一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，首先離體穗子的取樣；其次離體穗子的人工扦插，插入準(zhǔn)備好的廣口瓶或三角瓶中，并放置于生長箱中培養(yǎng)；再次離體穗子的人工去雄，把正在培養(yǎng)的穗子從生長箱取出，選擇正在抽穗的穗子進(jìn)行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生長箱培養(yǎng)；然后離體穗子的人工授粉；最后離體穗子的培養(yǎng)，生長箱每3天更換一次扦插穗子的廣口瓶或三角瓶中的自來水，30天～45天后收獲雜交種子。本發(fā)明可以不受自然條件下水稻穎花開花時(shí)間與實(shí)驗(yàn)空間的限制，利用離體穗子的室內(nèi)插花式培養(yǎng)所需空間小，移動(dòng)與操作方便的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室就可以全天進(jìn)行水稻人工授粉配制雜交組合，為培育水稻新品種提供技術(shù)手段。
【專利說明】
_種禹體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于水稻雜交技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水稻是我國主要的糧食作物之一，水稻種植面積約占我國糧食作物總面積的 30 %，總產(chǎn)量卻占糧食總產(chǎn)的40 %。中國是水稻生產(chǎn)和消費(fèi)大國，50 %以上人口以稻米為主 食。據(jù)預(yù)測，到2030年我國人口將達(dá)16億，屆時(shí)即使耕地面積不減少，糧食作物綜合生產(chǎn)能 力仍需提高55%才能基本滿足吃飯之需。在新增糧食產(chǎn)量中，水稻將占40%以上。在人增地 減的國情下，培育超高產(chǎn)雜交水稻或水稻品種，是確保我國糧食安全最為主要的措施之一。 在雜交水稻生產(chǎn)過程中，制種是其重要組成部分，人工輔助授粉是保證制種成功的關(guān)鍵因 素之一，備受農(nóng)業(yè)科技工作者的重視。20世紀(jì)60年代，我國的水稻育種者選育成功水稻雄株 不育系(不育系），并與恢復(fù)系和保持系配套，率先在世界上育成雜交水稻。雜交制種由不育 系(母本)與恢復(fù)系(父本)雜交而成。不育系為雄性敗育，自身不能正常結(jié)實(shí)，只有使母本柱 頭接納父本花粉，才能獲得雜交種子。雜交制種屬于異花授粉，一期父本所提供的高密度花 粉充分、均勻的落在母本柱頭上，確保每個(gè)雌蕊柱頭上不少于3粒花粉，才能獲得滿意的種 子結(jié)實(shí)率，從而提高制種的質(zhì)量和產(chǎn)量。水稻授粉是一項(xiàng)技術(shù)要求強(qiáng)、精度要求高、時(shí)間要 求緊的作業(yè)，受氣候環(huán)境影響明顯。為保證水稻制種的效果，必須采用人工授粉的方式，利 用授粉工具撞擊父本使其花粉飛落在不育系柱頭上，從而實(shí)現(xiàn)受精結(jié)實(shí)。自然條件下水稻 穎花的開花時(shí)間比較短，一般為每天的10: 〇〇-12:00，只有1.5~2. Oh的開花時(shí)間，且花粉 壽命很短，僅為4~5min，要提高水稻花粉的利用率和母本的結(jié)實(shí)率，必須適時(shí)授粉。水稻開 花季節(jié)一般在6-9月，高溫高濕，大田作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大。如果能人為控制自然條件下開花期 稻穗小花的開穎時(shí)間，并把水稻的穗子像花丼一樣切花扦插式室內(nèi)培養(yǎng)，貝 1J可以自由安排 水稻雜交的時(shí)間，大大提高水稻雜交的人工授粉工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并可以自由控制 生長箱的生態(tài)小環(huán)境，在最合適的條件下進(jìn)行水稻人工雜交與培養(yǎng)，配制出更多的雜交組 合。水稻人工授粉是一項(xiàng)技術(shù)要求強(qiáng)、精度要求高、時(shí)間要求緊的作業(yè)，受氣候環(huán)境影響明 顯。為保證水稻制種的效果，必須采用人工授粉的方式，利用授粉工具撞擊父本使其花粉飛 落在不育系柱頭上，從而實(shí)現(xiàn)受精結(jié)實(shí)。
