專利名稱：通用提純法的制作方法
通用提純法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雜交水稻的親本提純技術(shù)，尤其是涉及一種通過在縱橫兩 個(gè)方向測(cè)定不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性基礎(chǔ)上、針對(duì)品種育性特點(diǎn)設(shè)計(jì)原 種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)的通用提純法，本發(fā)明既適用于提純育性敗育徹底的不 育系，也適于提純育性敗育不徹底的不育系。背景技術(shù)：
三系雜交稻是由雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系(簡(jiǎn)稱不育系、保持系和恢復(fù)系，分別以A、 B、 R表示，下同)配組而成。三個(gè)品系彼 此制約，相互依存，其中不育系處于中心位置，對(duì)其要求特別嚴(yán)格，首先是育 性敗育要徹底，達(dá)到花粉不育株率100%，小穗不育度》99.6%。我國(guó)早期選育的 不育系都是育性敗育徹底的不育系，如V20A、珍汕97A等，育性敗育均能達(dá)標(biāo)。 后來由于種質(zhì)資源的擴(kuò)大，到上世紀(jì)八九十年代，國(guó)內(nèi)陸續(xù)選育出一批極富特 色的育性敗育不徹底的不育系。如優(yōu)IA、 II-32A、湘香2號(hào)A、協(xié)青早A、叢 廣41A、龍?zhí)馗等，這類育性敗育不徹底不育系或因抗性特強(qiáng)，或因米質(zhì)極佳， 或因配合力好，優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，或因開花習(xí)好，繁制種產(chǎn)量高等突出優(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)界 青睞。但又由于這類不育系育性敗育不徹底，可育性恢復(fù)速度快，自交結(jié)實(shí)現(xiàn) 象比較嚴(yán)重，用經(jīng)典的三系配套提純法不能有效進(jìn)行提純，用其配制的雜交種 往往純度不達(dá)標(biāo)，理賠事件時(shí)有發(fā)生，開發(fā)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)很大。與此同時(shí)，菲律賓 國(guó)際水稻研究所也投入大量財(cái)力、物力，選育出一大批各具特色的育性敗育不 徹底的不育系，終因找不到有效的提純方法，結(jié)果絕大部分不育系被淘汰了。三系配套提純法是將不育系、保持系和恢復(fù)系放在一起進(jìn)行配套提純的方 法，也是準(zhǔn)備作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的提純方法，所以被認(rèn)為具有權(quán)威性的經(jīng)典的提純 方法。三系配套提純法對(duì)提純育性敗育徹底的不育系是行之有效的，對(duì)純化三 系親本，推動(dòng)雜交水稻順利發(fā)展起了重要作用，功不可抹。但在應(yīng)用過程也暴 露出一些問題，主要表現(xiàn)在 一是不能有效地提純育性敗育不徹底的不育系， 首先是三系配套提純法在功能設(shè)置上存在重大缺陷，即只有橫向測(cè)試和篩選優(yōu) 良單株的功能而沒有從縱向測(cè)試不育系恢復(fù)步長(zhǎng)和育性特點(diǎn)的功能，這樣雖然 也能選出優(yōu)良單株，但并不知道也不可能知道怎樣去生產(chǎn)原種，才能確保種子 純度，這是三系配套提純法提純育性敗育不徹底不育系遭遇失敗的根本原因； 其次是固定不變的原種生產(chǎn)程序不符合不育系育性要求，三系配套提純法無論
提純什么品種，它的不育系原種生產(chǎn)程序一律采用"四圃法"即選種圃、株行 圃、株系圃和原種圃，而育性敗育不徹底的不育系，因其育性恢復(fù)速度比較快， 一般只能用"三圃法"，甚至"兩圃法"生產(chǎn)原種，所以不知底細(xì)，盲目套用"四 圃法"是三系配套提純法遭遇失敗的第二個(gè)原因。二是對(duì)恢復(fù)系選株存在隱患-三系配套提純法對(duì)不育系、保持系、恢復(fù)系都要選株，交叉測(cè)配，看起來似乎 很完美，其實(shí)隱藏著隱患，眾所周知，三系中數(shù)恢復(fù)系血緣最復(fù)雜，遺傳穩(wěn)定 性最差，在正常生產(chǎn)過程中發(fā)生分離、變異頻率也最高，因此，對(duì)恢復(fù)系選株 容易引發(fā)恢復(fù)基因丟失和光溫反應(yīng)臨介點(diǎn)發(fā)生遺傳漂移現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)因?qū)謴?fù)系 選株不當(dāng)，出現(xiàn)多起恢復(fù)系變?yōu)楸３窒祷虬牖职氡?