一種水稻長粒粳型親秈兩系不育系種質(zhì)的快速創(chuàng)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種水稻長粒粳型親秈兩系不育系種質(zhì)的快速創(chuàng)制方法，屬于作物遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻秈粳亞種間雜種一代蘊(yùn)藏著巨大的雜種優(yōu)勢。長期以來，水稻育種工作者致力于秈粳亞種間雜種優(yōu)勢提高水稻產(chǎn)量的研宄。但育種實(shí)踐中，選育強(qiáng)優(yōu)勢秈粳交雜交稻并在生產(chǎn)大面積應(yīng)用難度大，主要表現(xiàn)為雜種結(jié)實(shí)率低、植株過高、生育期過長和籽粒充實(shí)度差等四大難題。為此，水稻育種家先后提出了部分利用秈粳交雜種優(yōu)勢、應(yīng)用廣親和基因及光敏核不育基因、秈粳搭橋及粳型親秈系的選育等設(shè)想，通過三系、兩系法等育種途徑利用秈粳交雜種優(yōu)勢，并已取得了明顯進(jìn)展，先后選育系列強(qiáng)優(yōu)勢秈粳雜交組合在生產(chǎn)推廣應(yīng)用。但是目前生產(chǎn)上的粳型不育系往往因花時遲，柱頭外露率低、制種成本高等因素，限制了秈粳雜交稻在生產(chǎn)的應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種水稻長粒粳型親秈兩系不育系種質(zhì)的快速創(chuàng)制方法，利用上述不育系進(jìn)行大量組配強(qiáng)優(yōu)勢雜交稻新組合，可望篩選出強(qiáng)優(yōu)勢秈粳交雜種一代，為有效利用秈粳交雜種優(yōu)勢奠定基礎(chǔ)。
[0004]本發(fā)明的方法包括以下步驟:
(1)采用長粒型秈稻品種與含有廣親和基因的粳稻品種雜交，獲得雜種一代，種植雜種一代；當(dāng)水稻生長發(fā)育至孕穗期時，將幼穗取回后，采用M8誘導(dǎo)培養(yǎng)基和Ms分化培養(yǎng)基進(jìn)行花藥培養(yǎng)，獲得花藥培養(yǎng)植株Htl;
(2)種植Htl植株，從中選擇籽粒為長粒秈型，花時早，植株形態(tài)為粳型的自然加倍的二倍體正常植株H1;
(3)采用上述正常植株H1植株為父本，用秈型三系不育系進(jìn)行測交，種植測交Fi和相應(yīng)的H2世代，考察測交F i的結(jié)實(shí)率在85%以上的品系，選擇父本熟期轉(zhuǎn)色好，結(jié)實(shí)正常的長粒粳型親秈株系H2單株；
(4)以低溫敏兩系不育系為母本，以步驟(3)入選的長粒粳型親秈株系為父本雜交，獲得雜種F1R ;種植雜種F i代，F(xiàn) 抽穗時，再次與相應(yīng)的父本回交，獲得BC ；
(5)種植相應(yīng)的BC1R，混收BC芯代種子；種植BC乃群體2000株以上，從中選擇育性為雄性不育，株型粳型，籽粒長型，柱頭外露率高，花時早、綜合性狀優(yōu)良的兩系不育單株，割蔸再生，秋季短日照低溫時，混合收獲不育株系的自交種子BC1F2;
(6)播種并種植自交種子BC1F2,當(dāng)生長至孕穗期時，選擇植株形態(tài)粳型、且籽粒為長粒秈型的單株，混合取樣，將幼穗取回后，采用如步驟(I)所述進(jìn)行花藥培養(yǎng)，如步驟(2)所述種植、選擇，獲得自然加倍的二倍體正常植株SHtlR ;
(7)種植SHtl代植株，從中篩選出不育系穩(wěn)定、植株形態(tài)為粳型、籽粒為長粒秈型，花時早、綜合性狀優(yōu)良的水稻兩系不育株系，割蔸再生，秋季收獲SH1代種子；
