一种散穗型香稻两系不育系的选育方法

摘要

本发明公开了一种散穗型香稻两系不育系的选育方法，属于特种水稻不育系育种技术领域。本发明以水稻两系不育系（一系两用）、散穗型水稻品系、香稻品系为杂交亲本；采用三交的杂交配组方法，通过在两系不育系不育期和可育期的不同光温条件下种植，并经多代的穗型、香味、不育性和可育性鉴定，综合性状筛选，育成了散穗型、稻米香味浓郁、不育性稳定、配合力好、繁殖、制种和杂种产量高的优异散穗香稻两系不育系。该不育系配制的杂交种子异交结实率高、种子繁衍能力强，稻米外观和食味品质好，稻曲病等穗部病虫害明显减轻，可减少农药的使用量、增加农民收入。

说明书

技术领域

本发明属于特种水稻不育系育种技术领域，具体涉及一种散穗型香稻两系不育系的选育方法。

背景技术

理想株型与杂种优势利用相结合是实现水稻单产突破的重要途径之一，穗型问题一直是水稻理想株型育种及栽培研究的焦点，穗型与水稻产量水平和群体结构状况均有着密切的关系。根据穗的分枝模式、一次枝梗的角度和小穗的密集程度及空间姿态，可以将穗型分为密集型（Compact panicle）、散开型（散穗型）（Spreading panicle）和中间型（Intermediate panicle）。截至目前，共报道了7个散穗性状基因，其中， spr1和spr8受1个隐性核基因控制，其余5个散穗性状基因均受显性基因控制。研究表明，水稻穗型松散有利于提高其异交结实率和种子的繁衍能力，穗型散开有利于增加穗部一次枝梗之间的空间，穗部枝梗开张角度的增大，增加了光照通透和籽粒灌浆特性，降低了稻米的垩白粒率和总垩白度，青瘪籽粒明显减少，改善了外观品质。同时，散穗型枝梗着生角度大、穗形相对松散、改善了穗部小气候，穗部稻曲病等病虫害明显减轻。选育散穗型水稻两系不育系可以配组出高产优质的杂交水稻新品种。

香米稻是一种具有诱人特殊芳香的优质稻种。其类型包括香籼、香粳和香糯，均具有特殊的香味，米粒晶莹，富含人体多种必须的营养成分，具某种滋补和药用效果。其香气可消清除疲劳，并有助于增进食欲。除可作米饭外，还可制取各种米酒，米糕等食品，其味更佳。一些香稻品种（系）在改良后应用于生产上，已获得较好的经济效益，有些品种已开始走向国际市场。但目前国内育成的这些香稻品系穗型均为密集型，尚无散穗型香稻两系不育系的报道。

本方法选取水稻两系不育系（一系两用），散穗型水稻品系，香稻品系，水稻早熟恢复系，水稻迟熟恢复系为杂交亲本；采用三交的杂交配组方法，将散穗基因与香味基因聚合到两系不育系中；通过在两系不育系不育期和可育期的不同光温条件种植，并经多代的穗型、香味、不育性和可育性鉴定、综合性状筛选，育成了散穗型、稻米香味浓郁、不育性稳定、配合力好、繁殖、制种和杂种产量高的优异香稻两系不育系。该选育方法效率高、效益好，育成的两系不育系配组的杂种产量高、米质优、营养好、抗稻曲病等穗部病虫害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散穗型香稻两系不育系的选育方法。

本发明以水稻两系不育系（一系两用），散穗型水稻品系，香稻品系，水稻早熟恢复系，水稻迟熟恢复系为杂交亲本；采用三交的杂交配组方法，将散穗基因与香味基因聚合到两系不育系中；通过在两系不育系不育期和可育期的不同光温条件种植，并经多代的穗型、香味、不育性和可育性鉴定、综合性状筛选，育成了散穗型、稻米香味浓郁、不育性稳定、配合力好、繁殖、制种和杂种产量高的优异香稻两系不育系。该选育方法效率高、效益好，育成的两系不育系配组的杂种产量高、米质优、营养好、抗稻曲病等穗部病虫害。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