；遇到氣候變化，雜交稻早 造不抽穗或結(jié)實(shí)率大幅降低的理賠事件，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，教訓(xùn)極為深刻， 三系配套提純法本身無法鑒別恢復(fù)系選株后帶來的光溫敏感性變化，因此，恢 復(fù)系選株后存在光溫敏感性負(fù)效應(yīng)隱患。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種從縱橫兩個(gè)方向研究雜交 稻三系不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性，既從橫向差異中優(yōu)中選優(yōu)，建立優(yōu)良 株系，又從縱向漸進(jìn)性中，測(cè)定不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)，能為確定原種生產(chǎn)程序和 生產(chǎn)技術(shù)提供依據(jù)的通用提純法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種通用提純法，其實(shí)施過 程分為兩個(gè)階段，從不育系與保持系(AXB)配對(duì)到原原種產(chǎn)生為第一階段， 原種生產(chǎn)為第二階段，第一階段進(jìn)行一次，第二階段則是反復(fù)利用優(yōu)良株系的 循環(huán)階段。所述原原種產(chǎn)生的第一步是采用均數(shù)法、眾數(shù)法、典型性法和擇優(yōu)法進(jìn)行選種；第二步是制備不育系與保持系(AXB)配對(duì)種子；第三步是測(cè)定不育系 育性恢復(fù)步長(zhǎng)；第四步是篩選優(yōu)良單株。所述原種生產(chǎn)的第一步是確定原種生產(chǎn)的圃數(shù)；第二步是根據(jù)不育系種性 特點(diǎn)與原種生產(chǎn)圃數(shù)來制訂原種生產(chǎn)技術(shù)措施；第三步是原原種循環(huán)利用。所述原種生產(chǎn)的圃數(shù)的確定是采用圃數(shù)(P)=不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)(N) 減去2的公式來確定；在原種生產(chǎn)中一個(gè)圃就是一個(gè)世代，如測(cè)得不育系育性 恢復(fù)步長(zhǎng)為6,則P二6-2， P二4，原種生產(chǎn)采用四個(gè)圃，即選種圃、株行圃、株 系圃和原種圃；若測(cè)得不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)為5， P=5-2， P二3，原種生產(chǎn)采用3 個(gè)圃，就是選種圃、株行圃和原種圃，以此類推，但原種生產(chǎn)至少有2個(gè)圃。所述原原種循環(huán)利用是將選種圃產(chǎn)生的B級(jí)種子通過株行圃、株系圃和原 種圃逐級(jí)擴(kuò)大繁殖后用于制種；A級(jí)種子供下季選種圃用種，周而復(fù)始，定期更 新；為了減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，預(yù)防機(jī)械混雜和生物學(xué)混雜，擴(kuò)大選種圃規(guī)模，增加A
級(jí)種子數(shù)量并進(jìn)行冷藏，每隔一段時(shí)間取出一份A級(jí)種子，更新選種圃種源。 在選種圃中所述不育系花粉鏡檢的主要技術(shù)指標(biāo)與要求中的全片掃描記錄為主花粉類型及比例(目測(cè))，記錄染敗、可育花粉數(shù)量，花粉《5粒者記實(shí)數(shù)，花粉在6 10粒記"多"，花粉》11粒記"眾"，典敗、園敗、染敗和可育4種花粉分別以"△"、"〇"、"O"、"參"表示。在選種圃中所述保持系選種采用眾數(shù)法選生育期，用均數(shù)法選株高及可育花粉率。, 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明從縱橫兩個(gè)方向研究雜交稻三系不育系育性 恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性，既從橫向差異中優(yōu)中選優(yōu)，建立優(yōu)良株系，又從縱向漸 進(jìn)性中，測(cè)定不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)，為確定原種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)提供依據(jù)； 通過對(duì)育性敗育不徹底不育系湘香2號(hào)A、香5A研究，提出了不育系提純新理論、新方法、新模式和新標(biāo)準(zhǔn)；用本發(fā)明生產(chǎn)的湘香2號(hào)A、香5A原種配制的 雜交種，純度穩(wěn)定在98%左右，基本達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)純度標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明技術(shù)路線正 確，可操作性強(qiáng)。
圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程方框圖； 圖2是本發(fā)明所述原原種循環(huán)利用流程方框圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。參見圖1，不育系和保持系是兩個(gè)相對(duì)的品系，它們有著共同的細(xì)胞核。不 育系的雄性不育性是通過細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)相互作用實(shí)現(xiàn)的。不過不育系不是絕 對(duì)的不育，它的雄性可育性只是暫時(shí)處于極低水平而已，這種極低水平的可育 性，會(huì)隨著時(shí)間的推移，慢慢地得到自主恢復(fù)。若干代后自交結(jié)實(shí)就能達(dá)到正 常水平。不過不育系雄性可育性的恢復(fù)并非整體齊頭并進(jìn)，個(gè)體間存在著明顯 的差異性，通用提純法所依據(jù)的理論就是不育系育性恢復(fù)的漸進(jìn)性與差異性。 不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性理論是本發(fā)明人在1995年2月總結(jié)優(yōu)1A提純 的《自交子代育性篩選提純法研究及開發(fā)應(yīng)用總結(jié)報(bào)告》中首先提出來的。 不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性是指從縱的方向考察一個(gè)不育系群體，在嚴(yán)格隔離、 不選株、不除雜(異品種例外)情況下，連續(xù)加代繁殖，其育性就會(huì)發(fā)生由不 育向可育方向呈漸進(jìn)式變化?？捎蜃咏?jīng)年累月迭加積累，若干代后就會(huì)變成 自交結(jié)實(shí)達(dá)到正常水平的保持系。至于恢復(fù)速度的快慢，不同品種差別很大， 一般是育性敗育徹底的不育系恢復(fù)比較慢，育性敗育不徹底的不育系育性恢復(fù) 比較快，其中有些不育系育性恢復(fù)速度特別快，湘香2號(hào)A就是一個(gè)典型案例。研究不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性之目的，在于弄清不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)和育性特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)不育系原種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。不育系育性恢復(fù)差異性不育系育性恢復(fù)差異性是指從橫的方向考察不育系個(gè)體間育性恢復(fù)的差異 狀況。通過深入觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，不育系個(gè)體間在花粉結(jié)構(gòu)、花粉質(zhì)量、不育株 率、不育度、育性恢復(fù)速度等方面都有明顯差別。不育系育性恢復(fù)差異性，因 不育系固有特點(diǎn)和繁殖過程防雜保純等因素聯(lián)系密切。研究不育系育性恢復(fù)差 異性，就是要找出個(gè)體間的具體差異，為優(yōu)中選株，選擇優(yōu)良單株提供依據(jù)。 本發(fā)明的操作技術(shù)方案本發(fā)明的實(shí)施過程分為兩個(gè)階段，從AXB配對(duì)到原原種產(chǎn)生為第一階段， 原種生產(chǎn)為第二階段；第一階段一般只進(jìn)行一次，第二階段則是反復(fù)利用優(yōu)良 株系的循環(huán)階段。 選種技術(shù)不育系提純過程就是持續(xù)的選種過程。不同性狀有不同的選擇方法和標(biāo)準(zhǔn)， 有的要符合該品種典型性，有的要優(yōu)中選優(yōu)。因此，要綜合運(yùn)用各種選種方法， 才能使提純結(jié)果錦上添花。均數(shù)法以平均數(shù)正負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(Z士1S)作為選擇范圍進(jìn)行選株。株 高、保持系可育花粉率等多用此法選擇。眾數(shù)法主要用于物候期選擇，如抽穗期等，先確定眾多個(gè)體的抽穗期， 在這之前和之后1-2天抽穗的選上，過遲過早抽穗的個(gè)體予以淘汰。典型性法此法在選擇優(yōu)良單株中用得最多，所選個(gè)體株型、葉型、穗型、 粒型、顏色(莖基、柱頭、稃端、粒)等都要符合該品種典型性， 一般不選變 異株。擇優(yōu)法擇優(yōu)法就是優(yōu)中選優(yōu)，在分蘗力、生長(zhǎng)勢(shì)、抗病性、抗逆性、柱 頭外露率、花粉結(jié)構(gòu)、開花習(xí)性等方面用此法選擇。