專利名稱：雜交水稻制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水稻雜交的制種方法，特別是通過化學殺雄方法和基因?qū)爰夹g(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)高純度兩系雜交水稻種子的方法。
農(nóng)作物的雜種優(yōu)勢已確信無疑了，而雜種優(yōu)勢的利用與其制種技術(shù)緊密相關(guān)。制種方法的難易，雜交種子的純度都直接決定了雜種優(yōu)勢能否在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。水稻三系雜交制種方法較為繁鎖，而水稻兩系雜交制種雖然能簡化制種程序，但制種純度偏低，至今推廣應(yīng)用存在較大風險。水稻化學殺雄用于雜交水稻能充分利用雜種優(yōu)勢，但至今還沒有篩選到一個可供雜交水稻制種使用的理想的化學殺雄劑。其原因在于化學殺雄不徹底。譬如，用一種殺雄率為80％的化學殺雄劑處理水稻母本植株，只能將母本植株雄粉的80％殺死，再授以水稻父本植株的雄粉，進行雜交，由于母本植株20％的雄粉未被殺死而自交結(jié)實形成所謂假雜種，使實際雜交的純度只達到80％。就目前報道的資料表明，水稻經(jīng)化學殺雄，雜交制種其純度最高只能達到82-90％左右，這樣的純度在雜交水稻生產(chǎn)中無法采用。
本發(fā)明的目的在于為利用水稻化學殺雄的有益特性，并克服其殺雄不徹底的缺陷，提供一種雜交純度高的雜交水稻制種方法。
本發(fā)明雜交水稻制種方法的技術(shù)解決方案包括選取水稻母本品種和父本品種，培育水稻母本植株和父本植株，并用化學殺雄劑對母本植株作殺雄處理，其特征是①將抗除草劑基因?qū)胨龈副局仓甑奈闯墒炫撸?jīng)選育，得到具有抗除草劑特性的水稻父本植株，供雜交用；②在所述的母本植株抽穗開花期授以所述的具有抗除草劑特性的父本植株花粉，進行雜交，經(jīng)雜交的水稻成熟后收獲，得異交/自交混合稻種籽；③將所述的混合稻種籽播種、育苗，在秧苗生長期施以除草劑，殺死秧苗中的自交稻苗，將成活的異交稻苗培植成熟后收獲，獲得雜交水稻品種。
下面對本發(fā)明的技術(shù)解決方案作進一步說明①選取水稻母本和父本品種根據(jù)雙親的綜合性狀較好，且有突出的互補優(yōu)點，能改善或提高雜種優(yōu)勢，并根據(jù)雙親有較強的生態(tài)適應(yīng)性，具廣親和性等育種目標，試配雜交組合，從中尋找出雜交后優(yōu)勢最強的雜交組合，作為供試父、母本品種。
②化學殺雄處理水稻母本植株 目前主要使用的有“化殺1號”即甲基砷酸鋅(CH3ASO3Zn·H2O)、“化殺2號”即甲基砷酸鈉(CH3ASO3Na2)和“化殺3號”(尚未公開而未知其分子式)化學殺雄劑。殺雄處理母本植株的合適時期為花粉母細胞減數(shù)分裂期至花粉內(nèi)含物充實期。若從稻株外部形態(tài)判斷，則以劍葉伸展過程的外部形態(tài)、特征為指標，即母本稻株有效殺雄期始于“葉半開”或“葉枕平”，終止于“苞裂口”或“苞露白”時期。有效殺雄期5-7天，但也因品種不同而異，最佳殺雄天數(shù)為1-3天。為便于掌握，一般在母本稻株抽穗前15天噴施即可。噴施殺雄過早，常引起包頸、閑穎、花期推遲，過遲則殺雄不徹底?；瘜W殺雄所用藥劑濃度控制在0.015-0.02％(V/V)為合適，每畝噴施該濃度藥劑150-200公斤。
③抗除草劑基因?qū)胨靖副局仓陸?yīng)用基因槍轉(zhuǎn)化法將抗除草劑基因?qū)敫副局仓晡闯墒炫呓?jīng)抗性愈傷組織的篩選和植株再生，再經(jīng)過一系列選育，最終得到既保持原父本稻種特性又具有抗除草劑特性的父本稻株，供配制雜交組合用。
④雜交、排除自交種及化學殺雄制種純度測定在所述的經(jīng)化學殺雄處理的母本稻株抽穗開花期授以所述的帶有抗除草劑基因的父本稻株雄性花粉，雜交成熟收獲。收獲的稻種，除含有異交稻種外，還含有母本稻株因殺雄不徹底而自交結(jié)實的自交稻種，是一種異交/自交混合稻種。將該混合稻種播種秧田，待長至4葉期，噴施以除草劑，此后，凡自交稻種育成的稻苗均被除草劑殺死，而異交稻種育成的稻苗，由于具有抗除草劑特性而不被除草劑殺死，安然無恙地成活。將成活稻苗移植至大田或溫室，培育成熟后收獲，得到雜交純度100％的水稻種籽。該稻種具有強的雜種優(yōu)勢。統(tǒng)計試種的總稻株、成活稻株和被除草劑死稻株的數(shù)目，容易求得化學殺雄制種百分純度。
