一种早花时粳稻不育系的选育方法技术

本发明专利技术公开了一种早花时粳稻不育系的选育方法，属于水稻杂种优势利用领域。本发明专利技术的育种方法包括以下步骤：选用上午9:00以前开花、柱头外露率高、异交习性好的籼稻或野生稻资源，以粳稻保持系作母本与之杂交。分离世代选上午10:00左右开花、异交性好的单株，系谱选择至稳定。利用已有标记并挖掘新的分子标记辅助选择。保持系和不育系杂交、回交，高密度直播加速选育进程。南北穿梭育种，育成新的早花时粳稻不育系。该方法选育的粳稻不育系系花时早、柱头外露率高、异交结实率高。

【技术实现步骤摘要】
一种早花时粳稻不育系的选育方法
本专利技术属于植物杂种优势利用领域，具体涉及一种早花时粳稻不育系的选育方法。
技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以大米为主食，稻谷的产量关系到世界的粮食安全。杂种优势利用是提高水稻产量的有效途径，中国杂交籼稻的发展已取得巨大成就，但杂交粳稻的发展还比较缓慢。种子产量低是制约杂交粳稻发展的重要瓶颈因子。其中，亲本花时不遇又是导致杂交种子产量低的关键因素。一般情况下，籼稻开花早、粳稻开花迟。粳稻不育系由粳稻直接转育而来，加上不育胞质效应，开花迟，一般在11:00以后；由于粳稻不含恢复基因，恢复系由籼粳交转育而来，开花早，一般在10:30以前。恢复系开花散粉后，不育系才姗姗来迟地开花，导致不育系开花当天授粉结实率低。加上粳稻不育系柱头外露率差，非开花当天花粉授粉结实率也相当低，从而导致制种产量低。如果能选育出早花时的粳稻不育系，双亲开花基本同步后，就可大大提高当天的授粉率，提高杂交种产量。因此，研究早花时粳稻不育系的高效选育方法对于突破杂交粳稻制种具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种早花时粳稻不育系的选育方法，从而培育出早花时、异交习性好的粳稻不育系，用于提高杂交粳稻制种产量，促进其在生产上大面积应用。一方面，本专利技术提供了一种早花时粳稻不育系的选育方法，该方法包括以下步骤：(1)选用柱头外露率高、异交习性好的籼稻或野生稻资源作母本，以粳稻保持系作父本与之杂交；(2)在杂交后代中，选花时集中、异交性好的单株，系谱选择至稳定；(3)利用已有分子标记辅助选择；(4)保持系和不育系杂交、回交，高密度直播加速选育进程；(5)将保持系和不育系在开花期设置最高温度38℃，筛选在开花期高温情况下结实率最高、异交习性最好的不育系；(6)育成早花时、异交习性好的粳稻不育系。在一个实施方式中，步骤(1)选择上午9:00以前开花、闭颖柱头外露率80％以上、异交结实率60％以上的籼稻或野生稻资源作母本。粳稻保持系选自宁夏引6号。在一个实施方式中，所述步骤(2)选择上午10:00左右开花、花时集中、异交性好的单株；进一步的，选择至8-10代无分离现象的后代为系谱选择至稳定的后代。进一步的，所述步骤(2)中花时集中具体表现为开花后观察约20分钟进入盛花期，同时在一个半小时当天开花基本结束。在一个实施方式中，所述步骤(3)的分子标记为qPES3和qPES12；其中，qPES3与PSM377标记连锁，qPES12与RM270标记连锁。在一个实施方式中，所述步骤(6)选择南北穿梭育种；具体为：正季在天津基地进行种植加代鉴定筛选，冬季在海南三亚基地进行种植加代鉴定筛选。在一个实施方式中，所述步骤(5)具体为：同时将不育系和保持系水稻在开花期每天设置最高温度38℃、2-4小时(优选2小时)，最高温度保持整个开花期，筛选保持系和不育系结实率相对较高的单株。在一个实施方式中，每天上午10点至12点，在温室内利用灯泡等增温设施对温度进行控制。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。选用上午9:00以前开花、闭颖柱头外露率80％以上、异交结实率60％以上的野生稻资源(DS)作母本以粳稻保持系宁夏引6号作父本与之杂交。在其他的实施方式中，也可以采用其他的野生稻资源(DS)或籼稻作为母本，采用其他的粳稻保持系作为父本。在杂交后代中，选上午10:00左右开花、花时集中、异交性好的单株，系谱选择至稳定，后代至8-10代无分离现象；花时集中具体表现为开花后观察约20分钟进入盛花期，同时在一个半小时当天开花基本结束。利用已有的标记进行分子标记辅助选择，本实施方式中选择qPES3和qPES12作为分子标记辅助选择；qPES3和qPES12是控制水稻柱头外漏贡献最大的基因，分别定位于水稻的第3条染色体和第12条染色体上；qPES3与PSM377标记连锁，qPES12与RM270标记连锁。