制備AXB配對(duì)種子首先要建立選種圃，不育系、保持系各插1500 2000株，單株稀植，重肥 攻分蘗，徹底除雜去劣。抽穗前父母本各選300 500株，掛牌編號(hào)，鏡檢后父 母本各選50 100株配對(duì)，將父本移至母本附近，每株母本選2 3個(gè)穗子剪穎 套袋授粉，隔天授粉一次，連續(xù)授粉3次。父母本種子以對(duì)為單位一分為三， 各自單收單藏，其中一份作為原始樣本冷藏備用，另兩份供下季不育系育性恢 復(fù)漸進(jìn)性和差異性測(cè)定之用。 測(cè)定不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)運(yùn)用不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性原理測(cè)定。取各株系配對(duì)種子一份，父母本各
自混合，在嚴(yán)格隔離、不選株、不除雜(異品種例外)條件下，連續(xù)加代繁殖。要求每代種植群體300 500株，種子混種混收。每季種子一分為二， 一份作原 始樣本冷藏備用， 一份供下季繁殖， 一份供育性鑒定圃用種。從繁殖第二代起 設(shè)立育性鑒定圃，同步測(cè)定上一代種子育性，直至不育系自交結(jié)實(shí)明顯上升為 止。如果測(cè)試超過6代，自交結(jié)實(shí)仍然很低，該不育系被視為育性敗育徹底的 不育系，不必繼續(xù)測(cè)試。若測(cè)試少于6代即出現(xiàn)自交結(jié)實(shí)明顯上升的，該不育 系被認(rèn)定為育性敗育不徹底的不育系，也應(yīng)停止測(cè)試，并計(jì)算出其育性恢復(fù)步 長(zhǎng)。不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)從鏡檢選株當(dāng)代(含當(dāng)代)，起至自交結(jié)實(shí)明顯上升代 (含明顯上升代)止，不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)單位為世代。如果被測(cè)試的是育性敗育不徹底的不育系，還要做好相關(guān)項(xiàng)目測(cè)定，如自 交結(jié)實(shí)與溫度關(guān)系、自交結(jié)實(shí)種子期苗死亡率、自交子代育性恢復(fù)趨勢(shì)等。 篩選優(yōu)良單株運(yùn)用不育系育性恢復(fù)差異性原理篩選。取各株系配對(duì)種子一份，分別播種， 每個(gè)株系的父母本相鄰各插一行，30 40株，行距30cm，株距17cm，株系間留 工作行40cm。認(rèn)真除雜去劣，記錄各株系生育期及主要特征特性等。選株時(shí)既 要注意株、葉、穗、粒、色等方面的典型性，更要找出抗病性、生長(zhǎng)勢(shì)、分蘗 力、抗逆性、花粉結(jié)構(gòu)、開花習(xí)性等方面的差異性，并進(jìn)行差異比較，從差異 中優(yōu)屮選優(yōu)。每個(gè)株系母本鏡檢20 30株，選擇花粉敗育徹底的"雙零株"(染 敗、可育花粉均為零)2 3株，每株選2 3個(gè)穗子剪穎套袋授粉(方法同上)。 如此回交4-5代，每代種子以株系為單位一分為二單收單藏， 一份供下季用種， 一份供小穗不育株率、不育度測(cè)定。此項(xiàng)工作與不育系育性鑒定一起進(jìn)行。從 回交第二代起注意去劣留良，逐步淘汰育性敗好的株系，最后綜合決選10 15 個(gè)優(yōu)良株系混合作為混系原原種，也可擇其最好的一個(gè)株系作為單系原原種。 原種生產(chǎn)原原種產(chǎn)生標(biāo)志著提純第一階段結(jié)束，接下來進(jìn)入第二階段，即原種生產(chǎn) 階段，也就是原原種循環(huán)利用階段。 確定原種生產(chǎn)的圃數(shù)原種生產(chǎn)程序中用多少個(gè)圃，因品種不同可能有所不同，見圖2，要用下面 公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算P (圃)二N-2式中P代表原種生產(chǎn)中的圃數(shù)，N代表不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)，2是常數(shù)，表 示不育系自交結(jié)實(shí)明顯上升代和用于制種代的和。在原種生產(chǎn)中一個(gè)圃就是一個(gè)世代。如測(cè)得不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)為6，則 P=6-2， P=4，原種生產(chǎn)可用四個(gè)圃，即選種圃、株行圃、株系圃和原種圃。若 測(cè)得不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)為5， P二5-2， P=3，原種生產(chǎn)只能用3個(gè)圃，就是選種 圃、株行圃和原種圃，以此類推，但原種生產(chǎn)不能少于2個(gè)圃，否則就沒有實(shí) 際意義。