專利名稱：用宿根法生產(chǎn)雜交稻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水稻雜種優(yōu)勢利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用宿根法繁殖不育系、恢復(fù)系以及生產(chǎn)宿根雜交稻種子和雜交稻的方法。
當(dāng)今世界的稻米都是用一年生稻生產(chǎn)出來的。種植一年生稻大約已有一萬年。現(xiàn)在人口大增而稻田減少。近30年來水稻高產(chǎn)育種徘徊不前。靠現(xiàn)有技術(shù)欲再增單產(chǎn)20％已幾乎無望。若再不增產(chǎn)又會(huì)有發(fā)生糧荒的危險(xiǎn)。
現(xiàn)有的一年生稻技術(shù)缺陷是1、種植一年生稻必須每年或者每季耕耙一次稻田；必須每年或者每季購買和播種一次種子；我國以移栽稻為主，還必須每年或者每季育秧和栽插。這些措施就得耗費(fèi)大量人力財(cái)力。
2、為了高產(chǎn)而實(shí)行集約栽培不但成本高而且誘使幾十年前無足輕重的次要病蟲害近二十多年迅速上升為嚴(yán)重病蟲，如稻褐飛虱及其傳播的病毒病。為了防治蟲害和集約栽培誘發(fā)的真菌病害又不得不大施農(nóng)藥，嚴(yán)重污染環(huán)境。
3、美國1992年10月27日批準(zhǔn)的5158879號專利宿根不育系生產(chǎn)雜交稻種子，發(fā)明人李勤修。該專利用宿根不育系生產(chǎn)一年生雜交稻種子，但這些宿根不育系在選育過程中根狀莖性狀已消失而不能自動(dòng)移植復(fù)壯。所以，宿根不育系必須人工移栽復(fù)壯，否則會(huì)退化成小草而無利用價(jià)值。使這項(xiàng)專利至今不能投產(chǎn)利用。加之，發(fā)明人李勤修已停止向美方提供實(shí)施技術(shù)，使美方有大部份專利權(quán)的這項(xiàng)專利在美國報(bào)廢。
本發(fā)明的目的是提供一種用宿根法生產(chǎn)雜交水稻的方法，用宿根不育系播一次而宿根多年不斷生產(chǎn)出多年生宿根雜交稻種子。這種宿根F1雜交種子播后長出的稻株能宿根無性繁殖固定重現(xiàn)雜種優(yōu)勢。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用宿根法生產(chǎn)雜交水稻的方法，包括不育系、恢復(fù)系選擇，雜種F1和雜交稻的生產(chǎn)；選擇宿根不育系為母本，選擇宿根恢復(fù)系為父本，配制宿根雜交種，再用宿根雜交種生產(chǎn)宿根雜交稻。
選擇的宿根不育系為GP8A或者不育系CP8A。
選擇的不育系為完全不感光宿根不育系。
選擇的宿根恢復(fù)系是從現(xiàn)有常規(guī)品種中測出的G4362或者P1839；也可用現(xiàn)有恢復(fù)系與宿根系雜交選育恢復(fù)系。
雜種F1為完全不感光宿根F1，該宿根F1能無性繁殖重現(xiàn)雜種優(yōu)勢多年；且能連續(xù)不斷抽穗成熟，每個(gè)月收割一次，每年收割多次，直至初冬才休眠。
用宿根法生產(chǎn)的雜種F1，混收后根據(jù)父母本谷粒寬度差異用網(wǎng)篩分選出雜交種子。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下1、產(chǎn)量高。完全不感光宿根雜交稻沒有單獨(dú)的營養(yǎng)生長期而充分有效地用光熱水條件形成稻谷產(chǎn)量，宿根稻田每月收割一次稻穗，年收多次使年畝總產(chǎn)比現(xiàn)用一年生雜交稻至少增加20％。宿根稻黃熟穗比未抽穗高30-40cm，便于人工或機(jī)械收割又不傷及下一批新穗。