本發(fā)明由于采用化學殺雄處理母本稻株與抗除草劑基因?qū)敫副镜局晗嘟Y(jié)合的方法作水稻兩系雜交，將所得異交/自交混合稻種育苗后施以除草劑，除去自交稻苗，留下成活的異交稻苗培植成熟結(jié)實，得到純異交稻種，從而克服了水稻雜交制種因母本稻株化學殺雄不徹底導(dǎo)致雜交純度低的缺陷，可使水稻雜交制種純度達到100％，在水稻生產(chǎn)中雜種優(yōu)勢得到充分利用，提高水稻產(chǎn)量與質(zhì)量。本發(fā)明利用了水稻雜交制種化學殺雄的有益特性，同時克服了化學殺雄存在的缺陷，可使水稻兩系法雜交所制稻種能大面積推廣應(yīng)用于水稻生產(chǎn)，從而能簡化水稻雜交制種程序，并使雜交配組更自由、更方便，避免三系法雜交制種的繁鎖。
下面說明本發(fā)明的實施方式。
(a)選擇經(jīng)常規(guī)育種發(fā)現(xiàn)的有強雜交優(yōu)勢的水稻母本×父本品種，如“窄葉青”דIR661”，“鋼枝占”ד德慶大占”，“IR24”ד獻黨1號”，“北珍10號”ד古巴167”，“田矮16-4×桂朝”，“矮塘竹”דIR24”。(b)用基因槍法在“IR661”、“德慶大占”、“獻黨1號”、“古巴167”、“桂朝”或“IR24”父本植株中導(dǎo)入除草劑基因“bar”、“抗農(nóng)達”或“抗磺酰脲”之一，經(jīng)一系列選育獲得抗除草劑的“IR661”、“德慶大占”、“獻黨1號”、“古巴167”、“桂朝”或“IR24”新品種。(c)配制濃度為0.015-0.025％(V/V)的水稻化學殺雄劑“化殺1號”(CH3ASO3Zn·H2O)或“化殺2號”(CH3ASO3Na2)或“化殺3號”(尚未公開而未知其分子式)，于母本稻株抽穗前15天噴施殺雄劑，一般一棵母本植株噴施10ml配制好的殺雄劑，噴霧點細者為好；對于秈稻每畝噴施所述濃度的殺雄劑150-200公斤，粳稻噴施量與之相同或可以略低些。(d)經(jīng)殺雄處理的母本稻株于開花旺期(此時柱頭外露，穎花開張角度大)及時授以所述之一種抗除草劑的父本稻株花粉，以保證母本稻株能得到充足的父本稻株花粉，授粉后稻株成熟結(jié)實，得異交/自交混合稻種籽。(e)將所述的混合稻種籽播于秧田，于秧苗期噴施除草劑，殺死混合稻種中自交稻種育成的秧苗，保留異交稻種育成的秧苗，使雜交純度達到100％，該秧苗移植大田后能增加水稻產(chǎn)量，并由此得到本發(fā)明生產(chǎn)的雜交水稻品種；選用除草劑根據(jù)父本稻株導(dǎo)入的抗除草劑基因而定，抗除草劑基因為“bar”，選用除草劑“Basta”，抗除草劑基因為“抗農(nóng)達”或“抗磺酰脲”，分別選用除草劑“農(nóng)達”或“磺酰脲”。
權(quán)利要求
1.雜交水稻制種方法，包括選取水稻母本品種和父本品種，培育水稻母本植株和父本植株，并用化學殺雄劑對母本植株作殺雄處理，其特征是①將抗除草劑基因?qū)胨龈副局仓甑奈闯墒炫?，?jīng)選育，得到具有抗除草劑特性的水稻父本植株，供雜交用；②在所述的母本植株抽穗開花期授以所述的具有抗除草劑特性的父本植株花粉，進行雜交，經(jīng)雜交的水稻成熟后收獲，得異交/自交混合稻種籽；③將所述的混合稻種籽播種、育苗，在秧苗生長期施以除草劑，殺死秧苗中的自交稻苗，將成活的異交稻苗培植成熟后收獲，獲得雜交水稻品種。
全文摘要
雜交配組方便,雜交純度高的雜交水稻制種方法,選取水稻母本和父本品種,用化學殺蟲劑處理母本植株,并采取:①將抗除草劑基因?qū)敫副局仓甑玫骄哂锌钩輨┨匦缘乃靖副局仓?②在母本植株抽穗開花期授以具有抗除草劑特性的父本植株花粉進行雜交,得異交/自交混合稻種籽;③將混合稻種籽播種、育苗,在秧苗生長期施以除草劑,殺死其中的自交稻苗,將成活的異交稻苗培植成熟,獲得雜交水稻品種。本法適于水稻雜交大面積推廣生產(chǎn)。
文檔編號A01H1/02GK1263701SQ9910190
公開日2000年8月23日 申請日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者黃大年, 錢前 申請人:黃大年, 錢前