一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法技术

本申请公开了一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法。本申请提供的方法，可以缩短生产年限、加快原种生产速度，只需通过一年不同地域的两季生产鉴定，即可生产出水稻温敏不育系株行代原种。可以快速稳定不育系的农艺性状和保持不育起点温度的一致，获得典型性状和农艺性状以及不育起点温度整齐一致的水稻光温敏不育系株行代原种种子。

A Rapid Method for Producing Rice Photo-thermo-sensitive Male Sterile Line Original Seeds

【技术实现步骤摘要】
一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法
本申请涉及杂交水稻种子生产
，特别是涉及一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法。
技术介绍
20世纪90年代，两系杂交水稻研制成功，进一步提高了水稻的产量和品质。两系法杂交水稻是利用水稻光温敏核不育基因培育水稻光温敏不育系而选配的杂交水稻，水稻光温敏不育系的雄性不育性受环境温度与光照控制，具有育性转换特性，起到“一系两用”的作用，即在高温长日条件下雄性不育，进行杂交制种，生产杂交种子；在低温短日条件下，转为雄性可育，实现自身繁殖。由于水稻光温敏不育系的雄性不育起点温度具有“遗传漂移”特性，即随着不育系繁殖世代的增加，不育起点温度会随着世代的增加而提高，因此在水稻光温敏不育系原种生产过程中，既需要保持不育系的典型农艺性状及性状的整齐一致，又要保持不育起点温度的稳定，相比杂交水稻其他亲本原种生产更加复杂。目前按水稻光温敏不育系原种生产技术生产株行代原种，需要经历选种圃、株行圃两代两年的生产才能获得种子，时间长、进度慢，不利于种业企业加快新品种市场化进程。因此，如何加快水稻光温敏不育系原种的生产，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的为提供一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法；本申请提供的方法，可以有效加快原种的生产速度，只需通过一年不同地域的两季生产鉴定，即可生产出株行代原种。可以快速稳定不育系的农艺性状和保持不育起点温度的一致，获得典型性状特性和农艺性状以及不育起点温度更为整齐一致的水稻光温敏不育系株行代原种种子。本专利技术提供的技术方案如下：一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法，包括以下步骤：将待生产不育系的选种圃种植在海南南部稻作区或同纬度稻作地区的稻田，按不育系在二月上中旬抽穗的要求确定播种时间进行播种，在抽穗前选取具有该不育系典型性状特性的单株作为标准单株；将标准单株上即将抽穗尚未开花的3～4个穗套袋，使其完全自交结实，套袋时其余幼穗Ⅵ期以上稻穗拔除，留下小的迟的分蘖苗；在不育系的育性波动期进行第一轮花粉镜检，依据第一轮花粉镜检结果，根据中选单株数量目标，按染色花粉率从低到高的原则选留核心单株，分别收获核心单株的种子；将收获的所述每株核心单株种子分为两份，第一份核心单株种子和第二份核心单株种子，第一份核心单株种子播种种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第一株行圃；第二份核心单株种子播种种植在低纬度高海拔地区稻田内，或种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第二株行圃；在第一株行圃的育性温度敏感期，使用低于该不育系不育起点温度的恒温冷水串灌6-8天，灌水深度15-20cm，在第一株行圃的开花期进行第二轮花粉镜检，依据第二轮花粉镜检结果，指导第二株行圃各株行的选留，将选留下的第二株行圃的各株行种子混收即为株行代原种。