2、種子生產(chǎn)成本低。宿根不育系無性繁殖純度高不必去雜。完全不感光宿根不育系與早熟宿根恢復(fù)系組配時(shí)，每年多次收獲雜交種子。宿根不育系有長柱頭、疏穗等有利于異交的關(guān)鍵性狀，異交結(jié)實(shí)可達(dá)70％。總之，種子生產(chǎn)成本比現(xiàn)用一年生雜交稻低40％。
3、利用宿根F1成本低。宿根雜交稻是稻樁作種再利用，播種一次收5年，不施藥治病蟲草。有些地區(qū)可少施或不施氮肥。長久免耕?？傊?，可節(jié)省大筆生產(chǎn)費(fèi)用。
4、宿根雜交早稻和宿根三葉草等綠肥全年嚴(yán)密復(fù)蓋長久免耕的旱地坡地，可防止水土流失。
本發(fā)明的具體實(shí)施例如下實(shí)施例1本發(fā)明主要包括宿根不育系和恢復(fù)系選育，宿根法生產(chǎn)F1種子和宿根利用F1三個(gè)方面，按以下各步實(shí)現(xiàn)。
1、選育宿根不育系和恢復(fù)系。長藥野生稻O.longistaminata和柳州野稻O.rufipogon是理想的宿根野生親本。粳稻G4362、P1839等是豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和宿根性供體。用它們分別育成宿根核不育系GP8A和宿根野敗不育系CP8A，兩類不育系均可有性和無性繁殖。宿根恢復(fù)系G4362,P1839是直接從粳稻常規(guī)品種測出，也可用現(xiàn)有恢復(fù)系與宿根系雜交育出，宿根恢復(fù)系實(shí)行無性繁殖和種子繁殖。
2、純合宿根不育系與恢復(fù)系雜交得宿根F1無性繁殖重現(xiàn)雜種優(yōu)勢用多年。
3、宿根雜交稻在長久免耕的水田或旱地栽培。宿根稻生長區(qū)域內(nèi)有益生物如綠肥、益蟲和有益微生物等與有害生物如害蟲、雜草、病害等形成自然平衡，有害生物不易危害成災(zāi)。所以，宿根稻區(qū)基本上不施藥防治病蟲草。稻農(nóng)的主要田間操作就是收割稻穗。殘茬就地腐解為肥，固氮生物活躍區(qū)可不施或少施氮肥。約四至五年更換一次新宿根組合。
宿根不育系及其配出的宿根F1雜交種都有地下根狀莖自動(dòng)移植復(fù)壯，宿根多年不衰。根狀莖自動(dòng)移植自行調(diào)節(jié)田間密度。而無須人工移栽復(fù)壯和人為調(diào)節(jié)控制田間密度。
完全不感光宿根不育系及其完全不感光宿根F1的宿根株是連續(xù)不斷抽穗成熟，每個(gè)月收割一次，每年收割多次。直至初冬才休眠。
宿根不育系，特別是由單株無性繁殖而成的不育系可達(dá)100％高純度。
實(shí)施例21、復(fù)交選育宿根不育系和恢復(fù)系光粳A/柳州野稻∥長藥野稻得宿根野栽交F14020。從F2和F3中選獲根狀莖純合的4020-821和4020-824-1。核不育系栽培稻與4020F1測交的F1再與栽培稻雜交后自交得野生性狀已消除的886A。用886A與4020-821雜交再自交和兄妹交分離出符合生產(chǎn)需要的純合整齊的強(qiáng)根狀莖耐寒抗旱不落粒宿根核不育系。核不育系中的可育株經(jīng)自交選得野敗型宿根保持系。再與野敗不育系連續(xù)回交育成宿根野敗不育系。
宿根恢復(fù)系G4362、P1839是直接從粳稻常規(guī)品種測出。也可用現(xiàn)在恢復(fù)系與宿根系雜交育出。宿根恢復(fù)系實(shí)行無性繁殖和種子繁殖。
2、宿根不育系繁殖和宿根雜交稻種子生產(chǎn)宿根標(biāo)記核不育系兄妹交、自交繁殖、把兄妹交或自交群體中的雄可育株完全淘汰只留下不育株宿根繁殖擴(kuò)大群體。宿根野敗不育系采用回交繁殖和無性繁殖擴(kuò)大群體。
宿根不育系與宿根恢復(fù)系或一年生恢復(fù)系雜交。因根狀莖和抗寒宿根性都是顯性，所以宿根不育系與恢復(fù)系組配出的F1必具宿根性。只是一年生恢復(fù)系配出的F1組合間宿根性有差異，可擇優(yōu)利用。
