自然降雨，不進(jìn)行人工灌溉。抽穗期用薄膜進(jìn)行隔離處理，成熟期收獲優(yōu)良不育株上的種子，獲得第二輪輪回選擇群體。

（5）2014-2016年上海和海南，重復(fù)步驟（4）3-10次 ，得到第3-第10組輪回選擇群體，當(dāng)然根據(jù)需要還可以進(jìn)行11次或更多次。

（6）發(fā)現(xiàn)在第四輪回選擇群體中能夠挑選出符合目標(biāo)抗旱性指標(biāo)的可育單株， 2013夏季，將其種植在廣西岑溪稻瘟病圃進(jìn)行稻瘟病篩選，收獲的抗稻瘟病單株，系譜選擇，加代自交純合穩(wěn)定。至2016年，經(jīng)加代和優(yōu)勢(shì)鑒定，編號(hào)為WF47-2的株系表現(xiàn)為抗旱、抗稻瘟病、產(chǎn)量高等特點(diǎn)。2016年安徽阜南夏季，在阜南農(nóng)科所節(jié)水抗旱稻品比試驗(yàn)中，WF47-2比對(duì)照綠旱1號(hào)生育期短4天，產(chǎn)量增產(chǎn)18.9%，稻瘟病抗性好。

本發(fā)明的不局限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的上述各個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案彼此可以交叉組合形成新的技術(shù)方案，另外凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。