1）亲本选择：选水稻两系不育系为杂交亲本P1，散穗型水稻品系为P2，香稻品系为P3，水稻早熟恢复系为P4，水稻迟熟恢复系为P5；

2）杂交配组及筛选方法：

a）在两系不育系的可育期，作杂交P1/P2，得杂交F₁种子，以F₁-12表示；

b）种植F₁-12植株40-45株，抽穗期淘汰假杂种后，作三交组合P1/P2//P3，得三交F₁代种子，以三交F₁-123表示；

c）在两系不育系的不育期，种植三交F₁-123植株3500-4000株，抽穗开花期对分离出的散穗不育单株进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选，目标性状包括：全生育期80-125天、株高65-85厘米、穗长20-30厘米、穗粒数90-140粒、穗数12-18个、谷粒长宽比2.5-4.5、千粒重20-30克，柱头较大且外露率较高；同时，对入选单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域或人工气候箱种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1相近的单株，挂牌标记，并套袋；成熟期分单株收种，种子脱壳后进行糙米香味鉴定，去除无香味单株，保留具有香味的单株种子，得三交F₂代种子，以三交F₂-123表示；

d）在两系不育系的不育期，株系播种三交F₂-123，每个株系种植30-35株，抽穗开花期对不分离的散穗不育株系，进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选；同时，对入选株系取5个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域或人工气候箱种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1相近的单株，挂牌标记，并套袋；成熟期分单株收种，种子脱壳后进行糙米香味鉴定，去除无香味单株，保留具有香味的单株种子，得三交F₃代种子，以三交F₃-123表示；

e）重复步骤d），在两系不育系的不育期，株系播种F₃代种子三交F₃-123，得三交F₄代种子，以三交F₄-123表示；将三交F₄-123继续播种并收获种子，直至得三交F₆-123种子；

f）在两系不育系的不育期，株系种植三交F₆-123、早熟恢复系P4和迟熟恢复系P5；利用P4和P5>6-123株系进行测交，以鉴定不育株系的生育期特点和优势潜力，得测交F₁-1和F₁-2；以及三交F₇-123种子；

g）在两系不育系的不育期，株系种植三交F₇-123，每个株系种植30-35株，测交F₁-1和F₁-2各30个。对30个测交F₁-1和F₁-2进行产量比较试验，分别筛选出具有散穗、香味浓郁、综合性状优异的F₁-1和F₁-2组合，其对应的三交F₇-123不育株系为入选的两系不育系，即育成了散穗型香稻两系不育系。

上述水稻两系不育系P1为SE21s或广占 63s。水稻散穗型品系P2为spr8（陈萍萍,>sp（刘丹,>

本发明的有益效果：

本发明的效果在于采用三交杂交配组方法，将散穗基因与香味基因聚合到水稻两系不育系中，育成散穗、香味浓郁的香稻两系不育系。该选育方法效率高、效益好，育成的散穗香稻两系不育系配组的杂种产量高、米质优、营养好、抗稻曲病等穗部病虫害。种植该不育系配制的香米杂交稻组合，可减少农药使用量，降低环境污染，增加农民收入。种植该香米稻品种，每亩比普通水稻品种增加产量5-8%，减少施药成本70-95元，香米稻谷收购价格增加20-25%，每亩可为农民增加经济效益330-410元，同时减少了农药对环境的污染。

具体实施方式

实施例1：

a）在两系不育系的可育期，选两系不育系SE21s（P1），散穗型水稻品系spr8（P2）作为杂交亲本，作杂交P1/P2，得杂交F₁种子，以F₁-12表示；

b）种植F₁-12植株40株。抽穗期淘汰假杂种后，选香稻品系泸香618（P3）作为三交亲本，作三交组合P1/P2//P3，得三交F₁代种子，以三交F₁-123表示；

c）在两系不育系的不育期，种植三交F₁-123植株3820株。抽穗开花期对分离出的散穗不育单株进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选968个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记320个单株；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的320个不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1>2代单株种子，以三交F₂-123表示；

