一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水稻直立穗型秈型三系不育系及其培育方法。它是一種經(jīng)過輻射誘變秈型三系保持系后獲得顯性直立穗型突變體，通過雜交回交將直立穗基因?qū)氲絻?yōu)良的三系不育系中，育成顯性直立穗型三系不育系，通過品種間的自由組配選擇直立或半直立的秈稻雜交稻，為拓寬品種選擇范圍奠定了基礎(chǔ)，為進一步增強水稻抗倒伏、耐肥、密植提供了條件，為雜交水稻品種產(chǎn)量突破增加了可能。
【專利說明】一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直立穗秈稻不育系品種的培育方法，屬于植物品種選育【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻是我國主要的糧食作物之一，近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)耕地面積逐漸減少，如何穩(wěn)定和提高水稻的總產(chǎn)量是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的重要問題。而水稻等作物株型突破是實現(xiàn)產(chǎn)量突破的關(guān)鍵，水稻理想株型育種越來越成為了育種家關(guān)注的焦點。水稻株型的形成主要決定于植株的株葉形態(tài)和穗型等因素，其主要內(nèi)涵是塑造水稻優(yōu)良的受光姿態(tài)，使其在整個生長生育期充分捕獲和利用光能來最大限度提高光作用產(chǎn)物。直立穗型是水稻理想株型模式建成重要內(nèi)容，就群體利用光能的角度來說，可能是繼矮化育種和雜交稻育種之后水稻株型適應(yīng)高產(chǎn)要求的重要形態(tài)改良。
[0003]當(dāng)前，直立穗型水稻作為一種理想株型水稻在我國粳稻超級稻育種中得到廣泛認(rèn)可，其產(chǎn)量潛力也得到證實。但是，生產(chǎn)上利用的直立穗型水稻品種大部分衍生于意大利古老品種巴利拉，尤其是主栽品種幾乎全部衍生于巴利拉，遺傳基礎(chǔ)狹窄，異質(zhì)性差，存在著因垂直抗性喪失而罹患大面積病蟲害的危險(張文忠，徐正進等，直立穗型水稻品種演進狀況分析，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，33 (3):161-166)。同時，直立穗型粳稻品種稻米品質(zhì)較差，糙米率和整精米率偏低，膠稠度小，食味品質(zhì)差，抗病能力較弱(徐大勇，朱慶森，2003，直立穗型粳稻品種農(nóng)藝特性及育種研究，植物遺傳資源學(xué)報，4 (4):350-354)。而在生產(chǎn)上應(yīng)用的秈型直立穗型水稻品種幾乎不見報道。因此，研究、挖掘和利用新的直立穗型品種資源，拓寬現(xiàn)有直立穗型品種的遺傳基礎(chǔ)，對水稻基礎(chǔ)研究和育種應(yīng)用以及相關(guān)基因的定位克隆具有重要意義。
[0004]將直立穗基因尤其是顯性直立穗基因?qū)攵i稻三系不育系中，通過品種間的自由組配選擇直立或半直立的秈稻雜交稻，為拓寬品種選擇范圍奠定了基礎(chǔ)，為進一步增強水稻抗倒伏、耐肥、密植提供了條件，為雜交水稻品種產(chǎn)量突破增加了可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對目前我國生產(chǎn)實踐中直立穗型粳稻品種種植范圍狹窄(主要在遼寧和長江下游)、品種單一、稻米品質(zhì)和抗性較差的問題，提供一種可以在我國大范圍內(nèi)種植的直立穗型秈稻三系不育系及其選育方法，利用輻射誘變結(jié)合回交育種方法，育成其它主要性狀與同類型不育系相似，但具有顯性直立穗性狀的不育系，用其配組選擇直立或半直立的秈稻雜交稻，可以提高雜交稻品種產(chǎn)量潛力；同時，直立穗是一個表觀性狀，可以作為一個標(biāo)記基因，在制種的過程中容易去雜，提高雜交種子純度。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法，是將秈稻三系保持系干種子經(jīng)過6tlCo Y輻照誘變，選出直立穗型可育材料，后代經(jīng)過多代定向選擇，作為相應(yīng)的保持系，再通過雜交、回交的方法育成秈稻直立穗型三系不育系。