本实施方式筛选的具体过程为：2006年8月于天津，以高柱头外漏材料DS为母本，以综合性状好的常规品种宁夏引6号为父本进行手工去雄杂交，收到F0种子；2006年11月于海南种植F1，2007年4月于天津种植F2群体，群体规模在2000株以上，初次选择生育期适宜，综合性状好的单株485株进行分子标记(PSM377和RM270)，最终选择含有qPES3和qPES12基因的单株192株进行混收种子；2007年11月于海南直播种植混收的F3群体，群体规模在1000株以上，再次混收后于2008年正季在五常种植F4，选择其中的优秀株系391个进行分子标记，最终选择含有qPES3和qPES12标记的单株75份，11月于海南直播加代，2009年于天津单苗栽植F6株系，筛选出分蘖力强、产量突出、籽粒饱满的株系34份。以保持系6B和不育系52A杂交、回交(6B先与52A杂交，获得F1种子进行种植后再与6B进行回交，获得种子后再与6B进行回交，连续这样的过程5次以上即获得了6B和6A)，高密度直播(每平米播种1000粒种子)加速选育进程，同时将不育系和保持系水稻在开花期(每天上午10点至12点，在温室内利用灯泡等增温设施对稳定进行控制)每天设置最高温度38℃、2小时，最高温度保持整个开花期，筛选保持系和不育系结实率相对较高的单株，经过开花期高温筛选说明该不育系的柱头活性最好，异交习性受高温影响最小，对外界环境适应性好，实际生产中应用价值大；经过高温筛选过后的不育系和保持系结实率在90％以上，而没有经过高温筛选的保持系和不育系结实率在55-82％不等。本实施方式可以达到以下的技术效果：1、应用本专利技术将粳稻不育系的开花时间提早到上午10:00左右，且开花时间比较集中，与生产上现有粳稻恢复系开花时间基本同步。2、不育系和保持系通过在开花期设置高温38℃进行筛选，筛选出在高温开花情况下柱头活性最好、结实率最高的不育系，这种情况下筛选出的不育系适应性强，在生产中意义较大。3、粳稻不育系和恢复系花时基本同步后，当天的授粉结实率提高50％以上。经过在天津制种试验，DS/宁夏引6号选育的新不育系6A与恢复系R19制种后的异交结实率达到了52％，比原有普通不育系结实率提高80％以上，结合柱头外露率的改良，可将杂交粳稻制种结实率提高到50％左右，为杂交粳稻的大面积推广应用扫除制种障碍(未经过条件筛选的不育系一般花时与恢复系相差1个小时以上，且花时不一定集中，与恢复系授粉结实率一般在10％-30％左右)。4、通过材料创制，创制出花时早、花时集中、异交习性好的粳型新不育系材料。5、通过新不育系与父本进行组配，新杂交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种早花时粳稻不育系的选育方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)选用柱头外露率高、异交习性好的籼稻或野生稻资源作母本，以粳稻保持系作父本与之杂交；/n(2)在杂交后代中，选花时集中、异交性好的单株，系谱选择至稳定；/n(3)利用已有分子标记辅助选择；/n(4)保持系和不育系杂交、回交，高密度直播加速选育进程；/n(5)将保持系和不育系在开花期设置最高温度38℃，筛选在开花期高温情况下结实率最高、异交习性最好的不育系；/n(6)育成早花时、异交习性好的粳稻不育系。/n

【技术特征摘要】
1.一种早花时粳稻不育系的选育方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)选用柱头外露率高、异交习性好的籼稻或野生稻资源作母本，以粳稻保持系作父本与之杂交；
(2)在杂交后代中，选花时集中、异交性好的单株，系谱选择至稳定；
(3)利用已有分子标记辅助选择；
(4)保持系和不育系杂交、回交，高密度直播加速选育进程；
(5)将保持系和不育系在开花期设置最高温度38℃，筛选在开花期高温情况下结实率最高、异交习性最好的不育系；
(6)育成早花时、异交习性好的粳稻不育系。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)选择上午9:00以前开花、闭颖柱头外露率80％以上、异交结实率60％以上的籼稻或野生稻资源作母本。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)选择上午10:00左右开花、花时集中、异交性好的单株。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，选择至8-10代...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓华凤，华泽田，谢辉，杨飞，东丽，曹黎明，隋国民，唐占兵，亓娜，柯用春，张武汉，陈腊梅，王帅，王彦荣，高志坤，赵彦彦，
申请(专利权)人：国家粳稻工程技术研究中心，天津天隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12