制訂原種生產(chǎn)技術(shù)措施不育系原種生產(chǎn)技術(shù)與原種生產(chǎn)圃數(shù)密切相關(guān)，育性敗育徹底的不育系， 原種生產(chǎn)可用四個(gè)圃，用常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)就可以了，育性敗育不徹底的不育系， 原種生產(chǎn)只能用三個(gè)圃，甚至兩個(gè)圃，為了用較少的代數(shù)生產(chǎn)較多的原種，必 須圍繞擴(kuò)大選種圃規(guī)模，加大鏡檢群體，增加入選量和單株稀植，重肥攻分蘗 等提高繁殖系數(shù)來制訂特殊的原種生產(chǎn)技術(shù)措施。 原原種循環(huán)利用原種生產(chǎn)階段一般都采用循環(huán)方式來反復(fù)利用原原種，即從選種圃產(chǎn)生的B 級(jí)種子通過株行圃、株系圃和原種圃逐級(jí)擴(kuò)大繁殖后用于制種。A級(jí)種子供下季 選種圃用種，周而復(fù)始，定期更新。為了減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，預(yù)防機(jī)械混雜和生物 學(xué)混雜，可擴(kuò)大選種圃規(guī)模，增加A級(jí)種子數(shù)量并進(jìn)行冷藏，每隔一段時(shí)間取 出一份A級(jí)種子，更新選種圃種源，做到一次提純，多年利用。選種圃主要技術(shù)指標(biāo)與要求隔離空間隔離200米以上，時(shí)間隔離20天以上，插秧前漚田15 20天， 并拾凈原生秧苗。插植方式父母本行比2: 2，畦幅1. 3米，中間插2行母本，兩邊各插1 行父本(含2 3期秧苗)，單株稀植，行距30cm，株距17cm，畦與畦之間留工 作行40cm。田間管理重肥攻分蘗，以濕潤(rùn)灌溉為主，做好病蟲害防治工作。 除雜去劣抽穗前把雜株、劣株、變異株徹底除掉，留下的母本全部鏡檢。 掛牌與取樣鏡檢前1 2天，對(duì)母本逐畦掛牌編畦號(hào)，逐株掛牌編株號(hào)， 見穗時(shí)取樣，每株選一個(gè)穗子從抽出部分的上、中、下部各取2朵穎花，用編 了株號(hào)的小紙塊包好，放入塑料袋內(nèi)保濕。每畦的樣本只裝一個(gè)袋，并編'畦號(hào)， 不要弄亂。, 制片取載玻片一塊，滴上一滴碘一碘化鉀染色液，將6朵穎花36枚雄蕊 取出放于染色液上，用攝子壓碎去渣，將載玻片放于包樣紙上。鏡檢全片掃描，記錄為主花粉類型及比例(目測(cè))，記錄染敗、可育花粉 數(shù)量，花粉《5粒者記實(shí)數(shù)，6 10粒記"多"，》11粒記"眾"，典敗、園敗、 染敗和可育4種花粉分別以"△"、"〇"、"〇"、" "表示。取舍標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)種無染敗、可育花粉(即"雙零株")。B級(jí)種"允許有5粒染敗花粉存在。剔除淘汰株鏡檢一般分為兩次進(jìn)行，每次把當(dāng)天的樣檢完，第二天上午
開花前把鏡檢不合格的淘汰株割掉，第二次鏡檢的淘汰株剔除后才進(jìn)行人工輔 助授粉。保純措施先割父本，經(jīng)專人驗(yàn)收合格后再割母本，種子涼曬及風(fēng)選等工: 序，父母本分別固定專用場(chǎng)地和工具，防止機(jī)械混雜。保持系選種用眾數(shù)法選生育期，用均數(shù)法選株高及可育花粉率，種子混收。本發(fā)明與三系配套提純法不同的技術(shù)特征理論依據(jù)不同三系配套提純法以親本混雜退化，自然變異作為提純理論 依據(jù)，而通用提純法則以不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異為理論依據(jù)。二者的區(qū) 別不僅表現(xiàn)在文字表達(dá)上，更重要是表現(xiàn)在對(duì)不育系雄性不育性的認(rèn)識(shí)上。前 者認(rèn)為不育系雄性不育性是絕對(duì)徹底的，只要通過提純把混雜退化，自然變異 因素排除掉，不育系就能達(dá)到不育株率100%、不育度100%。后者認(rèn)為混雜退化 是影響不育系育性變化的外部原因，內(nèi)因是不育系育性敗育本身是相對(duì)的，不 徹底的。即使混雜退化，自然變異都不存在，不育系的不育株率、不育度也不 可能達(dá)到100%。這是因?yàn)椴挥涤曰謴?fù)漸進(jìn)性是客觀存在，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。我們所能做的就是通過提純過程及早排除有可育征兆的個(gè)體，并限制原 種繁殖代數(shù)，盡可能降低自交結(jié)實(shí)率。否則，不育系中極少部分個(gè)體的可育性 會(huì)隨著時(shí)間的推移，慢慢得到自主恢復(fù)，若干代后就會(huì)變成保持系。后來經(jīng)過 長(zhǎng)期從事實(shí)踐工作的育種家和提純工作者論證，才將不育系的不育度從原來的100%改為》99.6%，允許有《0.4%的自交結(jié)實(shí)粒存在。這一事實(shí)表明我們的看法 已得到認(rèn)同。