优选地，所述依据第二轮花粉镜检结果，指导第二株行圃的选留具体方法为：根据第二轮花粉镜检中各株行的单株染色花粉率最大值、染色花粉率为0的株率、平均染色花粉率中的一个或多个指标，选留同一核心单株在第二份核心单株的株行种子。优选地，根据中选率要求，按照株行内染色花粉率最高值和平均染色花粉率从低到高、染色花粉率为0的株率从高到低来选留相应株行。优选地，每株核心单株收获的所述核心单株种子分为两份时，所述第一份核心单株种子40-60粒，其余为所述第二份核心单株种子。优选地，还包括将第二株行圃，分别在苗期、分蘖盛期、抽穗开花期、成熟期鉴定株叶穗粒形态和农艺性状的典型性和整齐一致性，保留具有典型性状和性状完全整齐一致的株行，淘汰性状不整齐一致性的株行，在留下的株行中再根据第二轮花粉镜检结果，选留相应株行。优选地，还包括将所述生产的株行代原种与该不育系的标准种种子或育种家种子进行SSR分子检测一致性比对的步骤。优选地，所述SSR分子检测一致性比对是指，将所述原种与该不育系的标准种或育种家种子进行48对引物的DNA分子一致性比对，比对结果完全一致的作为不育系株行代原种使用。优选地，所述第一轮花粉镜检和所述第二轮花粉镜检包括1-3次花粉镜检的操作。优选地，在第一株行圃的育性温度敏感期，使用低于该不育系不育起点温度0.5-1.0℃的恒温冷水串灌。优选地，将待生产的不育系种子播种种植成选种圃，采用“三层穗法”培育单株抽穗历期达15天以上，至少有主穗、大田第一次分蘖期、大田第二次分蘖期的三层穗水稻，第一层穗在二月上中旬抽穗开花，第三层穗在三月上中旬抽穗开花，育性波动时进行第一轮花粉镜检，根据花粉镜检结果，在标准单株中选取核心单株，对所述核心单株的套袋种子分株单收。本申请提供的快速生产水稻光温敏不育系原种的方法，先将不育系种子的选种圃种植在适宜地区，如海南南部稻作区或同纬度稻作地区，选取标准单株套袋部分抽穗未开花的穗，通过第一轮花粉镜检，选留核心单株，分株收获核心单株种子，然后将每一核心单株留取的核心单株种子分为两份，分别种植，通过控制第一份核心单株种子、第二份核心单株种子的种植时间和开花时间，利用第一株行圃在育性敏感期冷水串灌条件下的第二轮花粉镜检的结果，指导第二株行圃的选择。通常情况下，第二份核心单株种子是在低纬度高海拔，例如云南保山的海拔1500mzuoy的稻区种植，也可在冷水串灌条件下种植。本申请提供的方法，具有以下优点：1、可以有效加快原种的生产速度，只需通过一年不同地域的两季生产鉴定，即可生产出株行代原种。通过海南一次核心单株生产和长沙或其他地区一次株行圃花粉镜检鉴定筛选，可控制不育起点温度向上漂移，保持所产原种不育起点温度的稳定。2、只需要一年两代就能获得原种，便于快速繁殖水稻光温敏不育系良种。3、通过对第一株行圃农艺性状鉴定和不育起点温度的筛选、第二株行圃农艺性状的鉴定和筛选，避免农艺性状变异和退化，容易获得农艺性状更为整齐一致的水稻两系不育系株行代原种种子。具体而言，不育系每年10-12月在海南南部稻区或其他同等条件稻区播种种植成选种圃，保证不育系在次年2月上中旬抽穗，始穗期选择具有典型性状的植株作为标准单株(可以选择数十至数百株，例如20-300株)，然后在其可育度高、开花散粉较好时对标准单株上刚抽穗未开花的穗子套袋，每株套袋3-4穗，其余幼穗VI期以上的穗从穗颈节剪除；使标准单株继续分蘖生长，在3月上中旬不育系迟发分蘖抽穗开花的育性波动期，进行第一轮花粉镜检，依据第一轮花粉镜检结果，在标准单株中选择留取的核心单株，分单株收获核心单株种子，每个核心单株可收种子200-300粒左右。将每个核心单株的核心单株种子分为两部分，第一份核心单株种子和第二份核心单株种子，分别种植成第一株行圃和第二株行圃。控制播种时间，使得第一株行圃的育性温度敏感期在6月下旬至7月中旬，使用低于该不育系不育起点温度的冷水串灌，7月上旬至7月下旬旬抽穗开花，进行第二轮花粉镜检；而第二份标准单株种子在4至5月中旬播种，确保在8月上中旬开花，此时第一株行圃的第二轮花粉镜检结果已经出来，可以指导第二株行圃的选择，而无需对第二株行圃进行花粉镜检，节约时间。