專利名稱:一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光溫敏核不育系的繁殖方法，尤其涉及一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法，具體適用于克服粳型光溫敏核不育系繁殖中的遺傳漂移現(xiàn)象和提高粳型光溫敏核不育系繁殖產(chǎn)量。
背景技術(shù)：
自1973年石明松在湖北省發(fā)現(xiàn)光敏核不育水稻以來(lái)，湖北省先后育成三十多個(gè)光溫敏核不育系。這些不育系育成時(shí)，起點(diǎn)溫度都符合審定和推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，但在種子生產(chǎn)上卻仍按照常規(guī)的原原種、原種、生產(chǎn)用種的程序生產(chǎn)光溫敏核不育系種子，這樣在生產(chǎn)上應(yīng)用幾年后，由于單株間存在的微效基因差異會(huì)導(dǎo)致單株不育的起點(diǎn)溫度有微小差別，而不育的起點(diǎn)溫度偏高的個(gè)體繁殖產(chǎn)量高、不育的起點(diǎn)溫度偏低的個(gè)體繁殖產(chǎn)量低，因而經(jīng)過(guò)幾個(gè)世代的繁殖，就會(huì)使整個(gè)群體不育的起點(diǎn)溫度變高，此時(shí)再用這樣的群體制種，若遇到比通過(guò)鑒定時(shí)的溫度更低的日平均溫度時(shí)，群體中不育的起點(diǎn)溫度高的個(gè)體就會(huì)變成一定程度的可育株，這會(huì)影響到雜交種子的純度，并會(huì)給種子生產(chǎn)帶來(lái)巨大的風(fēng)險(xiǎn)，最終使生產(chǎn)上不能應(yīng)用；一部分光溫敏核不育系繁殖產(chǎn)量低、繁殖風(fēng)險(xiǎn)大難以在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。
中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN1565154A，
公開(kāi)日為2005年1月19日的發(fā)明專利公開(kāi)了一種保存和繁殖水稻光、溫敏核不育系的方法，該方法通過(guò)選擇具有生產(chǎn)價(jià)值并在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的水稻光溫敏核不育系，將不育系進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)光照和溫度處理，選擇育性穩(wěn)定的純合植株，其特征在于將所述的不育系作兩次長(zhǎng)光低溫鑒定，選擇具有不育起點(diǎn)溫度低、育性穩(wěn)定、遺傳性純合植株，將該植株刈割作營(yíng)養(yǎng)體永久保存，再?gòu)谋４娴臓I(yíng)養(yǎng)體(稻蔸)中進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖該不育系的核心種子，進(jìn)而大量繁殖其原原種并繁殖用于制種用的不育系種子。雖然該發(fā)明能夠解決某些型號(hào)光溫敏核不育系水稻因繁殖世代增高而出現(xiàn)的遺傳漂移現(xiàn)象，如秈型光溫敏核不育系水稻，但其仍有以下不足之處首先，該發(fā)明只適用于秈型光溫敏核不育系，而不適用于粳型光溫敏核不育系，因?yàn)榫凸鉁孛艉瞬挥蹬c秈型光溫敏核不育系對(duì)于溫度、光照的要求不同，即秈型光溫敏核不育系的育與不育主要受溫度控制，光照的長(zhǎng)度只起輔助作用，而粳型光溫敏核不育系的育與不育主要受光照的長(zhǎng)度控制， 溫度只起輔助作用，這就造成兩種型號(hào)光溫敏核不育系在繁殖時(shí)對(duì)溫度、光照的偏重性不同，因而該發(fā)明只適用于秈型光溫敏核不育系的繁殖，而不適用于粳型光溫敏核不育系的繁殖；其次，該發(fā)明需要經(jīng)過(guò)兩次長(zhǎng)光低溫鑒定，且兩次步驟一致，這會(huì)造成該發(fā)明只能在日均溫21
發(fā)明內(nèi)容
[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不適用于粳型光溫敏核不育系的繁殖、風(fēng)險(xiǎn)性較大，操作難度較高的缺陷與問(wèn)題，提供一種適用于粳型光溫敏核不育系的繁殖、風(fēng)險(xiǎn)性較小，操作難度較低的粳型光溫敏核不育系的繁殖方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法，該繁殖方法依次包括單株選擇工藝、長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、核心種子生產(chǎn)工藝與原原種、原種生產(chǎn)工藝；所述繁殖方法還包括短光高溫鑒定可育性工藝；所述繁殖方法依次包括以下步驟
