一种快速定向培育水稻新型胞质雄性不育恢复系的通用方法

摘要

本发明公开了一种快速定向培育水稻新型胞质雄性不育恢复系的通用方法，以水稻新型胞质雄性不育系为母本，以该胞质雄性不育系的原始细胞质源供体材料为父本，进行杂交获得F

说明书

技术领域

本发明属于杂交水稻育种技术领域，具体而言，涉及一种快速定向培育水 稻新型胞质雄性不育恢复系的通用方法。

背景技术

20世纪70年代以来，通过水稻种间远缘杂交和核置换方法选育了多种不 同来源的水稻胞质雄性(CMS)不育系。目前，生产上应用的不同来源水稻胞 质雄性不育系，根据其恢、保关系总体可以分为野败型(WA-CMS)、包台型 (BT-CMS)和红莲型(HL-CMS)等3种主要的雄性不育细胞质类型。

不断培育具有新型雄性不育细胞质源的胞质雄性不育系及其恢复基因源 的恢复系，是避免杂交水稻由于长期推广单一细胞质源产生潜在风险的有效技 术手段，也是克服当前水稻胞质雄性不育系、恢复系选育过程中因受恢、保关 系专效性限制所带来的现有水稻种质资源利用相互限制这一弊端的有效途径。

在培育新型细胞质源的胞质雄性不育系后，寻找其相应的胞质雄性不育恢 复系，实现“三系”(不育系、保持系和恢复系)配套，是育种者所必须解决 的关键问题。最常用的解决方法是利用现有各类恢复系品种(WA-CMS、 HL-CMS、BT-CMS的恢复系)和保持系以及其他水稻品种进行广泛测交筛选 恢复系或可恢的种质，这种方法俗称“广泛测恢法”。然而，在新质源胞质雄 性不育系培育的过程中，常常遇到通过广泛测恢法而不能筛选恢复系或恢复 源。如，国际水稻所利用多年生野生稻(母本)与栽培稻(杂交和回交父本) 进行杂交、回交，培育来自多年生野生稻胞质雄性不育质源的新型胞质雄性不 育系IR66707A，我国嘉兴市农业科学院以该不育系为母本，培育出嘉早935A， 这一新型胞质雄性不育质源的不育系，到现在为止仍未找到恢复度好的恢复 源，也未培育出强优势恢复系。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速定向培育水稻新型胞质雄性不育恢复系的 通用方法。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明一方面涉及培育水稻胞质雄性不育恢复系的通用方法，其包括如下 步骤：以胞质雄性不育系为母本，以该胞质雄性不育系的原始细胞质源供体材 料为父本，进行杂交获得F₁；以现有开花习性好、花粉量大、综合性状优良、 配合力好的水稻品种(例如：现有杂交稻的恢复系)为回交父本，与上述F₁进行复交；在复交F₁中，以花粉正常可育的单株为母本，再与上述回交父本 进行回交，获得BC₁F₁；之后，连续回交2～3次；每次回交时，均从回交群 体中选择花粉正常可育、表型似回交亲本的单株为母本，以回交亲本为父本， 进行回交；在BC_3-4F₁群体中，选择花粉正常可育、表型似回交亲本的单株套 袋自交，获得BC_3～4F₂；在所有BC_3～4F₂株系中，筛选花粉正常可育(即花粉 育性不分离)、综合性状与回交亲本相似的株系；中选株系即为该胞质雄性不 育的恢复系

在本发明的一个优选实施方式中，所述的胞质雄性不育系是通过“广泛测 恢法”仍然筛选不到恢复度好的恢复源的水稻新型胞质雄性不育系。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述的胞质雄性不育系是东乡野生稻 为胞质、中早35为细胞核背景的胞质雄性不育系，原始细胞质源供体材料是 东乡野生稻。

通过本发明所提供的技术方法，可加速新型胞质雄性不育水稻“三系”配 套应用，重复性好，结果可靠。

附图说明：

图1：东乡野生稻胞质源的新型胞质雄性不育系——中早35A选育流程图。

图2：东乡野生稻胞质源的新型胞质雄性不育系——中早35A恢复系快速 选育流程图。

具体实施方式

用东乡野生稻(雄性正常可育)为母本，籼型早稻品种“中早35”为回 交父本，经过6代回交，获得了以东乡野生稻为胞质、中早35为细胞核背景 的新质源胞质雄性不育系(见图1)。

为了确定该新质源保质雄性不育系的恢保关系，我们利用现有“野败型”、 “红莲型”杂交稻的保持系和恢复系以及常规水稻品种，分别与该新质源胞质 雄性不育系中早35测交。结果所有测交F₁均是雄性不育的，且不育度非常彻 底(表1)。说明：第一，现有“野败型”、“红莲型”杂交稻的保持系和恢复 系，对该新质源胞质雄性不育系的雄性不育性有着彻底的保持性；第二，该新 质源胞质雄性不育系的恢保关系完全不同于“野败型”和“红莲型”，属新型 胞质雄性不育系，因为无论是“野败型”还是“红莲型”，其恢复系和保持系 均不能对该新型不育具有恢复能力；第三，常规品种(表1中最后7个)也不 能对该新型不育系具有恢复能力，相反地，具有彻底的保持能力。

表1东乡野生稻胞质源的不育系中早35A与测验品种测交F₁的可染花 粉率

¹：括号中WAR和WAB分别代表野败型的恢复系、保持系，HLR和 HLB分别代表红莲型的恢复系、保持系。

表2东乡野生稻胞质源的不育系中早35A与东乡野生稻测交F₁可染花粉 率和结实率

以该新型胞质雄性不育系为母本，以该新型胞质雄性不育系的原始细胞质 源供体材料——“东乡野生稻”为父本，进行杂交获得F₁。而后，以现有开 花习性好、花粉量大、综合性状优良、配合力好的水稻品种——“R463(现 有野败型杂交早稻恢复系)”(回交亲本)为父本，进行杂交获得复交F₁。在 此复交F₁群体中，抽穗时选择穗颈伸出度好、花粉育性正常的单株10个，与 “R463”进行回交，获得BC₁F₁株系10个。在BC₁F₁株系中，共选择穗颈伸 出度好、花粉育性正常、表型似“R463”的单株50个，与“R463”回交，获 得BC₂F₁株系50个。在BC₂F₁株系中，共选择穗颈伸出度好、花粉育性正常、 表型似“R463”的单株50个，与“R463”回交，获得BC₃F₁株系50个。在 BC₃F₁株系中，共选择穗颈伸出度好、花粉育性正常、表型似“R463”的单株 592个，套袋自交，获得BC₃F₂株系592个。在BC₃F₂株系中，选择穗颈伸出 度好、花粉育性正常(株系内所有单株花粉育性均正常)、表型似“R463”的 株系8个进行自交，获得BC₃F₃株系。具体选育过程见图2。与此同时，我们 以中选的8个BC₃F₂株系，与该新型胞质雄性不育系中早35A测交配组。8个 F₁均表现为正常的花粉发育和结实率。表明，中选株系就是该新型胞质雄性不 育系的恢复系。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。