一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法
【專利摘要】一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法，步驟為：選擇分別具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗蟲、抗病性狀的8個(gè)水稻品種作為親本，對具有不同目的性狀的親本兩兩雜交，得到四種雜交F1；將四種F1兩兩雜交，得到兩種復(fù)交F1；對兩種復(fù)交F1單株在苗期分別進(jìn)行目的基因分子標(biāo)記輔助選擇，篩選出聚合了目的基因的兩種復(fù)交F1進(jìn)行配對雜交，得到多重復(fù)交F1代；對多重復(fù)交F1代單株在苗期進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，得到聚合了所有目的基因的單株進(jìn)行花藥培養(yǎng)，獲得H0代花培株系，篩選出二倍體株系；在H１代進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和抗性篩選獲得目標(biāo)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的水稻恢復(fù)系，并與一系列兩系不育系進(jìn)行組合測配，試驗(yàn)，篩選出優(yōu)勢組合。
【專利說明】一種局產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水稻恢復(fù)系的培育方法，屬于分子細(xì)胞植物育種【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法，具體適用于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的兩系恢復(fù)系的快速培育。

【背景技術(shù)】
[0002]水稻是世界上最重要的糧食作物之一，是我國一半以上的人口的主食。隨著世界人口的不斷增加，全球耕地面積逐年減少，自然災(zāi)害頻發(fā)，糧食增長日趨緩慢，糧食安全已經(jīng)成為國際社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題。我國雜交水稻常年種植面積占水稻種植面積的一半左右，產(chǎn)量超過水稻總產(chǎn)量的60%，我國雜交水稻的選育和應(yīng)用為我國乃至世界的糧食生產(chǎn)做出了重要的貢獻(xiàn)。在耕地面積減少的情況下，提高糧食總產(chǎn)的主要途徑還是利用品種更新提高單產(chǎn)，同時(shí)隨著人民生活水平的不斷提高和環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)，對品質(zhì)和安全性的要求也越來越高，因此迫切需要優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗的雜交新品種應(yīng)用于水稻生產(chǎn)。
[0003]我國人口眾多，耕地、淡水等資源的剛性約束進(jìn)一步加劇，生態(tài)環(huán)境保護(hù)的壓力越來越大，加上自然災(zāi)害頻發(fā)，全球氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響也日益突出，要長期穩(wěn)定地保障糧食和其他重要農(nóng)產(chǎn)品的有效供給，繼續(xù)提高農(nóng)民收益，必須靠提高單產(chǎn)、提升質(zhì)量、降低成本、減少能耗和污染。
[0004]盡管我國水稻育種取得了具大的成就，兩系雜交稻的最高產(chǎn)量已經(jīng)突破了 900公斤，品質(zhì)和抗性有所改善，但是目前生產(chǎn)上還普遍存在品種抗性不足，品質(zhì)不佳的情況，另外品種間遺傳背景狹窄，品種間相似度太高，具有突破性品種較少，因此需要?jiǎng)?chuàng)新育種方法，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的水稻新品種。
[0005]由于每個(gè)水稻材料所攜帶的優(yōu)良基因比較有限且或多或少的存在一些不足，因此將不同材料的優(yōu)良基因組合到一個(gè)材料中，使其具有雙親的優(yōu)良基因，這就是水稻聚合育種并已成為水稻育種的重要內(nèi)容。目前人們主要通過常規(guī)的雜交、回交、分子標(biāo)記輔助選擇以及轉(zhuǎn)基因等途徑來實(shí)現(xiàn)優(yōu)良基因的聚合，但常規(guī)雜交、回交進(jìn)行基因聚合育種周期長、工作量大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的育種周期長、花費(fèi)很高、花培效率很低、易受環(huán)境和人為因素影響、培育效率較低的缺陷與問題，提供一種育種周期短、花費(fèi)較少、花培效率較高、不易受環(huán)境和人為因素影響、培育效率較高的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法，其特征在于該培育方法依次包括以下步驟:
