專利名稱：可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法， 屬于作物育種技術領域。
背景技術：
細胞質雄性不育是水稻雜種優(yōu)勢利用的重要基礎。自上世紀60年代末，我國相繼育成秈型和粳型細胞質雄性不育系，成功實現(xiàn)三系配套以來，雜交水稻得到大面積推廣應用。然而，在生產(chǎn)上應用的水稻不育細胞質的來源(以下簡稱水稻不育細胞質源)存在長期單一性，雜交秈稻上，上世紀90年代推廣應用的雜秈組合有60%以上含野敗型細胞質；雜交粳稻上，40余年來中國培育和生產(chǎn)粳型雜交稻組合所用不育系是滇I型和BT型兩個不育細胞質源，這樣勢必存在水稻不育系細胞質源單一的遺傳脆弱性危害。在上世紀70年代， 美國雜交玉米種植85%來源T型細胞質，由于受到葉斑病的浸染嚴重減產(chǎn)甚至絕收。因此， 在水稻雜種優(yōu)勢的研究和利用中要注意不育細胞質來源的多樣性，豐富雜交親本的遺傳變異，避免遺傳脆弱性危害的發(fā)生。此外，我國粳型雜交水稻研究進展非常緩慢，其中一個重要原因是用于雜交粳稻育種的是滇I型和BT型兩個體系，這兩個體系的部分不育系育性不夠穩(wěn)定，致使生產(chǎn)的雜交種子純度較低，嚴重影響了雜交粳稻雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)。因此自上世紀70年代來，全國多家育種單位開展粳型新不育細胞質源的選育研究，育成含普通野生稻、野敗型、紅蓮型或矮敗型細胞質的粳稻不育系，這些不育系花粉敗育徹底，育性穩(wěn)定，但因沒有找到強有效的恢復系，無法在雜交粳稻育種中應用。目前，還沒有有效的培育可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術選育可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系困難的缺陷，其發(fā)明的目的是突破粳型不育細胞質源單一的瓶頸，提供一種粳型新不育細胞質源不育系的選育方法。所述的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源是指育成的這些粳型不育細胞質源不同于已經(jīng)報道的粳型不育細胞質源。本發(fā)明所述的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法，包括以下步驟
(1)選用秈稻和粳稻品種，以秈稻品種為母本與粳稻品種為父本雜交，產(chǎn)生雜種F1；
(2)種植雜種F1種子，開花期觀察，如果出現(xiàn)花藥不開裂散粉，則取雜種F1的花粉用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以雜種F1植株為母本與粳稻品種雜交，得到新的雜種F1代；
(3)種植步驟(2)得到的新的雜種F1代種子，按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以所述的新的雜種F1代植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到回交一代BC1 ；
(4)種植步驟(3)得到的回交一代BC1，按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以所述的回交一代BC1植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到回交二代BC2;之后，種植的每一回交世代，均按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以該回交世代植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到相應的回交世代， 當回交世代達到6代時，所育成的BC6為新不育細胞質源不育系；
(5)育性恢復性檢測，將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系與粳稻恢復系測交，如果測交后代育性被恢復，結實正常，則所育成的新不育細胞質源不育系為本發(fā)明所選育的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系。步驟(4)所述的回交，可以回交加代，一年回交兩次，以縮短育成時間。步驟(5)育性恢復檢測中所述的將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系與粳稻恢復系測交，是將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系分別與10個以上的粳稻恢復系測交。步驟(2)所述的以雜種F1植株為母本與粳稻品種雜交，得到新的雜種F1代，該粳稻品種可以是步驟(I)所述的粳稻品種，也可以根據(jù)育種的要求用與步驟(I)所述的粳稻品種不同的其它粳稻品種。所述的結實正常為結實率大于或等于生產(chǎn)所用的雜交粳稻組合的結實率。本發(fā)明的有益效果是
I、本發(fā)明充分利用水稻秈亞種和粳亞種間的質核不協(xié)調矛盾，通過粳稻品種置換秈稻細胞核基因組，表現(xiàn)細胞質雄性不育，快速有效育成可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系，為解決雜交粳稻育種細胞質源單一潛在遺傳脆弱性危害的問題提供了有效的解決方法。2、本發(fā)明方法具體采用“(秈稻/粳稻)F1/粳稻”的雜交、回交方法和育性恢復檢測，
用時5年，操作過程涉及雜交、回交、田間種植鑒定，不需要昂貴的設施設備和復雜的技術，操作簡便，易于掌握，成本低、選育有效、選育用時短。
具體實施例方式具體實施方式
