水稻一年多代育种方法技术

本发明专利技术公开了一种水稻一年多代育种方法，该方法包括以下步骤：取水稻种子，破除休眠、催芽后进行直播；待水稻进入扬花期，对母本剪颖去雄、授粉操作；至灌浆成熟期，选取最早成熟的谷种或糙米种作为下一代亲本；按照步骤(1)～(3)重复多代。本发明专利技术采用直播栽培、剪颖去雄、糙米催芽播种，硝酸溶液浸种快速打破种子休眠、加速种子萌发的育种栽培方式，缩短了水稻的全生育期，进而缩短育种进程，实现水稻一年多代育种，解决了现有技术中育种周期长的问题。

【技术实现步骤摘要】
水稻一年多代育种方法
本专利技术涉及育种
，尤其涉及一种水稻一年多代的育种方法。
技术介绍
水稻是世界主要粮食作物之一，其产量和品质深刻地影响着国际粮食的供应和人民生活水平的提高。水稻是一年生喜温短日性作物，适合在温度较高的低纬度地区或者温度较高的季节生长繁殖。低温使生长发育迟缓，较高的温度使生长发育加快，除温度之外，水稻生育期长短主要还是受光照长短的制约，当水稻具备了一定的营养生长量时，如果处在较短日照的光周期内，发育加快抽穗提前，反之若处在日照较长的光周期内，发育缓慢抽穗延迟，甚至不能抽穗。海南省最南部的几个县市地处北纬18度左右，一年中除4～6月之外，其余季节日照都比较短，尤其是冬季气温也适宜水稻生长，依据水稻喜温、短日性的特点，可以满足水稻正常生长又能快速繁殖的气候条件。培育新的水稻品种是一个把来自不同亲本的有利基因聚合起来，再通过漫长的链锁交换和分离稳定的过程。按现有的水稻杂交育种技术，培育一个新品种，从杂交配组到性状稳定进入测产鉴定圃，一般说来至少需要7～8个世代的促进，而对于一些性状差异较大或亲缘关系较远的杂交后代，则需要更多的世代促进方能趋以稳定，这么漫长的培育过程，尤其是占据我国水稻面积最大的中晚稻，由于具有较强的感光性，一年只能在当地完成一季，即使再去异地气温较高的地方冬繁一季，每年只能完成两季，因此，培育一个稳定的新品系少则4～5年，多则6～7年甚至更长时间。如此漫长的时间大大制约了新品种的培育速度，传统的繁殖技术急需改进。目前，关于作物一年多代繁育技术的研究有少量报道，具体如下：申请号为99100489.2的专利技术专利授权文献公开了一种一年多代的植物快速育种方法，该方法将离体幼胚直接诱发成苗与缩短发育进程相结合，省去种子后期发育所耗的时间并躲避相应过程中的抑制物积累，增强接受处理的敏感性；幼苗移栽前采用KT处理，移栽后用硝态氮作唯一氮源，并给予可忍受的高温干早和光照处理，控制植物营养体生长，加速发育进程；利用分子标记在幼苗其进行筛选，使快速发育技术与分子标记选择相得益彰。申请号为201310075688.5的专利技术专利申请文献公开了一种大豆当地一年多代育种方法，具体包括如下步骤：1)大豆开花后18～26天采摘豆荚，干燥处理2～6天；2)取步骤1)干燥处理后的豆荚，取出豆荚中的幼胚，直接放在培养基上使幼胚萌发；所述培养基为MSB+谷氨酰胺400-500mg/L+蔗糖30～50g/L+琼脂6.5g/L，pH＝5.85的固体培养基；3)幼胚萌发后将其移栽到蛭石中，通过浇灌Hoagland营养液，使其成苗并且生长；4)至大豆开花，重复步骤1～3。该方法将大豆幼胚培养在适宜的培养基上，使其直接快速成苗或经过移栽成苗，节省了种子成熟所消耗的时间，缩短大豆植株的发育周期，加快了育种的进程，提高了育种的效率。上述方法均对幼胚进行处理以缩短成苗时间，进而缩短作物全生育期，但上述方法并未考虑实际生产，需在实验室进行，无法应用于大田，更无法大面积推广。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水稻一年多代育种方法，该方法从作物栽培的角度来解决水稻育种周期过长的问题，缩短了水稻的生育期，使水稻能够一年完成3～5个选种周期，加快了育种进程，该方法利于大面积的推广。水稻一年多代育种方法，包括以下步骤：(1)取水稻种子，破除休眠、催芽后进行直播；(2)待水稻进入扬花期，对母本剪颖去雄、授粉操作；(3)至灌浆成熟期，选取最早成熟的谷种或糙米种作为下一代亲本；(4)按照步骤(1)～(3)重复多代。常规水稻育种或水稻栽培过程中，水稻种子直接浸种催芽，即可进行播种；对水稻进行破除休眠处理，可以缩短水稻萌发时间，缩短整个种子播种前处理的时间。直播作为水稻栽培的一种方式，无需进行本田移栽，避免了水稻幼苗返青所花费的时间，缩短水稻全生育期10～15天。杂交水稻育种中，水稻进入扬花期后，母本需进行去雄，而去雄的方式多种多样，例如：温水、温气杀雄，剪颖去雄，化学杀雄等。