(8)對步驟(7)入選的水稻兩系不育株系的不育性及可繁性進(jìn)行鑒定，并以低溫敏兩系不育系為對照，選育育性明顯優(yōu)于對照，臨界溫度低的低溫敏粳型親秈不育株系；
(9)種植步驟(8)選育的低溫敏粳型親秈不育株系，并以此為母本，以秈型恢復(fù)系為父本，配制系列雜種一代；種植雜種一代，考察其結(jié)實(shí)率及雜種優(yōu)勢，選擇并鑒定出結(jié)實(shí)率在85%以上，且雜種優(yōu)勢強(qiáng)的兩系秈粳雜交組合；其相應(yīng)的不育系即為最終獲得植株形態(tài)為粳型、籽粒為長粒秈型，花時早、育性穩(wěn)定，綜合性狀優(yōu)良的水稻長粒粳型親秈兩系不育系。
[0005]所述含有廣親和基因的粳稻品種為秀水13，長粒型秈稻品種為秈型保持系金23B ;低溫敏兩系不育系為金山s — 2。
[0006]以低溫敏兩系不育系金山s-2 (閩科鑒字
[2004]第116號)為兩系不育基因供體；含有廣親和基因S-5n粳型品種秀水13和生產(chǎn)大面積推廣應(yīng)用的秈稻保持系金23B為粳型親秈型材料的創(chuàng)制親本(水稻秈粳交親秈型不育系的雜種優(yōu)勢利用、吳建梅，林荔輝、林培清等，福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報2012，01)。通過秈粳雜交、回交；花藥培養(yǎng)快速穩(wěn)定、自然和人工相結(jié)合的育性鑒定方法，獲得植株形態(tài)為粳型、籽粒為長粒秈型，花時早的優(yōu)質(zhì)抗病、育性穩(wěn)定，綜合性狀優(yōu)良，配合力強(qiáng)的水稻兩系不育系。
[0007]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明專利育成的長粒粳型親秈兩系不育系具有下列優(yōu)點(diǎn):(I)不育系育性穩(wěn)定:采用花藥培養(yǎng)方法以及高海拔和早季低溫進(jìn)行篩選，快速獲得育性穩(wěn)定的低溫敏粳型親秈兩系不育系，解決制種安全性問題。(2)提高秈粳交雜種一代結(jié)實(shí)率。采用粳型親秈材料，通過雜交與回交等途徑，以期獲得具有特色的粳型親秈株系，即形態(tài)學(xué)為粳型，粒型與開花習(xí)性為秈型的不育系，上述不育系與秈型恢復(fù)系配組，雜種一代結(jié)實(shí)率達(dá)85%以上。(3)提高粳型親秈不育系的制種產(chǎn)量。粳型不育系往往開花遲，異交特性差，制種產(chǎn)量低，效益差。本專利通過選育籽粒及開花習(xí)性偏秈、柱頭外露率高的不育株系，確保與秈稻恢復(fù)系花時相遇，提高制種產(chǎn)量，克服應(yīng)用障礙。(4)通過秈粳架橋親和、粳中摻秈等方法，并通過秈粳交花藥培養(yǎng)出愈率和綠苗率高，易快速穩(wěn)定，縮短育種周期，育成性狀與育性穩(wěn)定的粳型低溫敏兩系不育系，充分利用秈粳交雜種優(yōu)勢。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:
(1)采用長粒秈稻保持系金23B與含有廣親和基因的粳稻常規(guī)品種秀水13雜交，獲得雜種一代。種植雜種一代；當(dāng)水稻生長發(fā)育至孕穗期時，將幼穗取回后，采用M8誘導(dǎo)培養(yǎng)基和Ms分化培養(yǎng)基進(jìn)行花藥培養(yǎng)，獲得花藥培養(yǎng)植株HJ023株左右；
(2)種植H。植株，從中選擇籽粒長粒秈型，花時早(盛花為每天早上9點(diǎn)30分至10點(diǎn)30分左右)，植株形態(tài)為粳型的自然加倍的二倍體正常植株氏210株；
