本發(fā)明涉及一種水稻育種方法。

背景技術(shù)：

吉林省東部山區(qū)半山區(qū)現(xiàn)有水田470萬(wàn)畝，主要分布在吉林、通化、遼源、延邊、白山等地區(qū)，占全省水田面積近50％，是吉林省優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)區(qū)。該區(qū)土壤以草甸型白漿土和草炭土為主。年≥10℃的活動(dòng)積溫為2400-3000℃，無(wú)霜期120-150天，晝夜溫差大，生態(tài)小氣候多樣性；一般年5-9月平均日照時(shí)數(shù)在1000-1200小時(shí)，日照百分率在50％，是吉林省日照較低地區(qū)；年降雨量600-700毫米。該區(qū)7月中、下旬和8月上旬低溫冷害發(fā)生頻繁，平均每3-4年發(fā)生一次，空殼率最高達(dá)70％以上，減產(chǎn)嚴(yán)重；溫度低、日照少、霧露持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，稻瘟病發(fā)病重，每隔4-6年大發(fā)生一次，嚴(yán)重影響水稻的生長(zhǎng)甚至顆粒無(wú)收。實(shí)踐證明，采用抗冷性兼具抗稻瘟病的水稻品種比不抗品種一般增產(chǎn)30-70％以上。而長(zhǎng)期以來(lái)，吉林省培育既抗冷又抗稻瘟病的水稻品種十分匱乏。如2002年審定的水稻品種通95-74，2005在吉林省蛟河市種植，發(fā)生嚴(yán)重的障礙性冷害，結(jié)實(shí)率30-50％，同時(shí)發(fā)生稻瘟病，造成嚴(yán)重減產(chǎn)。因此，培育和推廣高產(chǎn)、抗冷害、抗稻瘟病的水稻新品種是吉林省東部山區(qū)半山區(qū)水稻生產(chǎn)發(fā)展的迫切需求。而期望在水稻抗冷和抗稻瘟病育種方面有所突破，必須建立一套能夠?qū)λ竞蟠牧贤瑫r(shí)進(jìn)行抗冷和抗稻瘟病性篩選鑒定的科學(xué)準(zhǔn)確的選育方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法，能夠提高冷害和病害的選擇壓。

本發(fā)明快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法，包括以下步驟：

一、選擇綜合性狀優(yōu)良的東北粳稻品種為母本，高產(chǎn)、抗冷及抗稻瘟病的粳稻品種為父本，進(jìn)行雜交，得到雜種一代f1，于當(dāng)年11月上旬種植在水稻孕穗期環(huán)境溫度低于17℃、抽穗開花期低于20℃易發(fā)生障礙性冷害的海南省陵水縣水稻育種基地，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，數(shù)量3000-5000株，得到雜種二代f2，同時(shí)種植抗冷害的對(duì)照品種東稻4；

二、于下一年的3月下旬或4月上旬水稻成熟時(shí)，對(duì)雜種二代f2采用目測(cè)法進(jìn)行田間表型初選，選擇結(jié)實(shí)率與對(duì)照品種相當(dāng)?shù)膯沃?，編?hào)登記后全株取回考種，依據(jù)考種結(jié)果，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為f3代；

三、于下一年5月中下旬，將上代決選f3代單株種植在穗頸瘟發(fā)生率在50％以上發(fā)病嚴(yán)重的稻區(qū)種植，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量為2500～3500株，秋季決選主要是在抗冷能力強(qiáng)的株系中選擇顯著抗稻瘟病的單株，按照穗頸瘟率低于20％以下進(jìn)行選擇，入選單株5％，編號(hào)登記后全株取回考種，篩選單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為f4代；

四、將上代決選f4代單株于當(dāng)年11月上旬交替在海南省陵水縣冷害壓力下種植，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良株系作為f5代；

五、于下一年5月中下旬，將上代決選f5代優(yōu)良株系交替在稻瘟病發(fā)生嚴(yán)重的稻區(qū)種植，篩選純度不低于98％、畝產(chǎn)不低于600公斤的株系作為f6代；

六、將上代決選優(yōu)良穩(wěn)定株系f6(品系)進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)，在冷害兼具稻瘟病發(fā)病的稻區(qū)種植，3次重復(fù)，小區(qū)面積20-40平方米，對(duì)其生育期、抗性、豐產(chǎn)性等做更詳細(xì)的跟蹤調(diào)查。此試驗(yàn)重復(fù)再做1年，下一年選擇畝產(chǎn)600公斤以上、稻米品質(zhì)二級(jí)以上(ny/t593-2013)、空殼率10％以下、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良品系，即得到抗冷和抗稻瘟病水稻。

