專利名稱：一種部分利用雜種優(yōu)勢(shì)水稻品種的選育方法
一種部分利用雜種優(yōu)勢(shì)水稻品種的選育方法所屬技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明專利屬于水稻遺傳育種領(lǐng)域，是一種涉及水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用，提高水稻產(chǎn) 量與抗性的育種技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過攜帶有不同遺傳基礎(chǔ)的水稻品種(或品系)雜交獲得的雜合體(一般是Fl) 具有雜種優(yōu)勢(shì)，但是在F2代發(fā)生分離，形成各種性狀重新組合的單株。常規(guī)育種選育方法， 就是在分離的F2群體中，選擇經(jīng)過基因重組形成的具有目標(biāo)性狀的個(gè)體，再經(jīng)過多代自交 使重組的雜合遺傳物質(zhì)純合，從而獲得穩(wěn)定的新品種(品系)。水稻在遺傳物質(zhì)雜合狀態(tài)下 表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)，并且水稻雜種優(yōu)勢(shì)與遺傳物質(zhì)的雜合程度正相關(guān)。雜交水稻是利用Fl遺傳 物質(zhì)完全雜合狀態(tài)下的雜種優(yōu)勢(shì)；與之相對(duì)，常規(guī)品種在系統(tǒng)選育過程中，隨著自交代數(shù)不 斷增加遺傳物質(zhì)逐漸純合，雜種優(yōu)勢(shì)會(huì)隨著遺傳物質(zhì)雜合程度的降低而降低。如果能讓生 產(chǎn)應(yīng)用品系的遺傳物質(zhì)保留一定程度的雜合狀態(tài)，那么就可以保留部分雜種優(yōu)勢(shì)，在有利 基因聚合而形成的高產(chǎn)基礎(chǔ)上又部分利用了雜種優(yōu)勢(shì)的增產(chǎn)作用。這種品種由于是近似常 規(guī)品系，可以采用常規(guī)稻的繁殖方法生產(chǎn)種子，節(jié)約人力、物力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。為保持選定 品系在遺傳物質(zhì)上具有一定雜合度而表現(xiàn)型趨于均一的高世代，又可以滿足生產(chǎn)上大量種 子需要，需要在相應(yīng)世代大量擴(kuò)繁種子。先將原種在低溫冷庫中保存，少量取用原種繁殖生 產(chǎn)種參加區(qū)試和示范，審定后再進(jìn)行生產(chǎn)種的大量擴(kuò)繁，由于當(dāng)今生產(chǎn)上品種輪換比較頻 繁，其種子量可以滿足一定時(shí)期的推廣應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明了一種新型水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的新品種選育新技術(shù)，該技術(shù)不同于利用水稻 雄性不育生產(chǎn)雜交種子的水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的育種方法，是在配制的優(yōu)勢(shì)雜交組合的分離 世代純合過程中，在選育具有產(chǎn)量、品種、抗性等目標(biāo)農(nóng)藝性狀的基礎(chǔ)上，通過對(duì)影響群體 整齊性的性狀進(jìn)行重點(diǎn)選擇，保留趨于一致性的多個(gè)個(gè)體，在其未全部純合世代即開發(fā)為 應(yīng)用品種，保留了部分雜種優(yōu)勢(shì)，種植大群體的選擇世代，多個(gè)系混收作為原種并冷庫保 存。本發(fā)明回避了利用水稻雄性不育生產(chǎn)雜交種子所具有的制種產(chǎn)量低、不育細(xì)胞質(zhì)的負(fù) 效應(yīng)、不育系與恢復(fù)系選育速度慢等缺點(diǎn)，具有育種速度快、種子繁殖產(chǎn)量高(接近常規(guī)稻 生產(chǎn))的特點(diǎn)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
1.選擇不同遺傳基礎(chǔ)的水稻品種(或品系)進(jìn)行品種間或亞種間的人工去雄雜 交，篩選產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等具有優(yōu)勢(shì)的組合；
2.種植雜交組合F1，混合收獲Fl種子種植F2，在F2分離群體中依據(jù)確定的育 種目標(biāo)，在目標(biāo)生育期、株型、產(chǎn)量、米質(zhì)、結(jié)實(shí)率、抗性等方面綜合選擇，混收入選植株達(dá)到 100株以上；
