高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的制种方法技术

一种高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的制种方法，主要包括以下步骤：１）选取父本和母本进行播种，其中以高温不育或长日高温不育型光温敏不育系作为母本；２）在母本幼穗处于育性转换敏感期中，在高温天气进行不同方式的冷水灌溉，降低穗部温度至１６～２７℃；３）使父本和母本杂交；４）生长并收获。本发明专利技术可以解决高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系由于败育程度过高，导致异交习性不良的问题，能够大幅度提高两系法杂交水稻的制种产量。同时，采用本发明专利技术有利于扩大水稻杂种优势利用范围，有利于培育应用生产上急需的强优势杂交早稻和杂交粳稻组合，从而能够提高水稻杂交优势水平。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及育种领域，具体地，本专利技术涉及一种高温或长日高温不育类型水稻光温敏雄性不育系的制种方法。
技术介绍
目前已发现有高温不育或长日高温不育，低温不育或短日低温不育等多种形式的光温敏核不育系。高温或长日高温不育(低温或短日低温可育)类型光温敏核不育系在育性转换敏感期遇一定程度和时间的低温表现雄性可育或部分可育；其他情况下表现雄性不育。在现有的高温不育或长日高温不育型光温敏不育系中，温度是控制育性表达的关键因子，没有发现纯粹的光敏不育系，它们多为单基因隐性核不育。高温不育或长日高温不育型光温敏不育系既可以表现为雄性可育，进行自我繁殖；又能够表现完全雄性不育，作母本与常规品系杂交进行制种，做到一系两用。它们是目前水稻两系法杂种优势利用的主要遗传工具，如培矮64S，P88S，准S等。1986年袁隆平教授提出两系法杂交水稻育种的战略设想后，世界各地广泛开展了以光温敏不育系为母本的作物两系法杂种优势利用研究。水稻两系法杂种优势利用具有光温敏不育系易转育、配组自由等显著特点，因而具有优质、超高产的育种潜力。两系法杂交稻育种现已获得了很大成功，它们一般比同熟期的三系法杂交水稻增产5-15％，两系法杂交稻发展大有前途。诱导高温不育或长日高温不育型光温敏不育系完全败育的起点温度称之为其不育起点温度。当气温高于不育起点温度以上时，不育系为完全雄性不育。在制种阶段育性转换敏感期的异常低温，可使高温不育或长日高温不育型光温敏核不育系不育性出现波动而恢复自交结实，导致制种失败。不育起点温度是光温敏核不育系选育的最基本、最关键的指标，不育起点温度低是高温不育或长日高温不育型光温敏不育系的必备条件、是生产应用的安全可靠保证。不育起点温度为23℃的高温不育或长日高温不育型光温敏不育系在我国南方稻区使用比较安全，能够在敏感期抵抗日平均温度不低于23℃的降温而安全制种。一般地，不育起点温度更低的不育系在南方稻区，在水稻正常生长季节中很多能够表现为终身不育，不易产生自交结实，不育起点温度一般在22℃以下，在我国多数稻区制种利用是非常安全的。中国政府部门要求光温敏不育系在获得生产释放许可证前，必须通过权威机构的不育起点温度鉴定。异交习性是另一个决定高温不育或长日高温不育型光温敏核不育系是否具有实用性的关键指标。雄性不育导致不育系异交习性变差，花时推迟，许多不开颖、时间分散，花时不集中，柱头活力下降。制种上，一般将高温不育或长日高温不育型光温敏核不育系的幼穗分化发育时期安排在高温季节，尽量避免不育系在幼穗分化发育期遭遇低温而导致育性恢复。这样带来的重大问题就是敏感期高温天气下不育系异交习性变差，制种产量低。如目前广泛应用的培矮64 S制种成本较高，但是制种产量较低而且不稳定，有时甚至无法收回制种成本，其“九二0”(赤霉素)使用量需要从正常的每亩20克左右提高到每亩80克左右。所以，高温不育或长日高温不育型光温敏核不育系的制种既要求保证不因低温导致不育系转换为可育，又要避免高温对其异交习性产生不良影响，达到制种高产。目前生产实际中，难以协调好制种安全性与制种高产的矛盾。
技术实现思路
本专利技术是基于解决上述高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系制种产量较低和欠稳定的问题而提出并完成的。本专利技术的目的是提供一种高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的制种方法。根据本专利技术的制种方法包括以下步骤1)选取父本和母本进行播种，其中以高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系作为母本，其不育起点温度不高于24℃，现有技术中，通常把母本育性转换敏感期安排在高温季节中；2)根据母本育性转换特性，串灌水温条件和制种地环境条件，确定冷水灌溉处理的安全高产制种技术，在母本幼穗处于育性转换敏感期中，进行冷水灌溉处理，降低穗部温度至16～27℃，使母本异交习性改善，制种产量提高，并且不使母本转换为雄性可育，为了减少处理成本和冷水对父母本生长的影响，允许部分幼穗颖花在育性转换敏感期未获得冷水处理；3)使父本和母本杂交；4)生长并收获。