步驟六所述冷害兼具稻瘟病發(fā)病的稻區(qū)為吉林省蛟河市的水稻種植區(qū)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明針對(duì)不同抗逆育種目標(biāo)，把雜種后代隔代交替種植在不同生態(tài)逆境中，使其相應(yīng)性狀充分表達(dá)，逐代聚合抗冷、抗稻瘟病性狀，持續(xù)篩選鑒定出綜合性狀優(yōu)良的水稻新品系。這種水稻育種方法與以往聚合水稻優(yōu)勢(shì)性狀方法相比有明顯優(yōu)勢(shì)。以往一般是把高世代(f5)以后性狀穩(wěn)定的材料種植在不同生態(tài)逆境下進(jìn)行抗冷、抗稻瘟病性狀聚合，丟失了早期世代一些抗冷或抗稻瘟病基因。

本發(fā)明方法是在雜交的早代f3代就在稻瘟病常年發(fā)病嚴(yán)重的稻區(qū)進(jìn)行稻瘟病自然誘發(fā)壓力選擇，自然誘發(fā)，能夠與環(huán)境中稻瘟病生理小種緊密相連，針對(duì)性強(qiáng)，鑒定結(jié)果符合客觀實(shí)際，準(zhǔn)確可靠。且在f5代又進(jìn)行稻瘟病的連續(xù)壓力選擇，基因累加，能夠較早鎖定目標(biāo)性狀，持續(xù)跟蹤優(yōu)勢(shì)性狀并得到快速聚合，提早和節(jié)省了聚合生態(tài)優(yōu)勢(shì)性狀的時(shí)間，做到了育種目標(biāo)早確定早聚合。本方法整體鑒定選育時(shí)間一般需要5年，相比其它方法提早2-3年。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法，包括以下步驟：

一、選擇東北粳稻品種為母本，高產(chǎn)、抗冷及抗稻瘟病的粳稻品種為父本，進(jìn)行雜交，得到雜種一代f1，于當(dāng)年11月上旬種植在海南省陵水縣，得到雜種二代f2，同時(shí)種植抗冷害的對(duì)照品種東稻4；

二、于下一年的3月下旬或4月上旬水稻成熟時(shí)，對(duì)雜種二代f2采用目測(cè)法進(jìn)行田間表型初選，選擇結(jié)實(shí)率與對(duì)照品種相當(dāng)?shù)膯沃辏幪?hào)登記后全株取回考種，依據(jù)考種結(jié)果，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為f3代；

三、于下一年5月中下旬，將上代決選f3代單株種植在穗頸瘟發(fā)生率在50％以上的稻區(qū)種植，按照穗頸瘟率低于20％進(jìn)行選擇，入選單株的比例為5％，編號(hào)登記后全株取回考種，篩選單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為f4代；

四、將上代決選f4代單株于當(dāng)年11月上旬交替在海南省陵水縣種植，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良株系作為f5代；

五、于下一年5月中下旬，將上代決選f5代優(yōu)良株系交替在穗頸瘟發(fā)生率在50％以上的稻區(qū)種植，篩選純度不低于98％、畝產(chǎn)不低于600公斤的株系作為f6代；

六、將上代決選優(yōu)良穩(wěn)定株系f6在冷害兼具稻瘟病發(fā)病的稻區(qū)種植，于下一年選擇畝產(chǎn)600公斤以上、稻米品質(zhì)二級(jí)以上、空殼率10％以下、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良品系，即得到抗冷和抗稻瘟病水稻。

海南省陵水縣的水稻孕穗期環(huán)境溫度低于17℃、抽穗開花期低于20℃，為易發(fā)生障礙性冷害的水稻種植區(qū)。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：步驟一中f2代在海南省陵水縣種植的具體方法為：?jiǎn)伪静逖恚晷芯?0厘米×16.7厘米，數(shù)量3000-5000株。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：步驟三中f3代單株在穗頸瘟發(fā)生率在50％以上的稻區(qū)種植的具體方法為：?jiǎn)伪静逖?，株行?0厘米×16.7厘米，種植數(shù)量為2500～3500株。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：步驟六中的小區(qū)種植面積為20-40平方米。其它與具體實(shí)施方式一至三之一相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是：步驟六中所述稻米品質(zhì)為ny/t593-2013食用稻品種品質(zhì)。其它與具體實(shí)施方式一至四之一相同。

