一種培育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法
【專利摘要】一種培育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法，該技術(shù)充分利用天津和海南三亞獨(dú)特的自然光照條件，用優(yōu)良的光敏核不育基因供體親本和優(yōu)良的受體親本雜交(或再回交一次)，分離世代在較大的壓力下對育性性狀嚴(yán)格篩選，根據(jù)自然條件下的光照特點(diǎn)，安排播插期及割蔸再生處理，使育性轉(zhuǎn)換敏感的發(fā)育期處于預(yù)期的光照長度條件下，從而選育出符合要求的不育株系，在目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)域?qū)ζ滢r(nóng)藝性狀及育性作進(jìn)一步篩選和鑒定，進(jìn)而投入配組應(yīng)用。
【專利說明】一種培育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于雜交稻遺傳育種領(lǐng)域，是一種依據(jù)反光敏核不育系育性隨著光照長度的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，利用天津和海南三亞獨(dú)特氣候條件選育光溫較鈍感、育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]近年來兩系雜交稻發(fā)展迅速，尤其是南方秈稻地區(qū)，兩系雜交稻播種面積已超過30%，已成為我國水稻生產(chǎn)中不可或缺的類型。但是兩系雜交稻的發(fā)展也面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，兩系雜交稻現(xiàn)用的母本主要我光溫敏核不育系，其育性轉(zhuǎn)換受溫度影響較大。近年來氣候異常，盛夏低溫頻繁出現(xiàn)，對兩系雜交水稻制種的安全性造成了巨大威脅。
[0003]氣候條件中光照長度是一個(gè)相對穩(wěn)定的因素，目前水稻光敏核不育系材料已選育成功，如果光敏核不育系能夠成功應(yīng)用，則可以有效降低兩系雜交稻種子生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，但是以光敏核不育系為母本所配制的組合生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的實(shí)例卻未見報(bào)道。其主要原因是因?yàn)槟壳八x育的光敏核不育系育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度普遍偏低，只有冬季在海南、云南部分地區(qū)才表現(xiàn)為完全敗育，使制種時(shí)間和區(qū)域受到很大限制，增加了制種成本，限制了光敏核不育系在生產(chǎn)上的應(yīng)用，在一定程度上影響兩系雜交稻的進(jìn)一步推廣。所以如何選育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的，廣適性的優(yōu)良光敏核不育系將成為雜交水稻發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]發(fā)明了一種培育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法，該技術(shù)充分利用天津和海南三亞獨(dú)特的自然光照條件，用優(yōu)良的光敏核不育基因供體親本和優(yōu)良的受體親本雜交(或再回交一次)，分離世代在較大的壓力下對育性性狀嚴(yán)格篩選，根據(jù)自然條件下的光照特點(diǎn)，安排播插期及割蔸再生處理，使育性轉(zhuǎn)換敏感的發(fā)育期處于預(yù)期的光照長度條件下，從而選育出符合要求的不育株系，在目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)域?qū)ζ滢r(nóng)藝性狀及育性作進(jìn)一步篩選和鑒定，進(jìn)而投入配組應(yīng)用。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:
[0006]1、天津:8月份用優(yōu)良的光溫敏核不育基因供體親本和優(yōu)良的受體親本雜交，收取至少100粒雜交種，分成兩份。
[0007]2、三亞:一份10月份種植不低于50株，另一份備份，收取不低于20000粒F2種子。分成兩份。
[0008]3、天津:分期播種F2群體，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株。將選出的單株在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子。
[0009]4、三亞:或者以選出的不育單株為母本，原受體親本為父本進(jìn)行回交，收取回交種子不低于100粒，分成兩份。重復(fù)2、3步驟。
[0010]5、三亞:11月份中旬種植F3或BC1F3不育株系(插單株)，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子。
