高抗逆性长穗颈两系不育系的选育方法

摘要

本发明公开了一种高抗逆性长穗颈两系不育系的选育方法，属于水稻抗逆性育种技术领域。本方法选抗旱品种绿旱1号、耐寒品种东野一号、耐盐碱品种东稻四号为抗源亲本，以长穗颈两系不育系福eS1和广占63eS为轮回亲本，通过杂交回交聚合方法将这3种水稻抗逆性的抗源基因聚合到长穗颈两系不育系材料中，经多代回交和筛选，育成农艺性状、不育期转化温度、不育性与长穗颈两系不育系轮回亲本高度一致、具有高抗逆性的长穗颈两系不育系，用它配制两系杂交稻可提高杂交稻的抗逆性水平。

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种高抗逆性长穗颈两系不育系的选育方法，属于水稻抗逆性育种技术领域。

背景技术

水稻作为中国第一大粮食作物，对解决中国粮食安全和提高人民健康水平作出了巨大贡献。水稻对各种胁迫(逆境)因子如抗寒、抗旱、抗盐等的抗御能力称为水稻抗逆性。近年来，全球自然灾害发生次数多，同时人口增加、水资源短缺、土壤盐碱荒漠化的趋势和农业劳动力短缺等日益加剧，由此带来的各种胁迫直接影响到水稻的生产，盐碱、干旱、低温等已成为水稻产量损失的主要原因，近年了育种家对抗逆性育种机制及抗逆性育种作了大量研究，并取得了一些进展，也育成了一些抗逆性品种，但大都为单一抗逆性品种。培育能全面耐盐碱抗干旱耐低温性强的高产品种对于突破当前我国抗逆性品种紧缺困境，应对干旱、盐碱地等生态环境恶劣年份，为中国粮食安全增添新的技术储备，保障国家粮食安全具有重要现实意义。杂交水稻的两系不育系存在着遗传性包穗的缺陷，种子生产必需施用“920”（赤霉素），不仅增加了种子生产的成本，且施用“920”还造成了环境污染，福建农林大学利用eui基因选育的长穗颈两系不育系可达到遗传解除或缓解包穗，不用或少用“920”，从而使杂交稻的种子生产成本下降，种子质量提高并减少环境污染。但长穗颈两系不育系同样也存在抗逆性差的问题。

发明内容   

本发明的目的在于提供一种高抗逆性长穗颈两系不育系的选育方法，从而大大提高长穗颈两系不育系的抗逆性水平，用它配制两系杂交稻可提高杂交稻的抗逆性水平，对确保水稻生产和粮食安全意义重大。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案： 

一种高抗逆性长穗颈两系不育系的选育方法，包括以下步骤：

1）选抗旱品种-A、耐寒品种-B、耐盐碱品种-C、长穗颈两系不育系轮回亲本S-D，分别作杂交A/B和D/C，得杂交F₁代，分别以F_1-AB和F_1-CD表示；

2）分别种植杂交F₁代F_1-AB和F_1-CD，在开花期作杂交F_1-CD/F_1-AB，得复交F₁，以F_1-ABCD表示；

3）种植F_1-ABCD，自交收种得F_2-ABCD，种植F_2-ABCD ，群体在1500-1800株，苗期分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择具有长穗颈性状的稻株挂牌标记，成熟期分别单株收种，得F_3-ABCD；

4）株系种植F_3-ABCD，每个株系种植40-50株，同时种植轮回亲本S，开花期选择农艺性状优异的单株与轮回亲本S杂交，轮回亲本S作母本，得杂交F₁代，以SF_1- ABCD表示；

5）种植4）所得SF_1-ABCD种子，自交得SF_2-ABCD，株系种植SF_2-ABCD，同时种植轮回亲本S，苗期对SF_2-ABCD分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗；

6）开花期选择农艺性状优异的SF_2-ABCD单株与轮回亲本S回交，轮回亲本S作母本，得5个回交BC₁F₁代，种植BC₁F₁代种子，自交得BC₁F₂代，种植BC₁F₂代，同时种植轮回亲本S，苗期对BC₁F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异的挂牌单株与轮回亲本S继续回交，轮回亲本S作母本，得回交BC₂F₁代；