选定保留的核心株在9月中下旬收种，作为株行代原种。因此，本申请提供的方法，于第一年的10-11月启动，在第二年的9月即可收获原种，实现在12个月内生产水稻温敏不育系株行代原种，较现行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法，其特征在于，包括以下步骤：将待生产不育系的选种圃种植在海南南部稻作区或同纬度稻作地区的稻田，按不育系在二月上中旬抽穗的要求确定播种时间进行播种，在抽穗前选取具有该不育系典型性状特性的单株作为标准单株；将标准单株上即将抽穗尚未开花的3～4个穗套袋，使其完全自交结实，套袋时其余幼穗Ⅵ期以上稻穗拔除，留下小的迟的分蘖苗；在不育系的育性波动期进行第一轮花粉镜检，依据第一轮花粉镜检结果，根据中选单株数量目标，按染色花粉率从低到高的原则选留核心单株，分株收获核心单株的种子；将收获的所述每个核心单株种子分为两份，第一份核心单株种子和第二份核心单株种子，第一份核心单株种子播种种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第一株行圃；第二份核心单株种子播种种植在低纬度高海拔地区稻田内，或种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第二株行圃；在第一株行圃的育性温度敏感期，使用低于该不育系不育起点温度的恒温冷水串灌6‑8天，灌水深度15‑20cm，在第一株行圃的开花期进行第二轮花粉镜检，依据第二轮花粉镜检结果，指导第二株行圃各株行的选留，将选留下的第二株行圃的各株行种子混收即为株行代原种。...

【技术特征摘要】
1.一种快速生产水稻光温敏不育系原种的方法，其特征在于，包括以下步骤：将待生产不育系的选种圃种植在海南南部稻作区或同纬度稻作地区的稻田，按不育系在二月上中旬抽穗的要求确定播种时间进行播种，在抽穗前选取具有该不育系典型性状特性的单株作为标准单株；将标准单株上即将抽穗尚未开花的3～4个穗套袋，使其完全自交结实，套袋时其余幼穗Ⅵ期以上稻穗拔除，留下小的迟的分蘖苗；在不育系的育性波动期进行第一轮花粉镜检，依据第一轮花粉镜检结果，根据中选单株数量目标，按染色花粉率从低到高的原则选留核心单株，分株收获核心单株的种子；将收获的所述每个核心单株种子分为两份，第一份核心单株种子和第二份核心单株种子，第一份核心单株种子播种种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第一株行圃；第二份核心单株种子播种种植在低纬度高海拔地区稻田内，或种植在可冷水串灌的田地内，分单株种植成第二株行圃；在第一株行圃的育性温度敏感期，使用低于该不育系不育起点温度的恒温冷水串灌6-8天，灌水深度15-20cm，在第一株行圃的开花期进行第二轮花粉镜检，依据第二轮花粉镜检结果，指导第二株行圃各株行的选留，将选留下的第二株行圃的各株行种子混收即为株行代原种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据第二轮花粉镜检结果，指导第二株行圃的选留具体方法为：根据第二轮花粉镜检中各株行的单株染色花粉率最大值、染色花粉率为0的株率、平均染色花粉率中的一个或多个指标，选留同一核心单株在第二份核心单株的株行种子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据中选率要求，按照株行内染色花粉率最高值和平均染色花粉率从低到高、染色花粉率为0的株率...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱民，李小华，钟其全，胡美霞，陈翠容，杨辉，
申请(专利权)人：湖南隆平种业有限公司，湖南杂交水稻研究中心，
类型：发明
国别省市：湖南,43