第一步:以高產(chǎn)水稻品種A和抗病水稻品種B雜交，得到雜交一代Fl (A/B)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種C和抗蟲水稻品種D雜交，得到雜交一代Fl (C/D)種子；以高產(chǎn)水稻品種E和抗蟲水稻品種F雜交，得到雜交一代Fl (E/F)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種G和抗病水稻品種H雜交，得到雜交一代Fl (G/Η)種子；
第二步:種植上述雜交種子，得到雜交一代。以F1(A/B)與F1(C/D)雜交，得到復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)種子；以Fl (E/F)與Fl (G/Η)雜交，得到復(fù)交一代Fl (E/F//G/H)種子；第三步:種植上述復(fù)交種子，得到復(fù)交一代。對復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)和F1(E/F//G/H)在苗期進(jìn)行對應(yīng)的分子標(biāo)記輔助選擇，篩選出帶有相應(yīng)基因的復(fù)交一代Fl單株，用篩選出來的Fl (A/B//C/D)與Fl (E/F//G/H)得到多重復(fù)交Fl代種子；
第四步:種植上述多重復(fù)交種子，得到多重復(fù)交一代。對多重復(fù)交一代Fl單株在苗期進(jìn)行所有目標(biāo)基因的分子標(biāo)記輔助選擇，得到所有目標(biāo)陽性單株；先對目標(biāo)陽性單株在抽穗開花前的花粉單核靠邊期取花藥，然后進(jìn)行花藥培養(yǎng)，花藥培養(yǎng)后得到穩(wěn)定的Htl代花培株系，再對Htl代花培株系進(jìn)行觀察以挑選出Htl代二倍體花培株系；
第五步:對上述挑選后的Htl代二倍體花培株系在H i代進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和抗性篩選以獲得所需的水稻恢復(fù)系。
[0008]第六步:對篩選得到的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的恢復(fù)系與一系列兩系不育系進(jìn)行組合測配，篩選出優(yōu)勢組合。
[0009]所述第一步的進(jìn)行時(shí)間為第一年夏天，第二步的進(jìn)行時(shí)間為第一年冬天，第三步的進(jìn)行時(shí)間為第二年夏天，第四步的進(jìn)行時(shí)間為第二年冬天，第五步的進(jìn)行時(shí)間為第三年夏天，第六步的進(jìn)行時(shí)間為第三年冬天。
[0010]本發(fā)明所述高產(chǎn)品種、抗病品種、優(yōu)質(zhì)品種、抗蟲品種的定義如下:
高產(chǎn)品種:產(chǎn)量性狀主要包括有效分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等，通過考察產(chǎn)量性狀，比當(dāng)前生產(chǎn)上的骨干品種具有產(chǎn)量優(yōu)勢的品種。
[0011]抗病品種:通過抗病鑒定來衡量，抗病等級(jí)分為O級(jí)(免疫)、1級(jí)(高抗)、3級(jí)(中抗)、5級(jí)(中感)、7級(jí)(感病)、9級(jí)(高感)等6個(gè)等級(jí)，抗當(dāng)前生產(chǎn)上的主要病害的品種，如稻瘟病，白葉枯病等，且抗病性達(dá)到3級(jí)及以上的品種。
[0012]優(yōu)質(zhì)品種:稻米品質(zhì)是決定水稻品種特性的重要指標(biāo)之一。稻米籽粒的品質(zhì)主要包括5個(gè)方面:外觀品質(zhì)、碼米品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)，具體內(nèi)容有:透明度、堊白、粒型、直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度、蛋白質(zhì)含量以及有無香味等等。本發(fā)明所述的優(yōu)質(zhì)品種是指綜合品質(zhì)性狀優(yōu)良或者單個(gè)重要品質(zhì)性狀(如直鏈淀粉含量、香味等)性狀優(yōu)異的品種。
[0013]抗蟲品種:通過抗蟲鑒定來衡量,抗蟲等級(jí)分為O級(jí)(免疫)、1級(jí)(高抗)、3級(jí)(中抗)、5級(jí)(中感)、7級(jí)(感蟲)、9級(jí)(高感)等6個(gè)等級(jí)，抗當(dāng)前生產(chǎn)上的主要蟲害的品種，如稻飛虱，螟蟲等，需要且抗蟲性達(dá)到3級(jí)及以上的品種。