測(cè)試不育系渠道不同三系配套提純法對(duì)不育系只作單向測(cè)試，即從橫向測(cè)試不育系育性恢復(fù)的 差異性，并從差異中選出優(yōu)良單株。而通用提純法對(duì)不育系育性進(jìn)行雙向測(cè)試， 即既從橫向測(cè)試選擇億良單株，又從縱向測(cè)試不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性，搞清楚 育性恢復(fù)步長(zhǎng)和育性特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)不育系原種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依 據(jù)。 '原種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)不同三系配套提純法規(guī)定，無論提純什么不育系，原種生產(chǎn)程序一律采用"四 圃法"即選種圃、株行圃、株系圃和原種圃。原種生產(chǎn)技術(shù)也相對(duì)固定。通用 提純法則不同，它的原種生產(chǎn)程序沒有事先預(yù)設(shè)好的固定模式， 一切都按測(cè)定 的不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)來安排，有的品種可能是"四圃法"，有的品種也可能是 "三圃法"甚至"兩圃法"，做到不育系原種生產(chǎn)模式多樣化、個(gè)性化，走出了 三系配套提純法原種生產(chǎn)只有"四圃法"固定不變的誤區(qū)。同時(shí)，原種生產(chǎn)技
術(shù)也要根據(jù)不育系不同的育性特點(diǎn)，圍繞擴(kuò)大選種群體，提高繁殖數(shù)等來制訂 一整套特殊的原種生產(chǎn)技術(shù)措施。保持系可育花粉率選擇標(biāo)準(zhǔn)不同三系配套提純法對(duì)保持系可育花粉的選擇標(biāo)準(zhǔn)是鏡檢可育花粉率達(dá)99%，無敗育花粉粒。通用提純法則以平均數(shù)正負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(X±1S)作為保持系可育花粉率選擇標(biāo)準(zhǔn)。兩者之間有天壤之別。我們認(rèn)為要求保持系可育花粉率達(dá)到99%，無敗育花粉粒存在是嚴(yán)重脫離實(shí)際，根本行不通的。我們?cè)鴮?duì)兒個(gè)保 持花粉作過研究，它們的可育花粉的實(shí)際情況是V20B49. 15%、珍汕97B65. 65%、 優(yōu)畫.46%、湘香2號(hào)B70. 58%和香5B80. 75%;而且不育系所有的4種花粉， 即典敗、園敗、染敗、可育花粉、保持系中都有，只不過是比例不同罷了；還 有同一個(gè)品種，隨著保持系可育花粉率的升高，不育系可育株率和自交結(jié)實(shí)率 也相應(yīng)提高。因此，試圖拔高保持系可育花粉率的做法對(duì)不育系提純有百弊而 無一利。提純效果不同三系配套提純法對(duì)提純育性敗育徹底的不育系是可行的，但對(duì)提純育性敗 育不徹底的不育系就無能為力了。用該法生產(chǎn)的育性敗育不徹底不育系原種去 配制雜交稻，種子純度偏低，往往連二級(jí)種子純度(》96%)標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到。而 通用提純法生產(chǎn)的同一不育系原種去配雜交稻種子純度穩(wěn)定在98%左右，基本達(dá) 到一級(jí)種子純度標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明操作技術(shù)方案的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)品種既然通用提純法對(duì)提純育性敗育不徹底不育系十分有效，我們就選用極具挑戰(zhàn)性的育性敗育不徹底不育系湘香2號(hào)A、香5A作為實(shí)驗(yàn)品種。湘香2號(hào)A是湖南雜交水稻研究中心在上世紀(jì)八十年代末選育的優(yōu)質(zhì)香型 早秈不育系，野敗型質(zhì)源。首先引進(jìn)由湘香2號(hào)A為母本，明恢63作父本配制 的香優(yōu)63。該組合曾被袁隆平譽(yù)為"既能高產(chǎn)又能優(yōu)質(zhì)"的新組合，米質(zhì)極佳， 其食味品質(zhì)超過泰國(guó)香米和本地王牌品種馬壩油粘，它以米飯清香、軟滑可口、 軟而不粘、冷而硬的上乘表現(xiàn)，成為食味品質(zhì)的新霸主。因此，香優(yōu)63很快就 被列為我市重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，并建起了優(yōu)質(zhì)米加工廠和生產(chǎn)基地。然而就在香優(yōu) 63熱不斷升溫之際，種子純度問題逐漸暴露出來了。