d）在两系不育系的不育期，株系播种206个三交F₂-123，每个株系种植35株。抽穗开花期对不分离的散穗不育株系，进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选株系取5个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记156个单株；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1>3代种子，以三交F₃-123表示；

e）在两系不育系的不育期，株系播种83个三交F₃-123，每个株系种植35株。抽穗开花期对不分离的散穗不育株系，进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选株系取5个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记65个株系；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1>4代种子，以三交F₄-123表示；

f）继续步骤e）直至得株系三交F₆-123。在两系不育系的不育期，株系种植三交F₆-123，早熟恢复系（P4）和迟熟恢复系（P5），每个株系种植35株。利用P4和P5>6-123株系36个进行测交，以鉴定不育株系的生育期特点和优势潜力，得测交F₁-1和F₁-2；以及三交F₇-123种子。

g）在两系不育系的不育期，株系种植三交F₇-123，每个株系种植35株，测交F₁-1和F₁-2各36个。对36个测交F₁-1和F₁-2进行产量比较试验，分别筛选出具有散穗、香味浓郁、综合性状优异的F₁-1和F₁-2组合，其对应的三交F₇-123不育株系第16号为入选的两系不育系，即育成了散穗型香稻两系不育系“散香1s”；

“散香1s”与蜀恢527配组的香米杂交稻组合“散香1两优527”，每亩平均产量比对照品种II优明86增加产量5%，减少施药成本70元，香米稻谷收购价格增加20%，每亩可为农民增加经济效益330元。

实施例2：

a）在两系不育系的可育期，选两系不育系广占 63s（P1），散穗型水稻品系spr8（P2）作为杂交亲本，作杂交P1/P2，得杂交F₁种子，以F₁-12表示；

b）种植F₁-12植株40-45株。抽穗期淘汰假杂种后，选香稻品系泸香618（P3）作为三交亲本，作三交组合P1/P2//P3，得三交F₁代种子，以三交F₁-123表示；

c）在两系不育系的不育期，种植三交F₁-123植株3760株。抽穗开花期对分离出的散穗不育单株进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选852单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记298个单株；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的298个不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1广占>2代单株种子，以三交F₂-123表示；

d）在两系不育系的不育期，株系播种195个三交F₂-123，每个株系种植35株。抽穗开花期对不分离的散穗不育株系，进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选株系取5个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记137个单株；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1广占>3代种子，以三交F₃-123表示；

e）在两系不育系的不育期，株系播种69个三交F₃-123，每个株系种植35株。抽穗开花期对不分离的散穗不育株系，进行花粉镜检，选择不育度为100%的单株；并按两系不育系应具备的目标性状进行鉴定筛选。同时，对入选株系取5个单株的叶片进行香味鉴定，挂牌标记52个株系；成熟期对具有散穗、香味、不育彻底，且符合两系不育系育种目标的不育单株进行割兜，移到具有约800米海拔的低温区域种植，进行育性鉴定，选择不育期花粉不育彻底且不育转化温度与亲本P1广占>4代种子，以三交F₄-123表示；

f）继续步骤e）直至得株系三交F₆-123。在两系不育系的不育期，株系种植三交F₆-123，早熟恢复系（P4）和迟熟恢复系（P5），每个株系种植35株。利用P4和P5>6-123株系35个进行测交，以鉴定不育株系的生育期特点和优势潜力，得测交F₁-1和F₁-2；以及三交F₇-123种子。

g）在两系不育系的不育期，株系种植三交F₇-123，每个株系种植35株，测交F₁-1和F₁-2各35个。对35个测交F₁-1和F₁-2进行产量比较试验，分别筛选出具有散穗、香味浓郁、综合性状优异的F₁-1和F₁-2组合，其对应的三交F₇-123不育株系第29号为入选的两系不育系，即育成了散穗型香稻两系不育系“散香2s”；

“散香2s”与蜀恢527配组的香米杂交稻组合“散香2两优527”，每亩平均产量比对照品种II优明86增加产量6%，减少施药成本95元，香米稻谷收购价格增加25%，每亩可为农民增加经济效益410元。

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。