7）种植BC₂F₁代种子，自交得BC₂F₂代，种植BC₂F₂代，同时种植轮回亲本S，苗期对BC₂F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异、与轮回亲本S最相似、花粉败育彻底的单株挂牌标记，移进温度为23度的人工气候箱割兜再生，开花期观察花粉育性，选花粉育性好、结实率高的单株收种；

8）株系种植7）所得单株，对其农艺性状、花粉育性、育性转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与轮回亲本S相似、可育期表现长穗颈性状、不育期花粉败育彻底且育性转化温度与轮回亲本S相近的单株繁殖种子，即育成高抗逆性长穗颈两系不育系。

所述的长穗颈两系不育系轮回亲本S为福eS1或广占63eS。

所述步骤5）至步骤8）中，凡是需要杂交或收种的步骤，其材料种植的开花期均安排在两系不育系可育温度条件下抽穗开花，凡是需要对材料的花粉育性进行鉴定的步骤均安排在两系不育系育性转化下限温度条件下抽穗开花，对材料的育性转化温度进行鉴定的步骤安排在人工气候箱中进行。

其中抗旱品种为绿旱1号，耐寒品种为东野一号，耐盐碱品种为东稻四号。

本发明的有益效果：

本发明的效果在于分别把控制抗旱、耐寒、耐盐碱的抗源基因通过杂交及回交育种方法导入长穗颈两系不育系中，育成与原两系不育系遗传背景相同但具有高抗逆性的长穗颈两系不育系，高抗逆性的长穗颈两系不育系农艺和产量性状与原不育系亲本高度一致，仍然具备高产、优质特性，但高抗逆性的长穗颈两系不育系配制的两系杂交稻抗逆性好，可适应干旱、寒害、盐碱地等恶劣气候和土壤条件，保证了产量，恶劣气候和土壤条件下每亩比对照品种可增加产量15-25%。

具体实施方式

实施例1：

1）选抗旱品种绿旱1号（A）(审定编号:国审稻2005053；国家农作物品种权保护，公告号：CNA002893E)、耐寒品种东野一号（B）(陈大洲.东乡野生稻耐冷性研究及其应用［D］.南京: 南京农业大学，2004)、耐盐碱品种东稻四号（C）(审定编号：吉审稻2010005)、长穗颈两系不育系福eS1（D），分别作杂交A/B和D/C，得杂交F₁代，分别以F_1-AB和F_1-CD表示；

2）分别种植杂交F₁代F_1-AB和F_1-CD，在开花期作杂交F_1-CD/F_1-AB，得复交F₁，以F_1-ABCD表示；

3）种植F_1-ABCD，自交收种得F_2-ABCD，种植F_2-ABCD ，群体在1500-1800株，苗期分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择具有长穗颈性状的稻株挂牌标记，成熟期分别单株收种，得F_3-ABCD；

4）株系种植具有长穗颈性状且全抗3种逆境的F_3-ABCD单株种子，每个株系种植40-50株，同时种植福eS1，开花期选择农艺性状优异的单株5个与福eS1（作母本）杂交，得5个杂交F₁代，以SF_1- ABCD表示；

5）种植4）所得5个SF_1-ABCD种子，自交得SF_2-ABCD，株系种植SF_2-ABCD，同时种植福eS1，苗期对SF_2-ABCD分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗；

6）开花期选择农艺性状优异的SF_2-ABCD单株5个与福eS1（作母本）回交，得5个回交BC₁F₁代，种植BC₁F₁代种子，自交得BC₁F₂代，种植BC₁F₂代，同时种植福eS1，苗期对BC₁F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异的挂牌单株5个与福eS1（作母本）继续回交，得5个回交BC₂F₁代；

7）种植BC₂F₁代种子，自交得BC₂F₂代，种植BC₂F₂代，同时种植福eS1，苗期对BC₂F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异、与福eS1最相似、花粉不育彻底的单株30株挂牌标记，移进温度为23度的人工气候箱割兜再生，开花期观察花粉育性，选花粉育性好、结实率高的单株10个收种；