[0011]6、天津:分期播種F4或BC1F4群體，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株(系)，并對柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性等性狀進(jìn)一步調(diào)察，最終選出綜合性狀良好的不育株(系)，將選出的單株在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子。
[0012]7、三亞:11月份中旬將所選F5或BC1F5不育單株分株系種植，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子。
[0013]8、將收獲的F6或BC1F6自交種子分成兩份,一份在三亞4月上旬播種，另一份在天津正季種植，選擇在三亞表現(xiàn)敗育徹底，同時(shí)在天津育性恢復(fù)的株系，進(jìn)一步考察柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性、米質(zhì)等性狀，選擇綜合性狀良好的株系(基本穩(wěn)定)，盡可能多的收獲自交種。
[0014]9、正季:將選出的不育株系在不同的目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)(制種區(qū)域和繁種區(qū)域)進(jìn)行聯(lián)合鑒定，并命名。
[0015]上述步驟中，所述分期播種均為每5天為一個(gè)分期，每期不低于1000株(插單株)，共分6期，采用生育期逆推法確定播插期，保證群體出穗期處于8月20日-9月15日之間(天津8月20日-9月15日光照時(shí)長在13.5hl2.5h之間)。
[0016]所述人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，是指在幼穗分化4-5期，幼穗解剖形態(tài)為粒?，F(xiàn)或穗頂部稻粒穎殼分化界線可見，光照長度每天連續(xù)14h，持續(xù)處理15天。
[0017]所述步驟8中在三亞4月上旬播種目的在于使出穗期的光照長度處于13h左右(三亞5月10日-8月I日光照長度處于13h左右)。天津正季種植采用生育期逆推法使出穗期光照長度處于14h以上(天津夏季8月5日之前光照長度在14h以上)。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:依據(jù)光敏核不育系育性隨著光照長度的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，充分利用了天津和三亞獨(dú)特的氣候條件。天津8月下旬-9月中旬，為光照長度從
13.5hl2.5h逐漸縮短,在這一時(shí)段出穗的光敏核不育系育性由可育轉(zhuǎn)向不育。分尚群體分離出多種類型的不育株，育性轉(zhuǎn)換早的則不育起點(diǎn)光照長度長，反之則不育起光照長度短。同樣也可對不同株系(或不同不育系)間進(jìn)行篩選。另外利用三亞5月10日-8月I日光照長度處于13hl3.3h之間，天津夏季8月5日之前光照長度在14h以上的獨(dú)特光照條件同時(shí)對同一株系或同一不育系進(jìn)行育性穩(wěn)定性和可繁性進(jìn)行鑒定，節(jié)時(shí)、高效。

【具體實(shí)施方式】
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[0019]實(shí)施例:FS11的選育
[0020]1、2007年8月天津:FS01 /遼星I號，收取雜交種100粒，分成兩份。！7OlS為育性穩(wěn)定、高柱頭外露率、光敏核不育系，遼星I號是遼寧省主栽品種。
[0021]2,2007年10月三亞:種植Fl不低于50株，另一份備份，收取20000粒F2種子。分成兩份。
[0022]3,2008年5月天津:上旬分期播種F2群體，每5天為一個(gè)分期，每期不低于1000株(插單株)，共分6期，2008年9月初選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株。以選出的不育單株為母本，原受體親本為父本進(jìn)行回交，收取回交種子120粒，分成兩份。
[0023]4、2008年11月三亞:種植BClFl不低于50株，另一份備份，收取20000粒BC1F2種子。分成兩份。
[0024]5,2009年5月天津:上旬分期播種BC1F2群體，每5天為一個(gè)分期，每期不低于1000株(插單株)，共分6期，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株。將選出的單株進(jìn)行長光照(14h / d)處理，收取自交種子。
[0025]6、2009年11月三亞:中旬種植BC1F3不育株系(插單株)，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照(14h)處理，收取自交種子。