本专利技术所述的剪颖去雄为选用已有少量开花的稻穗，取中上部支梗的顶端颖花和基部颖花(即第二天将会开花的优势颖花)，于开花闭颖2小时后，剪颖去雄、套袋。剪颖时，剪去颖壳上部的1/3，将露出的雄蕊剪去，保留雌蕊。剪颖后进行授粉。由于采用剪颖去雄的方式，颖壳不完整，造成籽粒的灌浆进程加快，即提前成熟，一般情况下可缩短10～15天的生育期。水稻亲本生育期的长短对实现一年多代育种具有重要作用，在水稻亲本生育期短的情况下再配合上述方法，可以进一步缩短育种进程。作为优选，采用具感光性且全生育期为70～100天的水稻品种。该水稻品种既可采用粳稻，也可采用籼稻；可采用东亚地区中、晚粳稻品种，也可采用中国南方早籼稻。水稻产量与水稻生育期的长短有一定影响，但仍存在生育期短且产量高的水稻品种，以生育期短的亲本筛选生育期短且产量高的水稻品种，不仅能够实现一年多代的培育，还能够满足水稻品比中对产量的要求。作为优选，水稻品种为嘉991、单测56、嘉33、嘉0664以及嘉64。例如：以嘉991为母本、单测56为父本进行杂交、筛选后获得的水稻品种比嘉991高产，产量增幅大。优选地，所述水稻亲本的组合为嘉991与单测56、嘉33与嘉0664、嘉64与嘉33。种子破除休眠的方法有多种，例如：预先冷冻处理、赤霉素处理和双氧水处理等，上述方法的着重点在于提高种子的发芽势和发芽率，对于快速打破种子休眠、加快种子发芽方面，采用硝酸溶液的效果最佳，故，作为优选，所述破除休眠的方法为用硝酸水溶液浸种。更优选，浸种时间为58～60小时。直播过程中，植株间的种植密度对水稻生长、产量以及生育期长短都有影响。种植密度过密使得植株单位面积的分蘖数增加，引起倒伏和疾病，并会延缓水稻的成熟，进而延长水稻生育期。作为优选，水稻直播时的行株距为8cm×8cm。杂交育种过程中，只有保证母本、父本的同步培育，才能最大化的实现一年多代育种；母本剪颖去雄过程会缩短其灌浆期，故，父本也应进行剪颖。故，步骤(2)中，通过调节播期，保证父本与母本同时进入扬花期，对父本剪颖。待水稻进入灌浆后期，水稻各分蘖上的籽粒开始成熟，但成熟时间不同，且成熟时间间隔差距较大，选择成熟最早的一部分谷种或糙米种进行后续种子处理，然后直接播种，可以缩短时间。由于扬花期期间，水稻颖壳被剪，造成籽粒成熟时部分籽粒谷壳脱落，形成糙米。糙米更易破除休眠和快速催芽，花费时间更短。然而，从水稻成熟后进行脱粒开始，到谷种或糙米种预处理，再到播种，期间需要花费额外的时间，易造成两代水稻种植期间出现空挡时间，如能够缩短该空挡时间，也能够缩短水稻种植全周期的时间。作为优选，步骤(3)中，选取最早成熟的稻穗作为下一代的亲本。直接取稻穗进行干燥，可使支梗变脆，在后续的破除休眠和催芽过程中，可以直接脱落，省去了脱粒的过程。摘穗过程中，部分糙米会从稻壳中脱落下来，可将其与谷种一同进行破除休眠和催芽，并进行直播。作为优选，所述水稻种子的含水量小于≤13％，催芽至种子破胸率不低于80％时进行直播。实现一年多代育种中，选择适宜的育种地点，即选择高温、短日照地区，对于感光性水稻可明显缩短其全生育期。在中国，海南是作物育种的最佳选择之地，根据海南的气候特点，选择适合的播期，可以进一步的配合本专利技术方法，以缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
水稻一年多代育种方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取水稻种子，破除休眠、催芽后进行直播；(2)待水稻进入扬花期，对母本剪颖去雄、授粉操作；(3)至灌浆成熟期，选取最早成熟的谷种或糙米种作为下一代亲本；(4)按照步骤(1)～(3)重复多代。

【技术特征摘要】
1.水稻一年多代育种方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取水稻种子，破除休眠、催芽后进行直播，直播时的行株距为8cm×8cm；其中，水稻品种为嘉991、单测56、嘉33、嘉0664以及嘉64；亲本的组合为嘉991与单测56、嘉33与嘉0664、嘉64与嘉33；(2)通过调节播期，使父本与母本同时进入扬花期，待水稻进入扬花期，对父本剪颖，并对母本进行剪颖去雄、授粉操作；(3)至灌浆成熟期，选取最早成熟的谷种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金军，李军，高荣村，陆金根，李白，
申请(专利权)人：浙江省嘉兴市农业科学研究院所，
类型：发明
国别省市：浙江;33