8）株系种植7）所选10个单株，对其农艺性状、花粉育性、不育转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与福eS1相似、可育期表现长穗颈性状、不育期花粉不育彻底且不育转化温度与福eS1相近的单株繁殖种子即育成高抗逆性长穗颈两系不育系“抗逆福eS1”。

步骤5）至步骤8）中，凡是需要杂交或收种的步骤，其材料种植的开花期均安排在两系不育系可育温度条件下抽穗开花，凡是需要对材料的花粉育性进行鉴定的步骤均安排在两系不育系育性转化下限温度条件下抽穗开花，对材料的育性转化温度进行鉴定的步骤安排在人工气候箱中进行。

本发明选育的“抗逆福eS1”具备高产、优质特性，“抗逆福eS1”与恢复系9311配制的两系杂交稻“抗逆福eS1”/9311抗逆性好，可适应干旱、寒害、盐碱地等恶劣气候和土壤条件，保证了产量，恶劣气候和土壤条件下每亩比对照品种福eS1/9311增加产量15-25%。

实施例2：

1）选抗旱品种绿旱1号（A）、耐寒品种东野一号（B）、耐盐碱品种东稻四号（C）、长穗颈两系不育系广占63eS（D），分别作杂交A/B和D/C，得杂交F₁代，分别以F_1-AB和F_1-CD表示；

2）分别种植杂交F₁代F_1-AB和F_1-CD，在开花期作杂交F_1-CD/F_1-AB，得复交F₁，以F_1-ABCD表示；

3）种植F_1-ABCD，自交收种得F_2-ABCD，种植F_2-ABCD ，群体在1500-1800株，苗期分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择具有长穗颈性状的稻株挂牌标记，成熟期分别单株收种，得F_3-ABCD；

4）株系种植具有长穗颈性状且全抗3种逆境的F_3-ABCD单株种子，每个株系种植40-50株，同时种植广占63eS，开花期选择农艺性状优异的单株5个与广占63eS（作母本）杂交，得5个杂交F₁代，以SF_1- ABCD表示；

5）种植4）所得5个SF_1-ABCD种子，自交得SF_2-ABCD，株系种植SF_2-ABCD，同时种植广占63eS，苗期对SF_2-ABCD分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，去除不抗旱、不耐寒、不耐盐碱的秧苗，保留抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗；

6）开花期选择农艺性状优异的SF_2-ABCD单株5个与广占63eS（作母本）回交，得5个回交BC₁F₁代，种植BC₁F₁代种子，自交得BC₁F₂代，种植BC₁F₂代，同时种植福eS1，苗期对BC₁F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异的挂牌单株5个与广占63eS（作母本）继续回交，得5个回交BC₂F₁代；

7）种植BC₂F₁代种子，自交得BC₂F₂代，种植BC₂F₂代，同时种植广占63eS，苗期对BC₂F₂代分别进行抗旱、耐寒、耐盐碱试验，挂牌标记抗旱、耐寒、耐盐碱的秧苗，开花期选择农艺性状优异、与广占63eS最相似、花粉不育彻底的单株30株挂牌标记，移进温度为23度的人工气候箱割兜再生，开花期观察花粉育性，选花粉育性好、结实率高的单株10个收种；

8）株系种植7）所选10个单株，对其农艺性状、花粉育性、育性转化温度进行考察筛选，选择农艺性状与广占63eS相似、可育期表现长穗颈性状、不育期花粉不育彻底且育性转化温度与广占63eS相近的单株繁殖种子即育成高抗逆性长穗颈两系不育系“抗逆广占63eS”。

步骤5）至步骤8）中，凡是需要杂交或收种的步骤，其材料种植的开花期均安排在两系不育系可育温度条件下抽穗开花，凡是需要对材料的花粉育性进行鉴定的步骤均安排在两系不育系育性转化下限温度条件下抽穗开花，对材料的育性转化温度进行鉴定的步骤安排在人工气候箱中进行。

本发明选育的“抗逆广占63eS”具备高产、优质特性，“抗逆广占63eS”与恢复系9311配制的两系杂交稻“抗逆广占63eS”/9311抗逆性好，可适应干旱、寒害、盐碱地等恶劣气候和土壤条件，保证了产量，恶劣气候和土壤条件下每亩比对照品种广占63eS/9311增加产量18-25%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。