[0026]7,2010年5月天津:中旬播種BC1F4群體，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株(系)，并對柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性等性狀進(jìn)一步調(diào)察，綜合性狀良好的不育株(系)，將選出的單株進(jìn)行長光照(14h / d)處理，收取自交種子。
[0027]8、2010年11月三亞:中旬種植BC1F5不育株系(插單株)，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照(14h)處理，盡可能多的收取自交種子，每個(gè)入選株系的種子分成兩份。
[0028]9、2011年，一份在三亞4月上旬播種，使出穗期的光照長度處于13h左右(三亞5月10日-8月I日光照長度處于13hl3.3h之間)。另一份在天津正季種植，使出穗期光照長度處于14h以上(天津夏季8月5日之前光照長度在14h以上)。選擇在三亞表現(xiàn)敗育徹底，同時(shí)在天津育性恢復(fù)的株系，進(jìn)一步考察柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性、米質(zhì)等性狀，選擇綜合性狀良好的株系(基本穩(wěn)定)，盡可能多的收獲自交種。命名為FSlI。
【權(quán)利要求】
1.一種培育育性轉(zhuǎn)換臨界光照長度長的光敏核不育系的技術(shù)方法，其特征在于它由以下步驟構(gòu)成: (1)天津:8月份用優(yōu)良的光溫敏核不育基因供體親本和優(yōu)良的受體親本雜交，收取至少100粒雜交種，分成兩份； (2)三亞:一份10月份種植不低于50株，另一份備份，收取不低于20000粒F2種子。分成兩份； (3)天津:分期播種F2群體，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株。將選出的單株在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子； (4)三亞:或者以選出的不育單株為母本，原受體親本為父本進(jìn)行回交，收取回交種子不低于100粒，分成兩份。重復(fù)2、3步驟； (5)三亞:11月份中旬種植F3或BC1F3不育株系(插單株)，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子； (6)天津:分期播種F4或BC1F4群體，出穗時(shí)篩選出早期就轉(zhuǎn)為不育的單株(系)，并對柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性等性狀進(jìn)一步調(diào)察，最終選出綜合性狀良好的不育株系，將選出的單株在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子； (7)三亞:11月份中旬將所選F5或BC1F5不育單株分株系種植，選擇綜合性狀良好的株系在人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，收取自交種子； (8)將收獲的F6或BC1F6自交種子分成兩份，一份在三亞4月上旬播種，另一份在天津正季種植，選擇在三亞表現(xiàn)敗育徹底，同時(shí)在天津育性恢復(fù)的株系，進(jìn)一步考察柱頭外露率、閉穎情況、株型、抗性、米質(zhì)等性狀，選擇綜合性狀良好的株系(基本穩(wěn)定)，盡可能多的收獲自交種； (9)正季:將選出的不育株系在不同的目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)(制種區(qū)域和繁種區(qū)域)進(jìn)行聯(lián)合鑒定，并命名。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述分期播種均為每5天為一個(gè)分期，每期不低于1000株(插單株)，共分6期，采用生育期逆推法確定播插期，保證群體出穗期處于8月20日-9月15日之間(天津8月20日-9月15日光照時(shí)長在13.5h_12.5h之間)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述人工氣溫室進(jìn)行長光照處理，是指在幼穗分化4-5期，幼穗解剖形態(tài)為粒粒現(xiàn)或穗頂部稻粒穎殼分化界線可見，光照長度每天連續(xù)14h,持續(xù)處理15天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述步驟8中在三亞4月上旬播種目的在于使出穗期的光照長度處于13h左右(三亞5月10日-8月I日光照長度處于13h左右)，天津正季種植采用生育期逆推法確定播插期，使出穗期光照長度處于14h以上(天津夏季8月5日之前光照長度在14h以上)。
【文檔編號】A01H1/02GK104170718SQ201310700415
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李志彬, 東麗, 肖艷云, 劉欣, 蔡卓, 李小霞, 劉桂林, 王汝華, 李偉 申請人:國家粳稻工程技術(shù)研究中心, 天津天隆農(nóng)業(yè)科技有限公司