[0014]由于產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗蟲性都是數(shù)量性狀，就是每個(gè)性狀都是由很多基因來調(diào)控的，有的是起主要作用的主效基因，有的是起修飾作用的微效基因。截止2013年8月，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的抗稻瘟病的基因就有83個(gè)，抗褐飛虱的基因有27個(gè)；已經(jīng)克隆的產(chǎn)量主效基因有8個(gè)，已經(jīng)克隆的品質(zhì)性狀基因有4個(gè)。不同的品種含有不同的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或抗性基因，本發(fā)明就是要通過雜交聚合的方法來獲得具有多個(gè)產(chǎn)量、抗性和品質(zhì)性狀基因的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗恢復(fù)系。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為: 1、由于本發(fā)明一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法中利用分子標(biāo)記輔助選擇并結(jié)合花培技術(shù)，也克服了現(xiàn)有水稻聚合育種年限長的不足。因此本發(fā)明不僅花培效率較高，而且育種周期較短。
[0016]3、由于本發(fā)明一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法將雜交、復(fù)交、分子標(biāo)記輔助選擇、花藥培養(yǎng)(小孢子培養(yǎng))、性狀篩選等技術(shù)進(jìn)行有機(jī)集成，大大提高了培育效率，能夠在三年內(nèi)獲得穩(wěn)定的聚合了多個(gè)優(yōu)良性狀的恢復(fù)系，不僅為獲得優(yōu)異的后代材料增加了遺傳背景基礎(chǔ)，而且周期短、成本較低，大大增加了獲得強(qiáng)優(yōu)勢恢復(fù)系的幾率，提高了培育效率，非常適合于我國水稻育種的實(shí)踐需要。因此本發(fā)明不僅培育效率較高、易獲得較好的遺傳背景基礎(chǔ)，而且培育周期較短、成本較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的培育步驟示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
參見圖1，一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法，該培育方法依次包括以下步驟:
第一步:以高產(chǎn)水稻品種A (品種名9311，含Gnla基因)和抗稻瘟病水稻品種B (品種名GD-1，含Pil和Pi2基因)雜交，得到雜交一代Fl (A/B)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種C (品種名Lement，含Wxin基因)和抗褐飛虱水稻品種D (品種名B5，含Bphl4和Bphl5基因)雜交，得到雜交一代Fl (C/D)種子；以高產(chǎn)水稻品種E(明恢63，含GS3基因)和抗褐飛虱水稻品種F(品種名珞珈9號(hào)，含Bph9基因)雜交，得到雜交一代Fl (E/F)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種G (品種名中國香稻，含F(xiàn)gr7基因)和抗稻瘟病水稻品種H (品種名WHD75-1-127，含Pi9基因)雜交，得到雜交一代Fl (G/Η)種子；其中珞珈9號(hào)是以含有Bph9的抗褐飛虱品種Kaharamana為供體親本，9311為受體親本，多代回交得到的抗褐飛虱新品種；
第二步:種植上述雜交種子，得到雜交一代植株。以F1(A/B)與F1(C/D)雜交，得到復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)種子；以Fl (E/F)與Fl (G/Η)雜交，得到復(fù)交一代Fl (E/F//G/H)種子;
第三步:種植上述復(fù)交種子，得到復(fù)交一代植株。對復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)和F1(E/F//G/H)在苗期分別進(jìn)行對應(yīng)的分子標(biāo)記輔助選擇，篩選出聚合了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲基因的復(fù)交一代Fl單株，用篩選出來的F1(A/B//C/D)株系與F1(E/F//G/H)株系雜交得到多重復(fù)交Fl代種子；
第四步:種植上述多重復(fù)交種子，得到多重復(fù)交一代。對多重復(fù)交一代Fl單株在苗期進(jìn)行所有目標(biāo)基因的分子標(biāo)記輔助選擇，得到所有目標(biāo)陽性單株；先對目標(biāo)陽性單株在抽穗開花前的花粉單核靠邊期取花藥，然后進(jìn)行花藥培養(yǎng)，花藥培養(yǎng)后得到穩(wěn)定的Htl代花培株系，再對Htl代花培株系進(jìn)行觀察以挑選出Htl代二倍體花培株系；