(3)采用上述正常植株H1植株為父本，分別以II一 32A和谷豐A為母本進(jìn)行測交，獲得相應(yīng)的雜種一代；
(4)成對種植H2代植株與相應(yīng)的雜種一代，從中選擇雜種一代結(jié)實(shí)率達(dá)85%以上，且父本轉(zhuǎn)色好，結(jié)實(shí)正常的長粒粳型親秈株系H2單株4個品系10CQ44、10CQ 65、1CQ 98、1CQ 101 ； (5)以兩系不育系金山s- 2為母本，以上述入選的長粒粳型親秈株系為父本10CQ44雜交，獲得雜種一代；種植雜種一代，并在抽穗時，與上述相應(yīng)的父本10CQ44回交，獲得BCi代；
(6)種植BC1代，并混收BC乃代種子；種植BC乃群代2160株，從中選擇雄性不育，株型粳型，籽粒長型，柱頭外露率高，花時早，綜合性狀優(yōu)良的兩系不育單株，割兜再生，秋季短日照低溫時，混合收獲不育株系的自交種子BC1F2;
(7)將上述自交種子播種并種植，當(dāng)生長至孕穗時，選擇植株形態(tài)粳型、且籽粒為長粒秈型的單株，混合取樣，將幼穗取回后，采用如(I)步驟進(jìn)行花藥培養(yǎng)，獲得自然加倍的二倍體正常植株SHtlR 156株；
(8)種植SHtl代植株，從中篩選出不育系穩(wěn)定、植株形態(tài)為粳型、籽粒為長粒秈型，花時早、綜合性狀優(yōu)良的水稻兩系不育株系。割蔸再生，秋季收獲SH1代種子；
(9)采用早季低溫、高海拔以及人工氣候箱等技術(shù)對入選不育株系的不育性及可繁性進(jìn)行鑒定，并以低溫敏兩系不育系金山s - 2為對照，選育育性明顯優(yōu)于對照，臨界溫度低
23.5 °C)的低溫敏粳型親秈不育株系，入選株系18個。
(10)種植系列長粒粳型親秈兩系不育株系，并以此為母本，以秈型恢復(fù)系明恢63和閩恢3301為父本，配制系列雜種一代；種植雜種一代，考察其結(jié)實(shí)率及雜種優(yōu)勢，選擇并鑒定出結(jié)實(shí)率在85%以上，且雜種優(yōu)勢強(qiáng)的兩系秈粳雜交組合；其相應(yīng)的不育系即為最終獲得植株形態(tài)為粳型、籽粒為長粒秈型，花時早、育性穩(wěn)定，綜合性狀優(yōu)良的水稻長粒粳型親秈兩系不育系金粳42s。
[0009]優(yōu)點(diǎn):育成的長粒粳型親秈兩系不育系金粳42s育性穩(wěn)定(臨界溫度< 23.5°C)，植株粳型、籽粒秈型，稃尖紫色，粒重達(dá)28.lg，長寬比2.8 ;該不育系柱頭外露為65.2%，其中雙邊外露為40.2%,盛花時為早上9點(diǎn)30左右，制種繁殖產(chǎn)量高；采用該不育系與秈稻恢復(fù)系華占和閩恢3301配制的雜種一代結(jié)實(shí)率分別達(dá)86.2%和85.8%，雜種一代優(yōu)勢強(qiáng)，莖桿彈性好，耐肥耐倒伏，秈粳交雜種優(yōu)勢明顯。
[0010]實(shí)施例2:
(1)采用長粒秈稻保持系金23B與含有廣親和基因的粳稻常規(guī)品種秀水13雜交，獲得雜種一代。種植雜種一代；當(dāng)水稻生長發(fā)育至孕穗期時，將幼穗取回后，采用M8誘導(dǎo)培養(yǎng)基和Ms分化培養(yǎng)基進(jìn)行花藥培養(yǎng)，獲得花藥培養(yǎng)植株HJ023株左右；
(2)種植H。植株，從中選擇籽粒長粒秈型，花時早(盛花為每天早上9點(diǎn)30分至10點(diǎn)30分左右)，植株形態(tài)為粳型的自然加倍的二倍體正常植株氏210株；
(3)采用上述正常植株H1植株為父本，分別以II一 32A和谷豐A為母本進(jìn)行測交，獲得相應(yīng)的雜種一代；
(4)成對種植H2代植株與相應(yīng)