一种中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系的选育方法及应用

摘要

本发明公开了一种中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的选育方法及应用，它是以所选育的携带水稻显性半矮秆突变基因和光敏的核雄性不育基因的粳型水稻半矮秆光敏不育系Y98149S为母本，与携带水稻显性半矮秆突变基因的籼型水稻高世代品系01E1-188进行人工杂交，在遗传分离世代，对分离群体中植株个体的雄性不育性和籼粳分型性状进行严格选择，所选育成功的中间偏籼型半矮秆光敏不育系Y98149IS。本发明同时也公开了以所选育的Y98149IS为母本，以水稻雄性不育恢复系为父本，配制杂交水稻组合以应用于水稻生产。本发明所选育的Y98149IS应用于杂交水稻品种选育,可有效降低所选育杂交水稻品种的植株高度，改进其植株形态，进而提高所选育的杂交水稻组合的抗倒性、稳产性等。

说明书

技术领域

本发明属于水稻杂种优势利用技术领域，涉及水稻品系的选育方法，更具体地说是一种中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的选育方法及应用。

背景技术

水稻是世界上许多国家,尤其是中国、印度、日本等国的重要粮食作物。我国是世界上第一人口大国，也是世界上主要的稻米生产国之一，水稻生产在我国的粮食生产中占有举足轻重的地位。我国的水稻育种，经由20世纪60年代的矮秆良种化和70年代的杂交良种化，成功地利用了源于我国籼稻品种低脚乌尖的隐性半矮秆基因sd-1和水稻杂种优势，大幅度地提高了我国和世界水稻的产量水平。但随着品种良种化进程的不断深入，改良品种的遗传多样性呈现出下降的趋势。

据报道，亚洲栽培稻种内的遗传距离和亚种内类型之间的遗传距离大体相当，而目前我国水稻育成品种及其亲本之间的遗传距离却不及亚种间遗传距离的一半；我国南方籼稻75%的育成品种具有sd-1矮源血统。籼粳亚种间杂交可以大幅度拓宽杂种的遗传基础，提高F₁代的生物学产量，但籼粳亚种杂种F₁代株高超亲又构成了亚种间杂种优势利用的瓶颈。因受种质资源遗传多样性， 我国乃至世界水稻育种的产量水平，自上个世纪80年代以来,  一直没有出现大的突破。

矮秆资源是水稻品种优良株型得以实现的基础。水稻矮生性的遗传有主基因控制的质量性状遗传和多基因控制的数量遗传两种方式。生产上应用的水稻矮秆基因主要是隐性单基因。已报道的有sd-1，sd-g和 sd-s(t)等，其中sd-1被称为绿色革命基因。有关水稻显性矮秆基因的报道却不多。杉木重雄、岩田伸夫通过γ射线处理农林8号获得了显性多蘖矮生突变体。黄国泰、周开达报道云南半矮品系DI为显性矮秆，但其显性作用不明确。朱立宏等对日本矮源KL908进行的研究表明，其矮生性受一对弱部分显性基因控制，基因表达受遗传背景影响较大。

矮秆基因利用的单一化及隐性化，导致了水稻选育品种遗传背景趋同，已经成了阻碍我国水稻品种产量潜力进一步提高的重要因素。新的矮秆基因，尤其是显性矮秆基因的发掘利用，将有助于解决矮秆基因利用的隐性化和单一化的问题，对拓宽水稻选育品种的遗传基础具有重要意义。

由于显性矮秆资源还可以在杂交水稻育种研究中直接运用，若将其应用与籼粳杂种优势利用中，还可有效解决籼粳亚种杂种后代的株高超亲问题。因而其在水稻高产超高产育种中具有更加重要的价值。

发明内容

本发明的目的在于将所选育的携带水稻显性半矮秆突变基因和光敏的核雄性不育基因的粳型光敏不育系Y98149S，与携带水稻显性半矮秆突变基因的籼型水稻高世代品系01E1-188进行人工杂交，遗传重组，进而选育新的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系，提供杂交水稻尤其是亚种间杂交水稻品种选育之用，为解决水稻高产与高产育种过程中的株高超亲问题探索新的资源途径。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的选育方法，其特征是利用携带水稻显性半矮秆突变基因和光敏的核雄性不育基因的粳型光敏不育系Y98149S为母本，与携带水稻显性半矮秆突变基因的籼型水稻高世代品系01E1-188进行人工杂交，在遗传分离世代，对分离群体中植株个体的雄性不育性和籼粳分型性状进行严格选择，所选育成功的中间偏籼型半矮秆光敏不育系Y98149IS。