宿根不育系與宿根恢復(fù)系相間種植生產(chǎn)出宿根F1雜交種子。有根狀莖的不育系或恢復(fù)系自動(dòng)移植必使父母本交錯(cuò)混合在一起生長。可混收后根據(jù)父母本谷粒寬度差異用網(wǎng)篩分選出雜交種子。還可在有分離的F1群體中單株或集團(tuán)選擇而后宿根無性繁殖利用。
3、宿根F1雜交稻的生產(chǎn)利用宿根雜交稻用谷粒播種建立原生株群體時(shí)田間操作與現(xiàn)行一年生稻相同。原生株群體，使是完全不感光的，出苗后有獨(dú)立的營養(yǎng)生長期而后進(jìn)入生殖生長期開始分化幼穗。第一次收割后由稻樁產(chǎn)生的宿根株則不再有專門的營養(yǎng)生長而是出苗與穗分化同步，一個(gè)月后4-5片葉時(shí)抽穗，再過30天穗黃熟。從出苗至穗黃熟約60天。前一批宿根苗穗黃時(shí)，第二批宿根苗孕穗第三批根蘗出苗。這就是宿根稻的穗分化、抽穗、穗黃熟三同步，連續(xù)進(jìn)行。在熱帶全年不斷有穗黃熟可收。在亞熱帶，月均氣溫低于10℃時(shí)，根狀莖停止生長而轉(zhuǎn)入休眠，直至氣溫回升＞10℃后又萌發(fā)復(fù)生新苗。夏季氣溫雖高，若遇干旱，根狀莖也停止生長而休眠。旱后逢雨，根狀莖迅速萌發(fā)恢復(fù)生機(jī)。休眠避寒避旱性是長藥野稻在上億年進(jìn)化中形成的，而今遺傳給了宿根雜交稻。所以，冬季宿根稻不需要人工灌溉，不人工防寒保護(hù)。本發(fā)明的宿根雜交稻冬季可忍受最冷月均溫5℃，極值-7.9℃。
宿根雜交稻與現(xiàn)行一年生稻集約栽培相比是較為粗放的。在相對粗放的條件下靠宿根稻固定重現(xiàn)雜種優(yōu)勢和每年收割多次而增產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用宿根法生產(chǎn)雜交水稻的方法，包括不育系、恢復(fù)系選擇，雜種F1和雜交稻的生產(chǎn)；其特征在于選擇宿根不育系為母本，選擇宿根恢復(fù)系為父本，配制宿根雜交種，再用宿根雜交種生產(chǎn)宿根雜交稻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于；選擇的宿根不育系為GP8A或者不育系CP8A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于選擇的不育系為完全不感光宿根不育系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于；選擇的宿根恢復(fù)系是從現(xiàn)有常規(guī)品種中測出的G4362或者P1839；也可用現(xiàn)有恢復(fù)系與宿根系雜交選育恢復(fù)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于雜種F1為完全不感光宿根F1，該宿根F1能無性繁殖重現(xiàn)雜種優(yōu)勢多年；且能連續(xù)不斷抽穗成熟，每個(gè)月收割一次，每年收割多次，直至初冬才休眠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用宿根法生產(chǎn)的雜種F1，混收后根據(jù)父母本谷粒寬度差異用網(wǎng)篩分選出雜交種子。
全文摘要
一種利用宿根法生產(chǎn)雜交水稻的方法，包括不育系、恢復(fù)系選擇，雜種F
文檔編號A01H1/04GK1227707SQ99105408
公開日1999年9月8日 申請日期1999年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月6日
發(fā)明者李勤修 申請人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所