[0003] 現(xiàn)有雜交水稻小制種一般在在自然條件下進(jìn)行雜交，大田環(huán)境氣候不能控制；若 把水稻植株移植到實(shí)驗(yàn)室中，整叢帶根水稻植株體積與重量大，需要較大空間的生長箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，旨在解決在自 然條件下進(jìn)行雜交時(shí)現(xiàn)有雜交水稻小制種操作的諸多限制，大田環(huán)境氣候不能控制;若把 水稻植株移植到實(shí)驗(yàn)室中，整叢帶根水稻植株體積與重量大，需要較大空間生長箱的問題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，所述離體稻穗 的室內(nèi)插花式雜交育種方法包括以下步驟：
[0006] 首先離體穗子（用作母本）的取樣，在大田選擇尚未抽穗的健康穗子，從植株基部 剪取整個(gè)莖，把離體的莖放入塑料袋中保濕，離體穗子的獲得可以全天進(jìn)行；
[0007] 其次離體穗子的人工扦插，插入準(zhǔn)備好的廣口瓶或三角瓶中，每個(gè)瓶中扦插5~10 個(gè)離體穗子，并放置于生長箱中培養(yǎng)；
[0008] 再次離體穗子的人工去雄，把正在培養(yǎng)的穗子從生長箱取出，選擇正在抽穗(或即 將抽穗)的穗子進(jìn)行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生長箱培養(yǎng)；
[0009] 然后離體穗子的人工授粉；
[0010] 最后離體穗子的培養(yǎng)，每3天更換一次廣口瓶或三角瓶中的自來水，一般情況下30 天~45天(根據(jù)生育期的長短進(jìn)行調(diào)整)后收獲雜交種子。
[0011] 進(jìn)一步，所述離體穗子的獲得時(shí)間是上午5:00~8:00(南方稻區(qū)）。
[0012] 進(jìn)一步，所述人工扦插具體包括選用1000 ml棕色廣口瓶或1000 ml棕色廣口三角 瓶，灌入350ml~400ml含50ppm多效唑的自來水后備用;把從大田剪取的穗子平放在實(shí)驗(yàn)桌 上，從穗向基部3片葉的底部剪斷，剪下的穗子上留有3張葉片及3個(gè)莖節(jié)，插入準(zhǔn)備好的廣 口瓶或三角瓶中。
[0013] 進(jìn)一步，所述人工去雄包括:水稻小花的花藥位于穎殼的上部三分之一位置，用小 剪刀剪去穎殼上部三分之一即可完成人工去雄操作，剩余的三分之二是完整的雌蕊器官， 可用于人工授粉配制雜交組合。
[0014] 進(jìn)一步，所述人工授粉先用雜交專用紙袋將穗子套住，將紙袋的下端用回形針固 定在穗莖上;取正在開花的穗子(父本或花粉供體），插入上述的雜交專用紙袋中，并用手指 快速旋轉(zhuǎn)正在開花的父本穗子，使花粉飛落在母本的柱頭上，旋轉(zhuǎn)4~5次后將雜交專用紙 袋的上端折疊并用回形針固定。
[0015] 進(jìn)一步，所述生長箱的溫度設(shè)置在25°C~30°C，相對(duì)濕度控制在70%~85%，光照 強(qiáng)度在800~100(^111〇1111- 28-1，照光時(shí)間為8:00~17:00。
[0016] 本發(fā)明提供的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，可以不受自然條件下水稻穎 花開花時(shí)間與實(shí)驗(yàn)空間的限制，利用離體穗子的室內(nèi)插花式培養(yǎng)所需空間小，移動(dòng)與操作 方便，在實(shí)驗(yàn)室就可以全天進(jìn)行水稻人工授粉配制雜交組合，為培育水稻新品種提供技術(shù) 手段。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法包括以下步驟：
[0021] S101:離體穗子(母本)的取樣，在大田選擇尚未抽穗(穗苞已裂開，即將抽穗)的健 康穗子，從植株基部(根部)剪取整個(gè)莖，迅速把離體的莖放入塑料袋中保濕以防止水分的 蒸發(fā)，離體穗子的獲得可以全天進(jìn)行，最佳時(shí)間是早上太陽升起之前(5:00~8:00,南方稻 區(qū)）；
[0022] S102:離體穗子(母本）的人工扦插，選用1000 ml棕色廣口瓶或1000 ml棕色廣口三 角瓶，灌入350ml~400ml含50ppm多效唑的自來水后備用;把從大田剪取的穗子(帶穗的整 個(gè)莖)平放在實(shí)驗(yàn)桌上，從穗向基部3片葉的底部剪斷(剪下的穗子上留有3張葉片及3個(gè)莖 節(jié)），迅速插入準(zhǔn)備好的廣口瓶或三角瓶中，每個(gè)瓶中可扦插5~10個(gè)離體穗子，并放置于生 長箱中培養(yǎng)；
[0023] S103:離體穗子(母本)的人工去雄。把正在培養(yǎng)的穗子從生長箱取出，選擇正在抽 穗(或即將抽穗）的穗子進(jìn)行人工去雄操作：水稻小花的花藥位于穎殼的上部三分之一位 置，用小剪刀剪去穎殼上部三分之一即可完成人工去雄操作，剩余的三分之二是完整的雌 蕊器官，可用于人工授粉配制雜交組合，如果離體穗子(母本)是不育系，與上述人工去雄操 作相同，人工去雄后的穗子放回生長箱培養(yǎng)；