本发明所述的水稻半矮秆粳型光敏核雄性不育系Y98149S指的是水稻半矮秆突变体Y98149与粳型光敏核雄性不育系4008S杂交选育而成的半矮秆粳型光敏核雄性不育系（杂交选育方法详见《安徽农业科学》2005，33 (10): 1789-1790）。

本发明所述的水稻半矮秆籼型水稻纯系材料01E1-188指的是水稻半矮秆突变体Y98149与籼型水稻品种华粳籼74（粤审稻200002号、赣审稻2002013）杂交选育而成的籼型水稻半矮秆品系。

本发明人于1997年在中粳杂交组合（M9056/R8018选）F₆株系中，发现一半矮秆突变体（详见《中国水稻科学》 2001，15(4): 314-316）。该半矮秆突变体株高73cm，仅为野生型株高的74.1%，已经开展的研究结果表明，该半矮秆突变体的矮生性受一对显性核基因控制，与已经报道的半矮秆基因遗传非等位，属于新的半矮秆基因资源（详见《作物学报》 2003．(3): 519-524）。

本发明进一步公开了中间偏籼型半矮秆光敏不育系Y98149IS在选育水稻高产超高产品种方面的应用。

本发明所述的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的应用方法，是以所选育的半矮秆中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS为母本，以水稻雄性不育恢复系为父本，配制杂交水稻组合而应用于水稻生产，所生产的水稻有效的降低了杂交水稻的植株高度，因此，可有效地提高了杂交水稻的抗倒性。

本发明公开的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的选育方法与现有技术相比所具有的积极效果在于：

(1)本发明是利用携带水稻显性半矮秆突变基因和光敏核雄性不育基因的粳型光敏不育系Y98149S为母本，与携带水稻显性半矮秆突变基因的籼型水稻高世代品系01E1- 188进行人工杂交，进行系统选育，而选育新的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系，以提供杂交水稻尤其是亚种间杂交水稻品种选育之用，为解决水稻品种与亚种间高产与超高产育种过程中的株高超亲问题探索新的资源途径。

（2）水稻品种的倒伏性问题己经成为水稻生产与水稻品种选育的重要限制因子。倒伏不仅导致水稻品种产量下降,而且还引起稻米品质的变劣。在影响水稻品种抗倒性有关的诸多因素之中,株高是最重要的因素之一。本发明选育的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS可有效降低所选育的杂交水稻的株高，提高所选育的杂交水稻的抗倒性等。

附图说明

图1为本发明的Y98149IS选育方法流程图；

图2为本发明的Y98149IS配制杂交水稻组合流程图；

图3为本发明的Y98149IS配制杂交水稻实际应用流程图。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。其中华粳籼74为审定推广品种（粤审稻200002号、赣审稻2002013）。

实施例1

参见图1，中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的选育方法，主要通过以下方式构建：

在合肥水稻正常生长季节，利用所选用的水稻显性半矮秆光敏不育系Y98149S为母本，以携带水稻显性半矮秆突变基因的籼型水稻高世代品系01E1-188为父本，进行人工杂交，获得人工杂交F₁种子。     

在海南冬繁季节，种植杂种F₁植株，剔除伪杂种，繁殖F₂种子。

在合肥的水稻正常生长季节，种植F₂植株。对植株的雄性不育性状和籼粳分型性状同时进行严格选择。选择植株矮化雄性完全不育的偏籼型植株割茬，繁殖F₃种子。

分单株收获F₃种子，携往海南种成F₃植株，对植株的籼粳分型性状和株高进行选择，繁殖F₄种子。

在合肥的水稻正常生长季节，种植F₄植株，同时对植株的雄性不育性状和籼粳分型性状同时进行严格选择。选择植株矮化且雄性完全不育的偏籼植株割茬，繁殖F₅种子。

其后海南冬繁季节的F₅、F₇、F₉、F₁₁植株世代的人工选择方案与杂种F₁植株世代相同，而合肥正常生长季节的F₄、F₆、F₈、F₁₀植株世代的人工选择方案与杂种F₂植株世代相同，直至所选育不育系的籼粳分型性状和核雄性不育性状完全稳定为止。

实施例2

本发明选育的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS的育种应用

参见图2是以所选育的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS为母本，以水稻雄性不育恢复系为父本，配制杂交水稻组合而应用于水稻生产。所配制的杂交水稻的植株高度有效降低，抗倒伏性提高。

实施例3

中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS，在杂交水稻配组过程中，在降低所配杂交杂种F1株高方面的实际效用。

参见图3是以所选育的中间偏籼型水稻半矮秆光敏不育系Y98149IS为母本（植株高度66.2cm），以粳型水稻雄性不育恢复系C418（植株高度112.6cm）为父本，所配制杂交水稻组合【(Y98149IS×C418)/F1）】的植株高度仅91.4cm，株高降低幅度达18.8%。