[0007]所述選育方法的具體步驟如下:
1)取秈稻三系保持系干種子，用200-350Gy劑量的6tlCoY射線輻照處理，輻照后的種子播種后自交結(jié)實，混收當(dāng)代種子Mtl ；
2)種植M1代，并擴大種植群體，齊穗15-20天后，選擇直立穗型突變體，并將其標(biāo)記,成熟后突變單株稻穗依然保持直立，單株收種M3 ；
3)種植步驟2)中選擇的直立穗型突變體M3代，成熟后選取單株進行室內(nèi)考種，考察穗長、千粒重、著粒密度、結(jié)實率和外觀品質(zhì)，選直立穗型且其他農(nóng)藝性狀較好的單株作為直立穗保持系，與其相應(yīng)的不育系雜交，獲得F1，雜交F1代與直立穗保持B系回交得BC1F1 ；
4)種植BC1F1，其后代分離出直立穗型和彎曲穗型2種不育株，選直立穗型且不育度高的單株與直立穗型保持系回交，獲得回交種子BC2F1，經(jīng)過連續(xù)多代回交即育成水稻直立穗型三系不育系。
[0008]所述步驟I)中秈稻三系保持系干種子含水量為13%。
[0009]所述步驟2)中所述的直立穗型突變體是在水稻齊穗15天后測量穗頸彎曲度，以劍葉葉枕到穗尖的連線與莖桿延長線的夾角為穗角的標(biāo)準(zhǔn)，選擇穗頸彎曲度小于40度的單株。
[0010]本發(fā)明的優(yōu) 點和效果是:
I)本發(fā)明通過輻射誘變法直接從水稻三系保持系獲得直立穗型種質(zhì)，然后通過與相應(yīng)的不育系回交轉(zhuǎn)育成直立穗型三系不育系。通過該方法可以加快世代進程，提高育種效率。
[0011]2)本發(fā)明率先將顯性直立穗基因?qū)氲蕉i型三系不育中，從而創(chuàng)建了一個可以隨機配組選育直立或半直立的秈稻雜交稻，可以提高雜交稻品種產(chǎn)量潛力。同時，直立穗是一個表觀性狀，可以作為一個標(biāo)記基因，在不育系繁殖和雜交稻制種方面可以解決種子純度問題。
[0012]3)本發(fā)明選育的直立穗型不育系和通過不育系配組的直立穗型雜交稻品種因其群體所特有的光溫條件以及耐肥、抗倒等特性，可采用直播、拋秧等輕簡栽培方式，減輕勞動強度，降低生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
穎尖無色直立穗型不育系的選育。
[0014]2008年在福州用300Gy劑量的6tlCo Y射線輻照秈稻三系保持系“206B”干種子1000克。同年正季，將輻照后的種子正常播種，Ml多本插秧，成熟后混收。同年冬季將M2種子在海南加代，單本種植5000株以上,在水稻齊穗15天后,通過目測,初步淘汰彎曲穗型植株，剩余植株用量角器進一步測量穗頸彎曲度，以劍葉葉枕到穗尖的連線與莖桿延長線的夾角為穗角的標(biāo)準(zhǔn)，選擇穗頸彎曲度小于40度的單株，并將其掛牌標(biāo)記，這些植株將做為直立穗型突變體。成熟后，單株收種。2009年正季在福州種植M3R，水稻齊穗15天后，以同樣的方法選擇直立穗性狀穩(wěn)定的單株，成熟后，進行室內(nèi)考種，考察穗長、千粒重、著粒密度、結(jié)實率和外觀品質(zhì)，選直立穗型且其他農(nóng)藝性狀較好的單株做為直立穗保持系9k752。同年冬季在海南與元豐A雜交，獲得Fp 2010年正季在福州種植，雜交F1與9k752回交，獲得BC1Fp同年冬季在海南種植BC1F1，其后代分離出直立穗型和彎曲穗型2種不育株，選直立穗型且不育度高的單株與直立穗型保持系回交，獲得回交種子BC2F1,經(jīng)過連續(xù)多代回交即育成水稻直立穗型三系不育系和直立穗保持系9k752。
[0015]實施例2
穎尖有色直立穗型不育系的選育。
