一种利用中美水稻远缘杂交和花药培养技术的聚合育种法

摘要

本发明涉及一种利用中美水稻远缘杂交和花药培养技术的聚合育种法，通过基因遗传背景差异巨大的水稻材料之间杂交，利用花药培养单倍体育种技术、聚合育种技术，快速实现优势基因的互补，实现杂种优势的最大化。采用本发明能拓展杂交亲本之间的遗传距离，增强杂种优势。无论是用籼稻还是粳稻与美国稻杂交，产量、抗性等有利性状都得到极大提高。借助回交、聚合育种逐步实现国内外优势性状的互补。借助花药培养的单倍体育种，加快育种材料的稳定。不仅会得到较高的单株产量优势,且有利于提高群体产量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用中美水稻远缘杂交和花药培养技术的聚合育种法，具体说明了通过基因遗传背景差异巨大的水稻材料之间杂交，利用花药培养单倍体育种技术、聚合育种技术，快速实现优势基因的互补。

背景技术

水稻是我国最主要的粮食作物之一，我国有５０％以上人口以稻米为主食，随着农业生产的发展和人民生活水平的不断提高，稻谷在粮食中的比重将继续增长。但是，在耕地资源有限的前提下，如何提高水稻单位面积的产量，对保障我国的粮食安全具有重要的意义。当前，水稻育种中产量长期停滞不前，品质和抗性也有待提高，其中一个重要的原因在于目前各地的主栽品种基因的遗传基础狭隘，育种工作者所选用的杂交亲本基因遗传差异小，很难利用杂种优势使当前水稻的发展更上一个台阶。近年，有学者对中美两国水稻的基因遗传背景进行过调查，发现其多态率（遗传差异）高达93．65％。因此，推动水稻育种的国际化，使用不同国家尤其是中美水稻材料进行远缘杂交，扩大杂交亲本之间的遗传差异，充分提高水稻的杂种优势，对当前的水稻育种乃至世界粮食的安全都有巨大的推动作用。

远缘杂交是指亲缘关系较远的物种之间的杂交，虽然能够提高水稻的杂种优势，但是由于其基因遗传背景的复杂性，杂交后代分离疯狂，且难于稳定，育种选择难度大，如何提高远缘杂交的选育效果，加速后代稳定也是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种利用中美水稻远缘杂交和花药培养技术的聚合育种法，通过当地现有的一些主推品种与国外（美国）的一些水稻材料杂交，充分利用远缘水稻之间的杂交优势，借助花药培养单倍体育种技术，实现国内外优势基因的快速聚合稳定的方法。

为了实现本发明的技术目的，本发明的技术方案为：一种利用中美水稻远缘杂交和花药培养技术的聚合育种法，包括以下步骤：

⑴　水稻育种材料的收集：主要包括当地的主推品种，美国稻资源材料；

⑵  远缘水稻之间的杂交：使用当地的主推品种和美国稻资源材料进行杂交配组得到F₁代；

⑶  将步骤（2）中得到的F₁代利用花药培养进行单倍体育种得到F₂代；同时用F₁代分别与当地的主推品种和美国稻资源材料回交后分别得到CF₁、CF₁',再以CF₁、CF₁'为材料分别进行花药培养的单倍体育种；从F₂代中选单株进行花药培养的单倍体育种，建立花培苗株系谱；

⑷　从花培苗株系谱中选择改良型单株，根据需要可选育品种和中间材料，然后将中间材料与当前的主推品种和国外材料杂交，再利用花药培养加速稳定，达到选到目标性状的水稻材料的目的。

本发明的有益效果在于：

⒈拓展了杂交亲本之间的遗传距离，增强了杂种优势。无论是用籼稻还是粳稻与美国稻杂交，产量、抗性等有利性状都得到极大提高。

2. 借助回交、聚合育种逐步实现国内外优势性状（基因）的互补。亲和性好，由于仍然属于亚种内杂交，美国稻与中国稻杂交，多呈正向优势，弥补了美国稻本身结实率偏低的不足。

3. 借助花药培养的单倍体育种，加快育种材料的稳定。中美水稻之间遗传差异巨大，后代分离疯狂且难于稳定，花药培养是一种实现育种材料快速稳定的技术，借助借助花药培养的单倍体育种技术，可以克服中美水稻杂交后代分离疯狂且难于稳定这一缺点。

4．改良中国稻品质。我国水稻的品质较差是函待解决的问题，利用美国稻这一优质的种质资源, 可使中国水稻的品质得以改进。

5．美国稻株型较差，产量较低，我国的主推品种可以解决这一难题，,不仅会得到较高的单株产量优势, 且有利于提高群体产量，我国水稻产量高，中美水稻遗传差异大，杂种优势强。

附图说明

    图1为本发明的育种流程图。

具体实施方式

下面结合图1进一步说明一种利用远缘杂交和花药培养技术的水稻聚合育种法：

⑴　水稻育种材料的收集：江苏主推品种武运粳7号，美国稻资源材料Cpslo；武运粳7号和美国稻资源材料Cpslo之间的遗传差异大于80%。

⑵  远缘水稻之间的杂交：使用江苏主推品种武运粳7号，美国稻资源材料Cpslo进行杂交配组F₁代。

⑶  种植F₁代，利用花药培养进行单倍体育种得到F₂；同时用F₁分别与当地的主推品种和美国稻资源材料回交得到CF₁、CF₁',再以CF₁、CF₁'为材料分别进行花药培养的单倍体育种分别得到品质优食味好的倾武运粳7号、结实率高、单产高的倾CPSLO型品系；从F₂中选单株进行花药培养的单倍体育种，建立花培苗株系谱。

⑷　从花培苗株系谱中选择改良型单株，根据需要可选育品质优、食味好的倾武运粳7号适合在中国江苏种植的水稻品种（系）；结实率高、单产高的倾CPSLO型品系适合在美国种植的水稻品种（系）；具有优势性状但还需要改良的中间材料分别与当前的主推品种武运粳7号和美国稻材料Cpslo杂交，再利用花药培养加速稳定，达到选到目标性状的水稻材料的目的。