一种在同一生态稻区内通过单年单点筛选广适型水稻的方法技术

本发明专利技术涉及一种在生态稻区内通过单年单点筛选广适型水稻的方法，是将本生态稻区内的每个水稻材料或杂交组合在当地自然生态环境下人工栽培管理，通过单年单点针对水稻植株的耐高光强适应性、耐低光强、耐水分匮乏、耐高肥和抗早衰的特性进行平行的筛选方法，将本生育期中至少具有３个特性优势，同时结实率≥９０％的水稻材料或杂交组合筛选出来，作为本生态稻区内的广适型水稻材料。本发明专利技术不仅节约了时间，节省了用地，而且还可以与水稻育种结合起来，减少了工作量，在水稻选育的初期就可以获得材料的广适性特征，从而提高了选种的精准性和育种效率具有节约用地，并提高水稻广适型育种的精准率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物生理生态领域，尤其是将生理，生态和水稻育种有机 结合，提供一种针对各生态稻区内筛选适应本生态稻区的广适型水稻的筛 选方法。
技术介绍
水稻高产育种的巨大成绩成功地解决了我国13亿人口的吃饭问题。 但经济的发展，人口的增加和耕地减少，始终使我国粮食供给长期处于紧 平衡状态。实际上，目前培育和推广的超级杂交稻组合存在熟期不能满足 多样化需求、对高肥的依赖性以及生态适应性也不强等问题，严重限制了 一些主推水稻品种的推广和产量潜力的发挥。分析原因，则是水稻育种学 家可用的田间的水稻广适性的筛选方法一直没有建立。培育广适型水稻品种的研究是保证水稻可持续发展中具有战略性意 义的研究内容之一。广适性(Enrytropic )是源于微生物的概念，主要 指菌株的适应类型，并首次由CMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center)通过对小麦和玉米的育种研究重新赋予了作物广适 性的内涵，即一种基因型在多种环境中都能获得高产的能力，这些环境包 括降水(旱、涝)、温度(暖冬、倒春寒、干热风)、病虫害(爆发年份与平常年份差异很大)和空气湿度(影响病害程度)等(何中虎，庞家智， 1993)。孙道杰等(2006)在通过对小麦广适性深入研究中又将其细分又 为区域间广适性和年际间广适性。并利用小麦光周期敏感性的调节使小麦 在特定日照长度时抽穗和开花，来屏蔽不良环境，确保小麦产量的稳定 (孙道杰等，2007)。相对而言，水稻的广适型育种研究多在单一性状， 尤其是抗病、虫害的定向培育比较多，而对于与兼顾环境，土壤和生育期 密切相关的多抗材料培育则有限。如已报道的杂交稻"II优125"、"津 稻291"、."光温敏不育系Y58S"、华南广适一耐肥型优质超级稻"桂农 占"、"绿旱一号"、"H优416"等(邓启云，2005;廖翠猛等，2006; 齐国强，2007;.施利利等，2007;朱启升等，2007;林青山等，2007)，虽然都有"广适性"特点，但由于上述地区的自然条件，以及育种工作者对广适性的认识和评价指标不同。2007年由袁隆平院士牵头的国家科技支 撑计划项目"广适型超级杂交稻新组合选育与示范"的实施，才正式拉开 了区域性广适型超级杂交水稻培育研究的序幕，并将水稻的广适性列为今 后超级杂交水稻培育的重要育种指标。该项目主要汇集湖南、福建，广东 和四川的水稻育种学家，通过一年来的多点的大面积推广示范，主要在栽 培水平上提出了适合当地生态条件广适型超级杂交水稻产量的技术标准， 但是该项目涉及水稻广适性的研究多是针对长江上、中游和华南等的生态 地区，主要针对己培育广适性新品系进行的多点大面积的种植结果进行最 终认定。而实际上目前对水稻广适性的培育筛选一般通过多依靠对其形态 特征进行多年多点的经验式观察获得，而且重点在栽培条件上调优，发挥 产量潜力，从而筛选出适合当地生态条件的广适应性品种，这一过程往往 需要花费3 5年甚至更长的时间(取决于气候状况)和大面积的实验场地 才能完成，其育种效率并不高。究其原因是由于各地的水稻生态环境迥异， 而水稻对不同生态地区适应的理论研究不全面，适合大田条件简易可行的水稻广适型筛选方法复杂，费时，很难供水稻育种工作者使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前对水稻广适性的筛选多依靠对其形态特 征进行多年多点的观察获得，而且筛选指标也比较烦琐，筛选鉴定时对材 料的损伤也比较大，通常筛选出适合当地生态条件的广适应性品种需要花费3 5年甚至更长的时间(取决于气候状况)和大面积的实验场地才能完成，其育种效率并不高的实际问题，提供一种在同一生态稻区内通过单年 单点筛选广适型水稻的方法。