3.種植上代混收的F3群體，依據(jù)選育目標(biāo)繼續(xù)選擇，淘汰株高、生育期偏離較大的單株，混合收獲F4種子，入選總數(shù)不少于200株；
4.在海南種植上代混收F4群體；設(shè)立生育期對(duì)照，依據(jù)選育目標(biāo)繼續(xù)選擇，利用 不同溫光條件淘汰生育期、株高偏離較大的單株，將趨于一致的株系全部混合收獲F5種 子，種子達(dá)到10公斤以上；
5.種植上季混收的F5種子，面積達(dá)到3000平方米以上，采取單苗移栽，增大株行 距，在F5代成熟期重點(diǎn)選擇，要在保持高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性好的前提下，要求入選系的株型相 似、生育期在對(duì)照生育期的前后3天之內(nèi)，并且生育期符合目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)、粒型相近，混 合收獲F6種子。
6. F6混合收獲種子取抽樣在目標(biāo)應(yīng)用區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證，設(shè)置應(yīng)用區(qū)域的對(duì)照品種，入 選生育期與對(duì)照相差不超過3天的單株不高于3%，產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)，米質(zhì)達(dá)到選育要求， 入選混合種作為原種冷藏；
7.取經(jīng)驗(yàn)證后的F6的種子先進(jìn)行小量擴(kuò)繁，大株行距單苗移栽，面積100平方米， 在抽穗期、灌漿期及時(shí)去除變異較大的單株，成熟后混合收種，冷藏，用于參加品種審定。
8.審定后取冷藏原種進(jìn)行擴(kuò)繁，大株行距單苗移栽，在抽穗期、灌漿期及時(shí)去除變 異較大的品系，成熟后混合收種，冷藏，繁殖1公頃種子可以推廣種植300公頃。
本發(fā)明的有益效果是，一是通過剩余部分雜種優(yōu)勢(shì)利用，新品種獲得產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)；二 是與雄性不育系法利用雜種優(yōu)勢(shì)不同，不用通過異交生產(chǎn)雜交種子，而是通過自交繁殖種 子，種子產(chǎn)量高，克服了雄性不育法生產(chǎn)種子而種子產(chǎn)量低的局限。三是這種方法選擇的品 系是一個(gè)多基因型遺傳混合群體，按照抗性基因假說，品種具有水平抗性，抗病性力持久。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
1.在天津配制目標(biāo)雜交組合津原45 X越光，選育目標(biāo)是在天津生育期165-168天 成熟，株高在lOO-llOcm，米質(zhì)近似品種越光(國(guó)標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米以上)，抗稻瘟病、條紋葉枯 病，兼抗稻曲病、紋枯病。以津原45為母本，越光為父本，手工去雄雜交，獲得雜交種子粒14 粒。
2.在海南種植獲得的14粒雜交種F1，全部收獲結(jié)實(shí)粒；
3.天津種植混合F2群體1227株，群體分離豐富，于成熟期進(jìn)行單株選擇，考查株 型、株高、抗性、生育期、充實(shí)度、米質(zhì)、千粒重、長(zhǎng)寬比等，綜合選擇入選1 個(gè)單株形成混 合的F3。
4.在天津種植由1 個(gè)單株混合收獲的F3群體2000株。在成熟期繼續(xù)依據(jù)育種 目標(biāo)，考查株型、株高、抗性、生育期、充實(shí)度、米質(zhì)、千粒重、長(zhǎng)寬比等，由于出現(xiàn)分離綜合選 擇入選272株形成混合的F4。
5.在海南種植272株混合收獲的F4群體2000株，在成熟期繼續(xù)依據(jù)育種目標(biāo)，考 查株型、株高、抗性、生育期、充實(shí)度、米質(zhì)、千粒重、長(zhǎng)寬比等，綜合選擇入選3 株，收獲混 合的F5種子13. 5公斤。
6.在天津種植混合F5種子，面積3300平方米，采取單苗移栽，增大株行距，在F5 代成熟期重點(diǎn)選擇，要在保持高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性好的前提下，要求入選系的株型相似、生育期 相同、并且生育期符合目標(biāo)應(yīng)用生態(tài)區(qū)、粒型相近，混合收獲F6種子1990公斤。