原來香優(yōu)63的母本湘香2 號(hào)A，自身攜帶了微效恢復(fù)基因，育性敗育不徹底，自交結(jié)實(shí)現(xiàn)象越來越嚴(yán)重， 致使用其配制的香優(yōu)63種子純度迅速下滑，嚴(yán)重時(shí)種子純度僅75 80%，比M 家最低純度標(biāo)準(zhǔn)》96% (二級(jí)種)相差甚遠(yuǎn)。與此同時(shí)，原育種單位也早已發(fā)現(xiàn) 問題，并委托該省某原種場(chǎng)用經(jīng)典的三系配套提純法對(duì)湘香2號(hào)A進(jìn)行提純， 但沒有取得成功。用提純后的湘香2號(hào)A原種配制的香優(yōu)63，種子純度82. 08 88.68%之間，種子純度雖有所提高，但仍未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 湘香2號(hào)A提純經(jīng)過及實(shí)驗(yàn)結(jié)果首先建立父母本選種圃，母本經(jīng)選株、鏡檢50株，父本生育期經(jīng)眾數(shù)法、 株高及可育花粉率經(jīng)均數(shù)法選株后，父母本各決選15株進(jìn)行配對(duì)測(cè)交，種子單 收單藏備用。然后進(jìn)入株系鑒定圃，株、葉、穗、粒、色經(jīng)典型法鑒定和花粉鏡檢，優(yōu) 中選優(yōu)，選出IO對(duì)株系成對(duì)回交，淘汰了 5對(duì)育性敗育不好的株系。同年晚造， 進(jìn)行育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性測(cè)定，又淘汰了4對(duì)育性敗育不理想的株系。再繼續(xù)加代繁殖，從早造起增設(shè)育性鑒定圃，同步測(cè)定各株系自交結(jié)實(shí)情 況，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，6個(gè)株系的小穗不育度都很高，自交結(jié)實(shí)率只有0.01 0. 08%， 其中以12號(hào)株系表現(xiàn)最佳。晚造監(jiān)測(cè)育性出現(xiàn)拐點(diǎn)，6個(gè)株系的自交結(jié)實(shí)率驟 然上升到6. 10 9. 57%。可見湘香2號(hào)A是個(gè)典型的育性敗育不徹底不育系，育 性恢復(fù)速度特別快，從早造鏡檢選株回交開始至晚造自交結(jié)實(shí)突然上升，前后 只有4代。選定12號(hào)株系，用兩圃法(4-2:2)生產(chǎn)原種。并根據(jù)湘香2號(hào)A 育性恢復(fù)速度特別快和高溫對(duì)其自交結(jié)實(shí)有明顯促進(jìn)作用等育性特點(diǎn)，從擴(kuò)大選種圃面積，加大鏡檢群體，增加入選數(shù)量；小行比(2: 2或2: 3)單株稀植， 重肥攻分蘗，千方百計(jì)提高繁殖系數(shù)以及合理安排繁殖季節(jié)及生態(tài)環(huán)境等方面， 制訂出一整套特殊的原種生產(chǎn)技術(shù)措施。經(jīng)調(diào)查用兩圃法生產(chǎn)的湘香2號(hào)A12號(hào)株系的出圃原種不穗不育度達(dá) 99.58%，符合秈型不育系育性敗育標(biāo)準(zhǔn)，原種純度為99%，達(dá)到良種純度要求， 用提純后湘香2號(hào)A12號(hào)株系原種配制的香優(yōu)63純度為98. 43%，達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí) 種子純度標(biāo)準(zhǔn)。提純工作取得階段性成果。提純后的香優(yōu)63進(jìn)入了大田檢驗(yàn)階段。當(dāng)年由韶關(guān)市農(nóng)科所申請(qǐng)，香優(yōu)63 參加市雜交晚稻區(qū)試，經(jīng)過3年區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，沒有出現(xiàn)種子純度問題。香優(yōu)63進(jìn)入開發(fā)應(yīng)用階段，并獲得可觀經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，純度跟蹤監(jiān)測(cè)資 料顯示，香優(yōu)63種子純度一直穩(wěn)定在98%左右，基本達(dá)到一級(jí)種子純度水平。 與此同時(shí)，我們還用本發(fā)明，對(duì)菲律賓國(guó)際水稻研究所選育的育性敗育不徹底 的不育系香5A (原編號(hào)IR58025A)進(jìn)行了提純，同樣獲得成功。用兩圃法生產(chǎn) 的香5A原種配制的香5優(yōu)63，香5優(yōu)318曾在始興、樂昌等地種植3000多畝， 從未出現(xiàn)過種子純度問題，產(chǎn)量、米質(zhì)都不錯(cuò)。
權(quán)利要求
1、 一種通用提純法，其特征是其實(shí)施過程分為兩個(gè)階段，從不育系與保 持系(AXB)配對(duì)到原原種產(chǎn)生為第一階段，原種生產(chǎn)為第二階段，第一階段 進(jìn)行一次，第二階段則是反復(fù)利用優(yōu)良株系的循環(huán)階段。