我们的研究表明，水稻生育后期是决定水稻产量的关键时期，开花后光合作用的70%都用于形成产量，其中剑叶的光合作用占整个叶片光合作 用的50%以上，与水稻植株的地上和地下部分的生理表现有着密不可分的 关系。我们水稻生育后期的生态特点有长期的观察，如水稻生育后期的连 绵阴雨(低光强)，梅雨过后的乍晴(高光强)、生育后期的高温断水(水 分匮乏)以及高产栽培对肥料的过度依赖(高肥)以及杂交稻的二次灌浆 过程的茎青枯(早衰)等问题，并且对水稻对其的适应性的生理机制有系统研究。从而确定了本专利技术利用单点(单个实验地)单年(生育后期)的 气候条件，重点在中国稻区易发生的生态逆境，水稻的生育后期，分别对 高光强、低光强、耐水分匮乏、高肥以及抗早衰特性等进行平行筛选的技 术提供了理论基础，通过各种生态环境下形态和生理指标的测定和数据分 析，从而解析出了各个生态逆境的简单关键的筛选指标，从而可以在一个水稻生长季节同时获得水稻对上述5种生态环境的多种适应性信息。本专利技术的目的是这样实现的 一种在同一生态稻区内通过单年单点筛 选广适型水稻的方法，其特征在于将本生态稻区内的每个水稻材料或杂 交组合在当地自然生态环境下人工栽培管理，通过单年单点针对水稻材料 的高光强适应性、耐低光强特性、耐水分匮乏特性、耐高肥材料的特性和 抗早衰的特性进行平行的筛选方法，将本生育期中至少具有3个特性优势，同时结实率》90%的水稻材料筛选出来，作为本生态稻区内的广适型水稻。 在本专利技术中所述的水稻材料是指在相同的水稻种植区域内，进行 水稻品种选育的初期，筛选材料还没有正式审定命名的水稻材料；所述单 年是指当季种植的水稻开花前5天到开花后20天的时间范围；所述单点是指单个实验地，实验地的面积不少于30m2。在本专利技术中针对水稻材料或杂交组合的高光强适应性、耐低光强、 耐水分匮乏、耐高肥和抗早衰的特性进行平行的筛选方法是指耐高光强适应性筛选是在水稻开花前5天内，取3张水稻倒数第2张叶片放到盛满自来水的白瓷盘中，用透明玻璃块压住，在室外晴天日照下处理5 7天，用叶圆片法测定处理前后的叶绿素含量的下降，并判定叶色 的变化；耐低光强特性筛选是在水稻开花后第7天，分别取田间剑叶上、中和 下不同部位的10个叶圆片，烘干至恒重，计算叶质重；所述的叶圆片直 径为0.5厘米，所述的叶质重是单位面积叶片的干重，并辅以人工遮阴处 理，用遮荫网进行遮荫21d，分别测定遮荫和自然光照条件下生长植株的 干物质重，以遮阴条件下植株的干重占自然光条件下生长植株千重的百分 数作为耐低光强特性的参照指标；耐水分匮乏特性筛选是在水稻开花期，结合田间常规水分管理-晒田， 测定晒田时晴天中午剑叶的叶绿素荧光参数一最大光化学效率FWFm的变6化；耐高肥材料的特性筛选是在水稻开花后10天，选取田间生长的10个 单株单主茎，测定其在当日下午16: 00至次日上午8: OO之间的茎伤流忌、S抗早衰的特性是根据开花后剑叶叶绿素含量的动态变化，用叶绿素仪 分别测定开花后8天和20连体剑叶的叶绿素含量，每个叶片分别取叶片 的上、中和下部测定10个数据，取平均值。在本专利技术中所述的特性优势是指通过高光强处理后，叶片仍然保持绿色或者只有叶尖变黄，且叶绿素含量降低不高于40%的水稻材料为具有耐高光强适应性优势的水稻材料； 开花7天后剑叶叶质重的值在0.002-0.0026之间的水稻材料为具有耐低光强特性优势的水稻材料；在水稻开花期晒田时晴天中午剑叶的最大光化学效率Fv/Fm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在同一生态稻区内通过单年单点筛选广适型水稻的方法，其特征在于：将本生态稻区内的每个水稻材料或杂交组合在当地自然生态环境下人工栽培管理，通过单年单点针对水稻植株的耐高光强适应性、耐低光强、耐水分匮乏、耐高肥和抗早衰的特性进行平行的筛选方法，将本生育期中至少具有３个特性优势，同时结实率≥９０％的水稻材料或杂交组合筛选出来，作为本生态稻区内的广适型水稻材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李霞，孙志伟，曹昆，王超，郭士伟，何冰，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]