优选如培矮64S、测64S等高温不育或长日高温不育型光温敏不育系可以应用本专利技术的方法进行制种。经过研究，我们发现，育性敏感期外界气温的高低，引起高温不育或长日高温不育型光温敏核不育系败育程度不同，异交习性也表现出差异，直接影响不育系的制种产量高低。随着敏感期气温的逐步提高，不育系的花粉育性可以从完全可育、部分可育、染败、园败、典败、典败可见花粉减少(普通显微镜下)直到无花粉型，败育程度随温度升高而提高。败育程度越高，异交习性越差，制种产量低。到不育系表现为无花粉型时，雌性器官已经受到很大影响，异交习性严重变劣，花时推迟，许多不开颖、时间分散，花时不集中，柱头活力下降。而败育程度低的不育系异交习性所受影响较小，一般表现开花较早，花时集中，开颖好，制种产量高。高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的育性敏感期过程中，当外界温度相当于不育系的不育起点温度时，不育系能够表现为具有极少量可育花粉但又无自交结实，此时是异交习性好，制种产量高，制种纯度能够保证的最佳状态。育性敏感期的冷水串灌可以使高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的幼穗处于不育起点温度之下，而使高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的育性恢复。但是冷水串灌对不育系育性恢复效果与不育系不育起点温度、灌溉水温和时间有关。我们研究发现，温度在不育系不育起点温度之上的冷水灌溉，由于接受不到足够的低温刺激，高温不育或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的幼穗仍然能够保持完全雄性不育；温度在不育系不育起点温度之下的低温冷水灌溉则需要一定的处理时间才能使不育系育性恢复为可育。如果不育系幼穗在低温环境下所处的时间不够，不会发生育性转换，不育系仍然能够保持完全雄性不育。同时，冷水灌溉处理过程中，进行间断处理，低温冷水的作用不能够连续，也可以使不育系不恢复为可育。但是这些处理方式可以使不育系败育程度降低，甚至产生少量的可育花粉，异交习性得到改善。即，低温冷水处理能够抵消高温对异交习性的部分或全部不良影响。本专利技术利用这些特性，同时根据水稻高温不育或长日高温不育型光温敏不育系的育性敏感部位是在稻株基部的原理，在高温不育或长日高温不育型光温敏不育系的敏感期，通过串灌水温较为恒定的冷水，降低穗部温度，根据母本育性转换特征进行不同的冷水灌溉处理，达到使不育系既保持完全雄性不育，又能够抵消高温对其异交习性的部分或全部不良影响，使异交习性达到较佳或最佳的目的。本专利技术采取配套的处理和栽培管理技术措施提高不育系杂交制种的种子纯度和产量，主要包括以下几个方面1.制种地的选择制种条件较好，冷水串灌方便的地区可进行，幼穗分化至抽穗时段气温高且年际间稳定，异常低温出现机率小的地区较佳。2.适时播种这类光温敏核不育系育性变化的敏感期在幼穗发育第3-6期(丁颖法)，在安排播种期时，把育性敏感期安排在较高温的气候条件下，防止自然界的低温引起光温敏核不育系转换为可育而导致制种失败。抽穗扬花的气温要求在22℃以上。所用不育系种子要用原种或原原种，使不育系不育起点温度在株间相对一致，避免不育起点温度在株间差异太大而导致在冷水处理后部分不育起点温度较高的不育系植株转换为可育。3.父母本群体早发快长，生长整齐，并强化父本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的制种方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：１）选取父本和母本进行播种，其中以高温不育或长日高温不育型光温敏不育系作为母本，其不育起点温度不高于２４℃；２）在母本幼穗处于育性转换敏感期中，进行冷水灌溉处理，降低穗部温度至１６～２７℃；３）使父本和母本杂交；４）生长并收获。

【技术特征摘要】
1.一种高温或长日高温不育型水稻光温敏雄性不育系的制种方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤1)选取父本和母本进行播种，其中以高温不育或长日高温不育型光温敏不育系作为母本，其不育起点温度不高于24℃；2)在母本幼穗处于育性转换敏感期中，进行冷水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新奇，赵昌平，袁隆平，张利伟，
申请(专利权)人：湖南杂交水稻研究中心，北京杂交小麦工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]