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方案和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1：

在中國(guó)的東北粳稻區(qū)，均可采用本發(fā)明的水稻育種方法選育出兼具抗冷害抗稻瘟病的水稻新品種，具有可重復(fù)性。下面以水稻新品種“東稻12”為例，說(shuō)明本方法：

一、2007年以吉粳88為母本，以自選系f27為父本雜交當(dāng)年得f0種子26粒，2008年在大安堿地生態(tài)試驗(yàn)站育種田種植成f1代，鑒定偽雜種后混收。

二、2008年11月將f1代種植在水稻孕穗期環(huán)境溫度低于17℃、抽穗開花期低于20℃易發(fā)生障礙性冷害的海南省陵水縣水稻育種基地。單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量4560株，形成分離世代f2；同時(shí)種植抗冷性強(qiáng)的對(duì)照品種東稻4。于2009年的4月上旬水稻成熟時(shí)對(duì)雜種二代f2采用目測(cè)法進(jìn)行田間表型決選，參照對(duì)照品種，選擇空殼率低于10％的植株，編號(hào)登記后全株取回考種，按照分蘗力、單株穗重、結(jié)實(shí)率、千粒重等考種結(jié)果對(duì)所選單株再次進(jìn)行室內(nèi)淘汰，編號(hào)為08-13(f2)。

三、2009年6月將f2代交替繼續(xù)種植在稻瘟病發(fā)病嚴(yán)重的吉林省蛟河市烏林鄉(xiāng)水田基地，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量2560株；秋季(9月24日)選擇沒發(fā)生稻瘟病的單株(其中選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株)，編號(hào)為08-13-56(f3)。

四、2009年11月將f3代隔代種植在海南省陵水縣水稻育種基地。單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量3410株，形成f4；同時(shí)種植抗冷性強(qiáng)的對(duì)照品種東稻4。于2010年的4月上旬水稻成熟時(shí)對(duì)雜種四代(f4)采用目測(cè)法進(jìn)行田間表型決選，參照對(duì)照品種，選擇空殼率低于10％的植株，編號(hào)登記后全株取回考種，按照分蘗力、單株穗重、結(jié)實(shí)率、千粒重等考種結(jié)果對(duì)所選單株再次進(jìn)行室內(nèi)淘汰(其中選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株)，編號(hào)為08-13-56-54(f4)。

五、2010年6月將決選單株材料08-13-56-54(f4)種植在稻瘟病發(fā)病嚴(yán)重的吉林省蛟河市烏林鄉(xiāng)水田基地，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量3210株；秋季(9月24日)選擇沒發(fā)生稻瘟病的單株(選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良株系)，編號(hào)為08-13-56-54-56(f5)。

六、2010年11月將08-13-56-54-56(f5)升入鑒定圃，繼續(xù)種植在海南陵水縣水田育種田中，于2011年3月末或4月初對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)-鑒定的同時(shí)，進(jìn)一步鑒定其抗冷害能力。

七、2011-2012年進(jìn)入產(chǎn)量品系比較試驗(yàn)和異地生產(chǎn)試驗(yàn)，編號(hào)為08-13-56-54-56-212。2013年參加吉林省水稻中熟組篩選試驗(yàn)，編號(hào)為東稻2012-212。2014-2015年參加吉林省水稻中熟組區(qū)域試驗(yàn)，2016年參加吉林省水稻中熟生產(chǎn)試驗(yàn)，綜合表現(xiàn)為高產(chǎn)、抗冷、抗稻瘟病，于2017年1月通過(guò)吉林省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定并予以推廣，定名為“東稻12”(吉審稻2016008)。

本方法選育得到的水稻新品種“東稻12”，2014-2015年吉林省區(qū)域試驗(yàn)平均畝產(chǎn)590.6公斤，比對(duì)照品種“吉玉粳”增產(chǎn)6.5％；2016年吉林省生產(chǎn)試驗(yàn)平均畝產(chǎn)598.6公斤，比對(duì)照品種“吉玉粳”增產(chǎn)7.3％；2013-2016年連續(xù)4年在34個(gè)稻瘟病田間自然誘發(fā)有效鑒定點(diǎn)中表現(xiàn)中抗(mr)，最高穗頸瘟發(fā)病率23％；連續(xù)3年抗冷性鑒定空殼率在11.3％。