利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法技术

本发明专利技术提出了一种以远缘杂交和多倍体为基础利用双重优势的育种方法。它是对杂交亲本，选择具有增加杂交亲和性减少后代不育性作用的广亲和或无融合生殖或ｐＨ等特殊基因，进行多倍体诱导与鉴别，形成亚种间杂种、种间杂种、相同基因组种间杂种、不同基因组种间杂种多倍体，选育出多倍体水稻品种；并且同时还利用雄性不育和雄性恢复基因的特性，选育出多倍体杂交水稻。本发明专利技术充分利用了远缘杂交优势和多倍体优势，把水稻由二倍体变成异源四倍体和异源六倍体，获得产量成倍增长的结果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水稻新品种和杂交水稻选育的方法，特别是利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法。面对人口持续增长、土地急剧减少、粮食短缺潜在危机的严峻挑战，世界水稻育种界正在进行超级稻和超级杂交稻育种，目标是在未来的15～30年内达到增产50％，每公顷达到产粮13～15吨。要实现这一目标困难不少。其一是，现有的常规育种和杂交稻育种几乎全部是在二倍体水平上进行，利用的是同个基因组(A基因组)内有利基因组合以及部分引入少数外来基因；而水稻是二倍体，基因组很小，DNA含量少，染色体小。因此在此基础上，想培育出更好的稻新品种十分困难。其二是，目前常规水稻和杂交稻优良品种或品系的产量已经达到亩产500～700公斤水平。在这样高起点水平上，要达到增产30～50％、优质多抗的标准，必须要走扩大亲缘关系增大杂种优势的道路，而有性生殖、种性隔离的基本特性决定了亲缘关系过远后代不育性高或彻底不育的结局；而亲缘关系过近后代结实率高则优势不强。所以直至现在，常规杂交育种和杂交稻育种还没有彻底解决籼粳亚种间优势利用的问题。更谈不上利用种间、不同基因组种间的杂种优势。其三是，近50年来，水稻多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法，其特征在于利用远缘杂交的亲缘关系杂种优势和异源多倍体的不同基因组的倍性水平杂种优势，选择具有增加杂交亲和性减少后代不育性作用的广亲和或无融合生殖或ｐｈ等特殊基因，进行多倍体诱导与鉴别，形成亚种间杂种、种间杂种、不同基因组种间杂种多倍体，选育出多倍体水稻品种。

【技术特征摘要】
1.一种利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法，其特征在于利用远缘杂交的亲缘关系杂种优势和异源多倍体的不同基因组的倍性水平杂种优势，选择具有增加杂交亲和性减少后代不育性作用的广亲和或无融合生殖或ph等特殊基因，进行多倍体诱导与鉴别，形成亚种间杂种、种间杂种、不同基因组种间杂种多倍体，选育出多倍体水稻品种。2.一种利用远缘杂交和多倍体双重优势选育水稻新品种和杂交水稻的方法，其特征在于利用远缘杂交的亲缘关系杂种优势和异源多倍体的不同基因组的倍性水平杂种优势，选择具有增加杂交亲和性减少后代不育性作用的广亲和或无融合生殖、或ph等特殊基因，同时还利用雄性不育和雄性恢复基因的特性，进行多倍体诱导与鉴别，形成亚种间杂种、种间杂种、不同基因组种间杂种多倍体，选育出多倍体杂交水稻。3.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于多倍体新品种选育共有四个程序1)亲本选择，以亲缘关系较远、选择具有广亲或无融合生殖或者ph等特殊基因的亚州栽培稻3个亚种，栽培稻2个物种，A基因组野生稻的7个物种，9个不同基因组(B、C、D、E、F、G、H、J、K)野生稻的15个物种为杂交亲本；2)构建远缘多倍体杂种及多倍体诱导与鉴别，对上述不同类型的杂交亲本采用秋水仙素处理水稻萌发种苗，分蘖期秧苗诱导形成多倍体，根据外部形态特征和染色体观察确定多倍体水稻植株，形成多倍体亲本，将这些亲本互相杂交，形成亚洲稻亚种间杂种多倍体、栽培稻种间杂种多倍体、A基因组栽培稻野生稻种间杂种多倍体、不同基因组种间杂种多倍体，构建成不同类型的远缘多倍体杂种；或者先利用不同类型的亲本相互杂交，获得亚种间杂种、种间杂种、A基因组种间杂种和不同基因组种间杂种，再对这些杂种亲本采用秋水仙素处理萌发的种苗、分蘖期秧苗诱导形成多倍体，根据外部形态特征和染色体观察确定多倍体水稻植株，构建成不同类型的远缘多倍体杂种；3)多倍体杂种的选择，根据新品种的优质高产多抗的选育目标，对多倍体水稻杂种进行选择；4)、多倍体水稻杂种经多代性状观察和选择、品比和区试选育出优质多倍体水稻新品种。4.根据权利要求2所述的育种方法，其特征在于多倍体杂交水稻选育共有四个程序1)多倍体杂交水稻亲本选择，以亲缘关系较远、选择具有广亲和或无融合生殖或者ph基因和雄性不育、雄性恢复等特殊基因的亚州栽培稻3个亚种，栽培稻2个物种，A基因组野生稻的7个物种，9个不同基因组(B、C、D、E、F、G、H、J、K)野生稻的15个物种为杂交水稻雄性不育系和雄性恢复系亲本；2)多倍体雄性不育系和雄性恢复系的诱导与鉴别，将上述经过选择的不同类型的亲本雄性不育系和雄性恢复系，采用秋水仙素诱导形成多倍体，并从外部形态特征和染色体观察确定多倍体雄性不育系和雄性恢复系；3)配制远缘多倍体杂种，将上述不同类型的多倍体雄性不育系与雄性恢复系杂交配制远缘多倍体杂种，根据杂种的经济性状、抗性等选择杂种优势强的多倍体杂种；4)选育多倍体杂交水稻，根据多倍体杂种的表现，经品比、区试后，选育出多倍体杂交水稻。5.根据权利要求1、3所述的育种方法，其特征在于(1)以籼稻(Oryza sativa ssp.indic a)极端型品种、粳稻(O.sativa ssp.Japonica)极端型品种、爪哇稻(O.sativa ssp.javonica)品种以及选择具有广亲和、无融合生殖或者ph基因的品种相互杂交，获得亚种间杂种；经(0.1----0.3％)秋水仙素诱导处理和鉴别形成亚种间多倍体；(2)或者先用秋水仙素(0.1----0.3％)分别诱导处理籼稻极端型品种、粳稻极端型品种、爪哇稻品种和选择具有广亲和、无融合生殖或者ph基因的品种而形成四倍体，然后它们相互杂交，而形成亚种间杂种多倍体；(3)根据优质高产多抗的育种目标选育多倍体品种。6.根据权利要求1、3所述的育种方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡得田，袁隆平，卢兴桂，
申请(专利权)人：湖北大学生命科学学院，国家杂交水稻工程技术研究中心，湖北省农业科学院杂交水稻工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]