[0024] S104:離體穗子(母本）的人工授粉。先用雜交專用紙袋(也可用兩頭通的長信封） 將母本套住，將紙袋的下端用回形針固定在穗莖上；用正在開花的穗子(父本，花粉供體）， 插入上述母本的雜交專用紙袋中，并用手指快速旋轉(zhuǎn)父本穗子，使其花粉飛落在母本的柱 頭上，旋轉(zhuǎn)4~5次后將雜交專用紙袋的上端折疊并用回形針固定，從而完成人工授粉配置 雜交組合的過程；
[0025] S105:離體穗子(母本)的培養(yǎng)，生長箱的溫度設(shè)置在25°C~30°C，相對(duì)濕度控制在 70%~85%，光照強(qiáng)度在800~1000 ymol m-2s-1，照光時(shí)間為8:00~17:00;每3天更換一次 廣口瓶或三角瓶中的自來水（自來水中含50ppm多效唑），一般情況下30~45天(根據(jù)生育期 的長短進(jìn)行調(diào)整)后可以收獲雜交種子。
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。
[0027] 表1應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)獲得的雜交組合的結(jié)實(shí)率％
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述離體稻穗的室內(nèi)插花 式雜交育種方法包括以下步驟： 首先離體穗子的取樣，在大田選擇尚未抽穗的健康穗子，健康穗子作為母本，從植株基 部剪取整個(gè)莖，把離體的莖放入塑料袋中保濕，離體穗子的獲得全天進(jìn)行； 其次離體穗子的人工扦插，插入準(zhǔn)備好的廣口瓶或三角瓶中，每個(gè)瓶中扦插5~10個(gè)離 體穗子，并放置于生長箱中培養(yǎng)； 再次離體穗子的人工去雄，把正在培養(yǎng)的穗子從生長箱取出，選擇正在抽穗的穗子進(jìn) 行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生長箱培養(yǎng)； 然后離體穗子的人工授粉； 最后離體穗子的培養(yǎng)，每3天更換一次廣口瓶或三角瓶中的自來水，30天~45天后收獲 雜交種子。2. 如權(quán)利要求1所述的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述離體穗 子的獲得時(shí)間是上午5:00~8:00。3. 如權(quán)利要求1所述的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述人工扦 插具體包括選用l〇〇〇ml棕色廣口瓶或1000ml棕色廣口三角瓶，灌入350ml~400ml含50ppm 多效唑的自來水后備用;把從大田剪取的穗子平放在實(shí)驗(yàn)桌上，從穗向基部3片葉的底部剪 斷，剪下的穗子上留有3張葉片及3個(gè)莖節(jié)，插入準(zhǔn)備好的廣口瓶或三角瓶中。4. 如權(quán)利要求1所述的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述人工去 雄包括:水稻小花的花藥位于穎殼的上部三分之一位置，用小剪刀剪去穎殼上部三分之一 即完成人工去雄操作，剩余的三分之二小花是完整的雌蕊器官，可用于人工授粉配制雜交 組合。5. 如權(quán)利要求1所述的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述人工授 粉先用雜交專用紙袋將穗子套住，將紙袋的下端用回形針固定在穗莖上；用正在開花的穗 子，穗子為父本或花粉供體，插入穗子的雜交專用紙袋中，并用手指快速旋轉(zhuǎn)正在開花的穗 子，使花粉飛落在穗子的柱頭上，旋轉(zhuǎn)4~5次后將雜交專用紙袋的上端折疊并用回形針固 定。6. 如權(quán)利要求1所述的離體稻穗的室內(nèi)插花式雜交育種方法，其特征在于，所述生長箱 的溫度設(shè)置在25°C~30°C，相對(duì)濕度控制在70%~85%，光照強(qiáng)度在800~ΙΟΟΟμ mol nf2s 一 S照光時(shí)間為8:00~17:00。
【文檔編號(hào)】A01G31/00GK105961189SQ201610389326
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】陶龍興, 符冠富, 陳婷婷, 奉保華, 楊永杰, 張彩霞, 楊雪芹, 趙霞
【申請(qǐng)人】中國水稻研究所