2、 如權(quán)利要求1所述的通用提純法，其特征是所述原原種產(chǎn)生的第一步 是采用均數(shù)法、眾數(shù)法、典型性法和擇優(yōu)法進(jìn)行選種；第二步是制備不育系與 保持系(AXB)配對(duì)種子；第三步是測(cè)定不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)；第四步是篩選 優(yōu)良單株。
3、 如權(quán)利要求1所述的通用提純法，其特征是所述原種生產(chǎn)的第一步是 確定原種生產(chǎn)的圃數(shù)；第二步是根據(jù)不育系種性特點(diǎn)與原種生產(chǎn)圃數(shù)來制訂原 種生產(chǎn)技術(shù)措施；第三步是原原種循環(huán)利用。
4、 如權(quán)利要求3所述的通用提純法，其特征是所述原種生產(chǎn)的圃數(shù)的確 定是采用圃數(shù)(P)=不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)(N)減去2的公式來確定；在原種 生產(chǎn)中一個(gè)圃就是一個(gè)世代，如測(cè)得不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)為6，則P二6-2， P二4， 原種生產(chǎn)采用四個(gè)圃，即選種圃、株行圃、株系圃和原種圃；若測(cè)得不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)為5， P=5-2， P=3，原種生產(chǎn)采用3個(gè)圃，就是選種圃、株行圃和原 種圃，以此類推，但原種生產(chǎn)至少有2個(gè)圃。
5、 如權(quán)利要求3所述的通用提純法，其特征是所述原原種循環(huán)利用是將選種圃產(chǎn)生的B級(jí)種子通過株行圃、株系圃和原種圃逐級(jí)擴(kuò)大繁殖后用于制種； A級(jí)種子供下季選種圃用種，周而復(fù)始，定期更新；為了減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，預(yù)防機(jī) 械混雜和生物學(xué)混雜，擴(kuò)大選種圃規(guī)模，增加A級(jí)種子數(shù)量并進(jìn)行冷藏，每隔 一段時(shí)間取出一份A級(jí)種子，更新選種圃種源。
6、 如權(quán)利要求3所述的通用提純法，其特征是在選種圃中所述不育系花 粉鏡檢的主要技術(shù)指標(biāo)與要求是中的全片掃描記錄為主花粉類型及比例(目測(cè))，記錄染敗、可育花粉數(shù)量，花粉《5粒者記實(shí)數(shù)，花粉在6 10粒記"多"， 花粉》11粒記"眾"，典敗、園敗、染敗和可育4種花粉分別以"△"、"〇"、 "o"、"參"表示。
7、 如權(quán)利要求3所述的通用提純法，其特征是在選種圃中所述保持系選 種采用眾數(shù)法選生育期，用均數(shù)法選株高及可育花粉率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通用提純法，其實(shí)施過程分為兩個(gè)階段，從不育系與保持系(A×B)配對(duì)到原原種產(chǎn)生為第一階段，原種生產(chǎn)為第二階段，第一階段進(jìn)行一次，第二階段則是反復(fù)利用優(yōu)良株系的循環(huán)階段。本發(fā)明從縱橫兩個(gè)方向研究雜交稻三系不育系育性恢復(fù)漸進(jìn)性與差異性，既從橫向差異中優(yōu)中選優(yōu)，建立優(yōu)良株系，又從縱向漸進(jìn)性中，測(cè)定不育系育性恢復(fù)步長(zhǎng)，為確定原種生產(chǎn)程序和生產(chǎn)技術(shù)提供依據(jù)；通過對(duì)育性敗育不徹底不育系湘香2號(hào)A、香5A研究，提出了不育系提純新理論、新方法、新模式和新標(biāo)準(zhǔn)；用本發(fā)明生產(chǎn)的湘香2號(hào)A、香5A原種配制的雜交種，純度穩(wěn)定在98％左右，基本達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)純度標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明技術(shù)路線正確，可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)A01H1/04GK101120652SQ200710029789
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者巫素芳, 徐永亮, 浩 梁, 藍(lán)日青, 鄧曲院, 陳良桂, 黎書偉 申請(qǐng)人:韶關(guān)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所