第一步單株選擇工藝先將欲繁殖的粳型光溫敏核不育系播種，然后根據(jù)株葉形態(tài)特征選擇300個(gè)單株作為初始單株進(jìn)行缽栽，并在自然光溫條件以及嚴(yán)格規(guī)范的肥水管理下生長(zhǎng)；
第二步長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝當(dāng)上述初始單株在自然光溫條件下進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12天，日光照時(shí)間大于14. 5小時(shí)，日均溫為M°C，晝夜變幅為20 _^°C，再將處理完畢的初始單株移出在自然條件下生長(zhǎng)，當(dāng)抽穗后，先鏡檢花粉不育度和套袋自交結(jié)實(shí)率，然后選擇出花粉不育度為100%、套袋自交結(jié)實(shí)率為0的單株，再對(duì)其割蔸施肥讓其再生以獲得割蔸再生單株；
第三步短光高溫鑒定可育性工藝當(dāng)上述割蔸再生單株幼穗分化進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12 天，日光照時(shí)間小于13小時(shí)，日均溫為觀！，晝夜變幅為25第四步核心種子生產(chǎn)工藝先將上述當(dāng)選單株割蔸以獲得核心稻蔸，然后將核心稻兜帶到海南永久保存，每年11月15日左右在海南將保存的核心稻兜分蔸，分2第五步原原種、原種生產(chǎn)工藝先利用上述核心種子生產(chǎn)原原種，若在長(zhǎng)江中下游地區(qū)利用核心種子繁殖生產(chǎn)原原種，則在秋季繁殖，適宜播種期為移栽田在7月12-15 日，直播田在7月15所述割蔸的高度為20厘米。
所述粳型光溫敏核不育系為粳型光溫敏核不育系N5088S或粳型光溫敏核不育系 N95076S。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為
1、由于本發(fā)明一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法依次包括單株選擇工藝、長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、短光高溫鑒定可育性工藝、核心種子生產(chǎn)工藝與原原種、原種生產(chǎn)工藝，其中，通過(guò)長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、短光高溫鑒定可育性工藝挑選出合格的核心稻蔸進(jìn)行保存，再將保存的核心稻蔸用于每年繁殖，不僅可以消除現(xiàn)有粳型光溫敏核不育系中存在的基因漂移現(xiàn)象、降低繁殖的風(fēng)險(xiǎn)度，而且在長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝與短光高溫鑒定可育性工藝的操作過(guò)程中都優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)度以便于控制粳型光溫敏核不育系的育與不育性選擇，以防降低出穗促進(jìn)率，從而影響最終繁殖的質(zhì)量。因此本發(fā)明不僅能夠消除基因漂移現(xiàn)象，而且更適合于粳型光溫敏核不育系的繁殖，提高繁殖產(chǎn)量，降低了繁殖風(fēng)險(xiǎn)。
2、由于本發(fā)明一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法中長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝涉及的光溫條件為光照時(shí)間大于14. 5小時(shí)，日均溫為M°C，晝夜變幅為203、由于本發(fā)明一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法中涉及的割蔸高度均為20厘米，該種割蔸高度可以極大的提高結(jié)實(shí)率，其結(jié)實(shí)率可達(dá)55. 56%，便于后續(xù)繁殖的順利進(jìn)行和提高種子的產(chǎn)量。因此本發(fā)明不僅結(jié)實(shí)率較高，而且種子產(chǎn)量較高。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法，該繁殖方法依次包括單株選擇工藝、長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、核心種子生產(chǎn)工藝與原原種、原種生產(chǎn)工藝；所述繁殖方法還包括短光高溫鑒定可育性工藝；所述繁殖方法依次包括以下步驟