7.取F6收獲入選種子抽樣在目標(biāo)選擇驗(yàn)證，設(shè)置應(yīng)用區(qū)域的對(duì)照品種，入選生育 期與對(duì)照相差不超過3天的單株不高于3%，產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)，米質(zhì)達(dá)到選育要求，入選混 合品系作為原種冷藏；
8.取經(jīng)驗(yàn)證選擇后的F6的種子先進(jìn)行小量擴(kuò)繁，大株行距單苗移栽，面積100平 方米，在抽穗期、灌漿期及時(shí)去除變異較大的品系，成熟后混合收種，冷藏，提交新品種審定。
9.根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃用種取原種繁殖，選擇生產(chǎn)條件好的地塊，周邊200m范圍內(nèi)沒有 水稻種植，F(xiàn)5收獲的種子全部播種，采用30cmX30cm株行距移栽，重施分蘗肥，爭(zhēng)取獲得最 多有效穗，后期不脫肥，成熟后剔除生育期、株高的異形株，防機(jī)械混雜收獲，及時(shí)干燥儲(chǔ)存 入庫，冷庫保純?cè)N，繁殖1公頃種子可以推廣種植200公頃。
10.生產(chǎn)使用，命名“隆粳2號(hào)”。
權(quán)利要求
1. 一種部分利用雜種優(yōu)勢(shì)水稻品種的選育方法，其特征是(1)雜交育種在手工雜交后代穩(wěn)定選擇的過程中，每一代都進(jìn)行單株選擇后將其混合 種植，在入選株系部分基因純合、部分遺傳物質(zhì)雜合狀態(tài)下，選育出生育期、株高、株型等趨 于一致，在產(chǎn)量、米質(zhì)、抗性等方面具有優(yōu)勢(shì)的多系混合新品種。(2)選育的混合品種要求首先選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗等基礎(chǔ)性狀，在具備基礎(chǔ)性狀的同 時(shí)選擇生育期、株高、株型相似的單株，當(dāng)入選株大部分基因純合、并保持部分遺傳物質(zhì)雜 合狀態(tài)下，形成混合新品種。(3)混合成的新品種，要通過1次海南鑒定，使其株高和溫光反應(yīng)特性趨于一致。(4)在選育進(jìn)入F4帶時(shí)，要求至少要移栽200株以上，種子全部收獲作為原原種。(5)原種繁殖在栽培上要求選擇高產(chǎn)田塊，采取大株行距移栽，獲得最大潛力的原種產(chǎn) 量，收獲的原種采取低溫冷庫保純，根據(jù)生產(chǎn)需要取用繁殖生產(chǎn)種。通過上述選育過程，可以獲得具有部分剩余雜種優(yōu)勢(shì)的新品種，其具有一定的產(chǎn)量?jī)?yōu) 勢(shì)。這種雜種優(yōu)勢(shì)利用水稻品種，不同于利用雄性不育生產(chǎn)雜交種子的水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用 方法，克服了雄性不育系法生產(chǎn)雜交種子產(chǎn)量低的局限，本方法通過自交繁殖種子，種子產(chǎn) 量高。這種方法選育的品種是一個(gè)多基因型混合遺傳群體，按照抗性基因假說，新品種具有 水平抗性，抗性廣泛持久，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明屬于水稻遺傳育種領(lǐng)域，選育可以部分利用雜種優(yōu)勢(shì)的水稻新品種育種技術(shù)。遺傳物質(zhì)雜合的水稻具有雜種優(yōu)勢(shì)，其后代隨著自交世代增加，遺傳物質(zhì)逐漸純合而雜種優(yōu)勢(shì)逐步降低。通過1次雜交后通過多代選擇，在株高、株型、生育期、粒型等農(nóng)藝性狀、品質(zhì)等性狀表現(xiàn)趨于一致，但是在遺傳物質(zhì)上具有一定雜合程度的混合品系，在適宜的世代充分繁殖種子作為原種，存入冷庫，審定后擴(kuò)繁生產(chǎn)用種。新品種由于部分保留遺傳物質(zhì)雜合狀態(tài)，從而具有部分雜種優(yōu)勢(shì)，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗，并且可以通過常規(guī)方法繁殖種子，與利用雄性不育系生產(chǎn)雜交種子的雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)相比，具有種子繁殖產(chǎn)量高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01H1/04GK102027880SQ20091007064
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者東麗, 楊飛, 荊彥輝, 謝輝 申請(qǐng)人:天津天隆農(nóng)業(yè)科技有限公司