[0016]2008年在福州用300Gy劑量的6tlCo Y射線輻照秈稻三系保持系“206B”干種子1000克。同年正季，將輻照后的種子正常播種,M1多本插秧，成熟后混收。同年冬季將M2種子在海南加代，單本種植5000株以上，在水稻齊穗15天后，通過目測，初步淘汰彎曲穗型植株，剩余植株用量角器進一步測量穗頸彎曲度，以劍葉葉枕到穗尖的連線與莖桿延長線的夾角為穗角的標(biāo)準(zhǔn)，選擇穗頸彎曲度小于40度的單株，并將其掛牌標(biāo)記，這些植株將做為直立穗型突變體。成熟后，單株收種。2009年正季在福州種植M3代，水稻齊穗15天后，以同樣的方法選擇直立穗性狀穩(wěn)定的單株，成熟后，進行室內(nèi)考種，考察穗長、千粒重、著粒密度、結(jié)實率和外觀品質(zhì)，選直立穗型且其他農(nóng)藝性狀較好的單株做為直立穗保持系9k752。同年冬季在海南與贛香A雜交，獲得匕。2010年正季在福州種植，雜交F1與9k752回交，獲得BC1Fp同年冬季在海南種植BC1F1，其后代分離出四種類型的不育系穎尖有色直立穗型不育系、穎尖無色直立穗型不育系和穎尖有色彎曲穗型不育系、穎尖無色彎曲穗型不育系，選穎尖有色直立穗型且不育度高的單株與直立穗型保持系回交，獲得回交種子BC2F1，經(jīng)過連續(xù)多代回交以及定向選擇即可育成穎尖有色直立穗型三系不育系。
[0017]實施列3
2012冬季在海南將直立穗不育系與華占配組。2013年正季將雜交種子在福州種植，以天優(yōu)華占為對照組，雜交稻在齊穗15天后，穗部和葉片直立。與天優(yōu)華占相比，抽穗期提前3天，分蘗增多，株高降低，穗粒數(shù)增加，千粒重略有下降，單株重比對照提高15%。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法，其特征在于:將秈稻三系保持系干種子經(jīng)過6tlCo Y輻照誘變，選出直立穗型可育材料，后代經(jīng)過多代定向選擇，作為相應(yīng)的保持系，再通過雜交、回交的方法育成秈稻直立穗型三系不育系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法，其特征在于:所述選育方法的具體步驟如下: 1)取秈稻三系保持系干種子，用200-35067劑量的6°&)^射線輻照處理，輻照后的種子播種后自交結(jié)實，混收當(dāng)代種子Mtl ； 2)種植M1代，并擴大種植群體，齊穗15-20天后，選擇直立穗型突變體，并將其標(biāo)記,成熟后突變單株稻穗依然保持直立，單株收種M3 ； 3)種植步驟2)中選擇的直立穗型突變體M3代，成熟后選取單株進行室內(nèi)考種，考察穗長、千粒重、著粒密度、結(jié)實率和外觀品質(zhì)，選直立穗型且其他農(nóng)藝性狀較好的單株作為直立穗保持系，與其相應(yīng)的不育系雜交，獲得F1，雜交F1代與直立穗保持B系回交得BC1F1 ； 4)種植BC1F1，其后代分離出直立穗型和彎曲穗型2種不育株，選直立穗型且不育度高的單株與直立穗型保持系回交，獲得回交種子BC2F1，經(jīng)過連續(xù)多代回交即育成水稻直立穗型三系不育系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法，其特征在于:步驟1)中秈稻三系保持系干種子含水量為13%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述一種直立穗型秈型三系不育系的培育方法，其特征在于:步驟2)中所述選擇的直立穗型突變體是在水稻齊穗15-20天后測量穗頸彎曲度，以劍葉葉枕到穗尖的連線與莖桿延長線的夾角為穗角的標(biāo)準(zhǔn)，選擇穗頸彎曲度小于40度的單株。
【文檔編號】A01H1/06GK103782901SQ201410003761
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】葉新福, 程朝平, 鄭向華, 楊德衛(wèi), 葉寧, 盧禮斌 申請人:福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所