第一步單株選擇工藝先將欲繁殖的粳型光溫敏核不育系播種，然后根據(jù)株葉形態(tài)特征選擇300個(gè)單株作為初始單株進(jìn)行缽栽，并在自然光溫條件以及嚴(yán)格規(guī)范的肥水管理下生長(zhǎng)；
第二步長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝當(dāng)上述初始單株在自然光溫條件下進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12天，日光照時(shí)間大于14. 5小時(shí)，日均溫為M°C，晝夜變幅為20第三步短光高溫鑒定可育性工藝當(dāng)上述割蔸再生單株幼穗分化進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12 天，日光照時(shí)間小于13小時(shí)，日均溫為^°C，晝夜變幅為25第四步核心種子生產(chǎn)工藝先將上述當(dāng)選單株割蔸以獲得核心稻蔸，然后將核心稻兜帶到海南永久保存，每年11月15日左右在海南將保存的核心稻蔸分蔸，分2第五步原原種、原種生產(chǎn)工藝先利用上述核心種子生產(chǎn)原原種，若在長(zhǎng)江中下游地區(qū)利用核心種子繁殖生產(chǎn)原原種，則在秋季繁殖，適宜播種期為移栽田在7月12-15 日，直播田在7月15所述割蔸的高度為20厘米。
所述粳型光溫敏核不育系為粳型光溫敏核不育系N5088S或粳型光溫敏核不育系 N95076S。
本發(fā)明的原理說(shuō)明如下
秈型光溫敏核不育系秈型光溫敏核不育系育與不育主要是受溫度的控制，溫度高于23. 5度以上就是不育的，23. 5度以下就是可育的，光照的長(zhǎng)短只起輔助作用，如秈型光溫敏核不育系W6154S、培矮64S等的感光性出穗促進(jìn)率分別為4. 2%U6. 6%，感溫性出穗促進(jìn)率分別為32. 4%,26. 3%，故秈型光溫敏核不育系優(yōu)先強(qiáng)調(diào)溫度。
粳型光溫敏核不育系粳型光溫敏核不育系育與不育主要是受光照長(zhǎng)短的控制， 光照長(zhǎng)于14小時(shí)就是不育的，光照短于14小時(shí)就轉(zhuǎn)為可育的，溫度只起輔助作用，如粳型光溫敏核不育系N5088S、7001S等的感光性出穗促進(jìn)率分別為39. 45%,45. 5%，感溫性出穗促進(jìn)率分別為27. 7%,29. 5%，故粳型光溫敏核不育系優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)短。
本發(fā)明正是考慮到粳型光溫敏核不育系優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)度的特點(diǎn)，同時(shí)為了消除粳型光溫敏核不育系繁殖中的基因漂移現(xiàn)象，不僅在長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝中優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)度，而且增加了短光高溫鑒定可育性工藝(該工藝同樣也優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)度)。由于本發(fā)明優(yōu)先強(qiáng)調(diào)光照長(zhǎng)度，因而溫度的范圍就較寬，便于操作，也便于擴(kuò)大本發(fā)明的應(yīng)用范圍，同時(shí)，由于采取了短光高溫鑒定可育性工藝，該工藝使得最終鑒定出的不育系繁殖時(shí)的溫度范圍更寬，日均溫度20同時(shí)，為了得到較高的種子產(chǎn)量以及便于繁殖的順利進(jìn)行，本發(fā)明強(qiáng)調(diào)了割蔸的高度，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，割蔸高度20厘米時(shí)，單株的結(jié)實(shí)率最高，數(shù)據(jù)如下
N5088S不同割蔸再生結(jié)實(shí)效果
權(quán)利要求
1. 一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法，該繁殖方法依次包括單株選擇工藝、長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、核心種子生產(chǎn)工藝與原原種、原種生產(chǎn)工藝，其特征在于所述繁殖方法還包括短光高溫鑒定可育性工藝；所述繁殖方法依次包括以下步驟第一步單株選擇工藝先將欲繁殖的粳型光溫敏核不育系播種，然后根據(jù)株葉形態(tài)特征選擇300個(gè)單株作為初始單株進(jìn)行缽栽，并在自然光溫條件以及嚴(yán)格規(guī)范的肥水管理下生長(zhǎng)；第二步長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝當(dāng)上述初始單株在自然光溫條件下進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12 天，日光照時(shí)間大于14. 