采用比較“(秈稻/粳稻)F1/粳稻”的雜交、回交方式和“(粳稻/秈稻)F1/粳稻”的雜交、回交方式選育可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系，比較兩種方法選育結果，考察(秈稻/粳稻)F1/粳稻)的雜交、回交方式的有效性。實施例所用的實驗材料均可通過商業(yè)渠道獲得，實施例所用的實驗材料僅是舉例，并不局限用這些材料，只要采用本發(fā)明方法用其它材料也能選育出本發(fā)明所述的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系。實施例I一、本發(fā)明方法“(秈稻/粳稻)F1/粳稻”的雜交、回交方式
(1)2001年在中國云南省夏季用韓國的秈稻品種密陽77與云南的粳稻品種合系15雜交，以密陽77為母本與合系15為父本雜交，產(chǎn)生雜種F1 (密陽77/合系15);當年在中國海南省冬季種植雜種F1種子，開花期觀察，出現(xiàn)花藥不開裂散粉，并取該雜種F1的花粉用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，顯微鏡下檢測結果為花粉敗育(即敗育花粉率為100%)，以該雜種F1植株為母本與云南粳稻品種滇榆雜交，產(chǎn)生新的雜種F1代。用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性為常規(guī)方法，主要操作步驟是
①碘-碘化鉀溶液的配制取2 g KI溶于5 10 mL蒸餾水中，然后加入I g I2，待全部溶解后，再加蒸餾水定容至300 mL，并得到1% I2-KI染色液，搖勻貯于棕色試劑瓶中備用。②花粉染色制片取雜種F1植株將要開放的花藥于載玻片，加1-2滴步驟①配制的碘一碘化鉀溶液，用鑷子將花藥搗碎，使花粉粒釋放，然后用鑷子剔除大塊花藥壁組織，完成花粉染色制片。③觀察把將步驟②花粉染色制成的載玻片置于顯微鏡下觀察檢測。每個材料觀察3張載玻片子，每張片子觀察計數(shù)3個視野。記錄每個視野的總花粉粒數(shù)和被染成深黑色的花粉粒數(shù)，被染成深黑色的花粉粒為正?；ǚ哿?shù)，被染成淺色和不被染色的花粉粒數(shù)為敗育花粉粒(不正常花粉粒數(shù))，然后計算出敗育花粉率。
權利要求
1.可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法，包括以下步驟(1)選用秈稻和粳稻品種，以秈稻品種為母本與粳稻品種為父本雜交，產(chǎn)生雜種F1；(2)種植雜種F1種子，開花期觀察，如果出現(xiàn)花藥不開裂散粉，則取雜種F1的花粉用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以雜種F1代植株為母本與粳稻品種雜交，得到新的雜種F1代；(3)種植步驟(2)得到的新的雜種F1代種子，按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以所述的新的雜種F1代植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到回交一代BC1 ；(4)種植步驟(3)得到的回交一代BC1，按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以所述的回交一代BC1植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到回交二代BC2 ;之后，種植的每一回交世代均按步驟(2)進行開花期觀察和用碘-碘化鉀溶液染色后在顯微鏡下檢測花粉育性，如果開花期出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以該回交世代植株為母本與步驟(2)中所述的粳稻品種回交，得到相應的回交世代， 當回交世代達到6代時，所育成的BC6為新不育細胞質源不育系；(5)育性恢復性檢測，將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系與粳稻恢復系測交，如果測交后代育性被恢復，結實正常，則所育成的新不育細胞質源不育系為所選育的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系。
2.根據(jù)權利要求I所述的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法，其特征在于步驟(4)所述的回交是一年回交兩次。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法，其特征在于步驟(5)育性恢復檢測所述的將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系與粳稻恢復系測交是將步驟(4)所述的新不育細胞質源不育系分別與10個以上的粳稻恢復系測交。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系的選育方法。該方法以秈稻品種為母本與粳稻品種為父本雜交產(chǎn)生雜種F1，雜種F1開花期如出現(xiàn)花藥不開裂散粉，且用碘-碘化鉀溶液染色花粉后在顯微鏡下檢測為花粉敗育，則以雜種F1為母本與粳稻品種雜交得新的雜種F1代；新的雜種F1如出現(xiàn)花藥不開裂散粉和顯微鏡下檢測為花粉敗育，則與為父本的粳稻品種回交，如此操作，轉育出新不育細胞質源不育系，并用粳稻恢復系測交，如果測交后代育性被恢復結實正常，則育成所述可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系。本發(fā)明操作簡便，成本低，選育用時短，能有效選育出可用于雜交粳稻育種的粳型新不育細胞質源不育系。
文檔編號A01H1/02GK102599048SQ20121008611
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2012年3月28日
發(fā)明者文建成, 李偉華, 洪汝科, 譚亞玲, 譚學林, 金壽林, 顧曉明, 黃大軍 申請人:云南農(nóng)業(yè)大學