第五步:對上述挑選后的Htl代二倍體花培株系在H i代進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和抗性篩選以獲得所需的水稻恢復(fù)系。
[0019]第六步:對篩選得到的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的恢復(fù)系與一系列兩系不育系進(jìn)行組合測配，篩選出優(yōu)勢組合。
[0020]所述第一步的進(jìn)行時(shí)間為第一年夏天，第二步的進(jìn)行時(shí)間為第一年冬天，第三步的進(jìn)行時(shí)間為第二年夏天，第四步的進(jìn)行時(shí)間為第二年冬天，第五步的進(jìn)行時(shí)間為第三年夏天，第六步的進(jìn)行時(shí)間為第三年冬天。
[0021]所述第五步中的性狀篩選包括抗逆性鑒定、農(nóng)藝性狀篩選、品質(zhì)測試及配合力測定。
【權(quán)利要求】
1.一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻恢復(fù)系的快速培育方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步:以高產(chǎn)水稻品種A和抗病等級(jí)3級(jí)以上的抗病水稻品種B雜交，得到雜交一代Fl (A/B)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種C和抗蟲等級(jí)3級(jí)以上的抗蟲水稻品種D雜交，得到雜交一代F1(C/D)種子；以高產(chǎn)水稻品種E和抗蟲等級(jí)3級(jí)以上的抗蟲水稻品種F雜交，得到雜交一代F1(E/F)種子；以優(yōu)質(zhì)水稻品種G和抗病等級(jí)分為3級(jí)以上的抗病水稻品種H雜交，得到雜交一代Fl (G/Η)種子； 第二步:種植上述F1(A/B)種子、F1(C/D)種子、F1(E/F)種子和Fl (G/Η)種子，得到雜交一代Fl (A/B)植株、Fl (C/D)植株、Fl (E/F)植株和Fl (G/Η)植株；以Fl (A/B)植株與Fl (C/D)植株雜交，得到復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)種子；以Fl (E/F)植株與Fl (G/Η)植株雜交，得到復(fù)交一代Fl (E/F//G/H)種子； 第三步:種植上述Fl (A/B//C/D)種子和Fl (E/F//G/H)種子，得到復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)單株和F1(E/F//G/H)單株；對復(fù)交一代F1(A/B//C/D)單株和Fl (E/F//G/H)單株在苗期進(jìn)行對應(yīng)的分子標(biāo)記輔助選擇，篩選出帶有相應(yīng)產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病蟲基因的復(fù)交一代Fl (A/B//C/D)單株和 Fl (E/F//G/H)單株，用篩選出來的 Fl (A/B//C/D)單株與 Fl (E/F//G/Η)單株雜交得到多重復(fù)交Fl代種子； 第四步:種植上述多重復(fù)交Fl代種子，得到多重復(fù)交Fl代單株；對多重復(fù)交Fl單株在苗期進(jìn)行所有目標(biāo)基因的分子標(biāo)記輔助選擇，得到所有目標(biāo)陽性單株；先對目標(biāo)陽性單株在抽穗開花前的花粉單核靠邊期取花藥，然后進(jìn)行花藥培養(yǎng)，花藥培養(yǎng)后得到穩(wěn)定的H0代花培株系，再對Htl代花培株系進(jìn)行觀察，剔除單倍體植株以及多倍體植株，以篩選出正常的二倍體Htl代花培株系； 第五步:對上述挑選后的Htl代二倍體花培株系在H i代進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和抗性篩選以獲得所需的水稻恢復(fù)系； 第六步:對篩選得到的水稻恢復(fù)系與一系列兩系不育系進(jìn)行組合測配，進(jìn)行產(chǎn)量品比試驗(yàn)，篩選出優(yōu)勢組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步的進(jìn)行時(shí)間為第一年夏天，第二步的進(jìn)行時(shí)間為第一年冬天，第三步的進(jìn)行時(shí)間為第二年夏天，第四步的進(jìn)行時(shí)間為第二年冬天，第五步的進(jìn)行時(shí)間為第三年夏天，第六步的進(jìn)行時(shí)間為第三年冬天。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK104285775SQ201310610308
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】游艾青, 焦春海, 周雷, 陳志軍, 劉凱, 李三和, 楊國才, 胡剛, 閘雯俊 申請人:湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所