5小時(shí)，日均溫為M°C，晝夜變幅為2048°C，再將處理完畢的初始單株移出在自然條件下生長(zhǎng)，當(dāng)抽穗后，先鏡檢花粉不育度和套袋自交結(jié)實(shí)率，然后選擇出花粉不育度為100%、套袋自交結(jié)實(shí)率為0的單株，再對(duì)其割蔸施肥讓其再生以獲得割蔸再生單株；第三步短光高溫鑒定可育性工藝當(dāng)上述割蔸再生單株幼穗分化進(jìn)入雌雄蕊形成期時(shí)，先將其移入日光型人工氣候箱中處理至花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂末期，處理時(shí)間為12天， 日光照時(shí)間小于13小時(shí)，日均溫為^°C，晝夜變幅為25-30°C，再將處理完畢的割蔸再生單株移出在自然條件下生長(zhǎng)，當(dāng)成熟后，篩選出自交結(jié)實(shí)率大于50%、與初始單株在株葉形態(tài)特征上沒(méi)有差別的單株作為當(dāng)選單株；第四步核心種子生產(chǎn)工藝先將上述當(dāng)選單株割蔸以獲得核心稻蔸，然后將核心稻蔸帶到海南永久保存，每年U月15日左右在海南將保存的核心稻蔸分蔸，分2-3次后，移栽到隔離區(qū)內(nèi)再生結(jié)實(shí)以生產(chǎn)核心種子；或，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的冬季將核心稻蔸保存在 20-25°C的溫室里，在春季適宜水稻露地生長(zhǎng)時(shí)，先將溫室里保存的核心稻蔸分蔸后移栽到隔離區(qū)內(nèi)生長(zhǎng)，當(dāng)進(jìn)入秋天、且光照長(zhǎng)度小于13. 2小時(shí)時(shí)，即8月23日左右，割蔸再生結(jié)實(shí)以生產(chǎn)核心種子，該核心種子收獲后再將核心稻蔸移栽到溫室里繼續(xù)保存，當(dāng)再次需要核心種子時(shí)，每年都可如此重復(fù)操作；第五步原原種、原種生產(chǎn)工藝先利用上述核心種子生產(chǎn)原原種，若在長(zhǎng)江中下游地區(qū)利用核心種子繁殖生產(chǎn)原原種，則在秋季繁殖，適宜播種期為移栽田在7月12-15日，直播田在7月15-18日，畝播量為3. 5公斤，隔離區(qū)內(nèi)繁殖以獲得原原種；若在海南利用核心種子繁殖生產(chǎn)原原種，則在冬季繁殖，適宜播種期為移栽田在11月25-30日，直播田在12 月1-5日，畝播種量為3. 5公斤，隔離區(qū)內(nèi)繁殖以獲得原原種；然后利用獲得的原原種繁殖生產(chǎn)原種，再將生產(chǎn)出的原種供大田制種，其方法和管理同原原種生產(chǎn)；所述割蔸的高度為20厘米，所述粳型光溫敏核不育系為粳型光溫敏核不育系N5088S 或粳型光溫敏核不育系N95076S。
專利摘要
一種粳型光溫敏核不育系的繁殖方法，該方法依次包括單株選擇工藝、長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝、短光高溫鑒定可育性工藝、核心種子生產(chǎn)工藝與原原種、原種生產(chǎn)工藝，所述長(zhǎng)光低溫鑒定不育性工藝中的日光照時(shí)間大于14.5小時(shí)，日均溫為24℃，晝夜變幅為20–28℃，短光高溫鑒定可育性工藝中的日光照時(shí)間小于13小時(shí)，日均溫為28℃，晝夜變幅為25–30℃，核心種子生產(chǎn)工藝包括核心稻蔸海南保存法或長(zhǎng)江中下游地區(qū)溫室保存法，繁殖方法中涉及的割蔸高度為20厘米。本發(fā)明不僅能夠消除粳型光溫敏核不育系繁殖中存在的基因漂移現(xiàn)象，且同時(shí)克服了粳型光溫敏核不育系繁殖時(shí)產(chǎn)量低、風(fēng)險(xiǎn)性大、操作性難的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A01H1/02GKCN101999302 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201010511463
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年10月19日
發(fā)明者劉凱, 周雷, 李三和, 楊國(guó)才, 游艾青, 胡剛, 陳志軍 申請(qǐng)人:湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (5),