專利名稱：一種水稻大柱頭三系不育系的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種水稻大柱頭三系不育系的選育方法，屬于水稻雜種優(yōu)勢利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水稻是我國最主要的糧食作物，水稻產(chǎn)量直接影響到糧食安全和社會穩(wěn)定。雜交水稻的研究成功大大提高了我國水稻的產(chǎn)量，然而三系、兩系不育系的異交性能差導(dǎo)致雜交稻制種產(chǎn)量低，制種成本高。雜交水稻制種是利用父本的花粉散落到不育系穎花的柱頭(雌蕊)上使之授精結(jié)實，不育系的柱頭如露在穎花的外面(柱頭外露)則有利于父本授粉，不育系的柱頭外露率是影響其異交性能的關(guān)鍵因素，提高不育系的柱頭外露率可提高雜交水稻異交結(jié)實率和制種產(chǎn)量。因此，選育優(yōu)良不育系時高柱頭外露性狀是一個重要的指標(biāo)。具有大柱頭的不育系其柱頭較易外露，即柱頭外露率高，繁殖制種產(chǎn)量也比普通小柱頭不育系高。然而，至今為止人們對水稻大柱頭不育系的研究很少，特別是通過誘變結(jié)合雜交回交手段選育水稻大柱頭三系不育系，至今未見報道。若用傳統(tǒng)雜交回交方法將大柱頭性狀導(dǎo)入不育系，因基因的重組和分離導(dǎo)致選育的工作量大，育種年限長，育成生產(chǎn)上能用的大柱頭不育系一般需要5-7年時間,耗時耗力，效益低下。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種水稻大柱頭三系不育系的選育方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
將水稻三系保持系種子催芽至露白，然后用化學(xué)誘變劑處理，獲得大柱頭性狀突變的水稻突變體，再通過雜交、回交方法育成水稻大柱頭三系不育系；選育的水稻大柱頭三系不育系穎花柱頭是普通不育系穎花柱頭的2-3倍大；所述化學(xué)誘變劑為硫酸錳和硫酸二乙酯的混合液，混合液中硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為O. 1%。所述選育方法的具體步驟如下
1)取水稻三系保持系-B系的種子，浸種、催芽至露白后，用化學(xué)誘變劑浸泡處理5小時；處理后種子清水漂洗；
2)播種誘變當(dāng)代種子M0,將M0種植長出的植株M1上的種子M2混收；
3)種植M2代，在M2抽穗開花期對穎花上的柱頭進(jìn)行觀察篩選，篩選得到大柱頭突變體并將其標(biāo)記，成熟期單株收種；
4)大柱頭突變體M3代株系種植，在抽穗開花期對所有突變體的柱頭性狀、農(nóng)藝性狀和開花散粉性狀進(jìn)行考察，選柱頭大、農(nóng)藝性狀與B系相近且開花散粉性狀好的突變體即育成大柱頭B系；以大柱頭B系作父本，與B系相應(yīng)的不育系A(chǔ)系雜交，雜交F1與大柱頭B系 回交得BC1F1，種植BC1F1，其在抽穗開花期會分離出大柱頭和普通柱頭2種不育株，選大柱頭不育株與大柱頭B系繼續(xù)回交即育成水稻大柱頭三系不育系。本發(fā)明通過利用化學(xué)誘變方法處理水稻三系保持系萌發(fā)種子來獲得大柱頭突變體，獲得單隱性大柱頭基因突變體，通過農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀、開花性狀選擇，再與相應(yīng)不育系雜交回交，育成其它性狀與原不育系相近，帶有大柱頭性狀的三系不育系。本發(fā)明選育水稻大柱頭三系不育系的方法具有所需時間短(2-3年時間)、育種效率高、育成的大柱頭不育系異交率高、制種產(chǎn)量高的優(yōu)點。水稻大柱頭三系不育系穎花柱頭是普通不育系穎花柱頭的2-3倍大，柱頭外露率達(dá)85%以上，可顯著提高不育系的異交率和制種產(chǎn)量(制種產(chǎn)量可提高5-10%)?；瘜W(xué)誘變選育水稻大柱頭三系不育系的育種方法簡單、高效、育種年限短、育種效率高、效益好。本發(fā)明的優(yōu)點和效果
I)化學(xué)誘變結(jié)合雜交回交方法選育水稻大柱頭三系不育系所需時間短、育種效率高，整個育種過程僅需5-6個種植世代，2-3年時間。2)育成的水稻大柱頭三系不育系與原小柱頭不育系相比，農(nóng)藝性狀、育性性狀和配合力相似，能保持原不育系的高產(chǎn)、高配合力、育性好等特性，又具有柱頭外露率高(85%以上)、異交率和制種產(chǎn)量高(制種產(chǎn)量可提高5-10%)的優(yōu)點。
具體實施例方式實施例I
取水稻三系保持系II-32B種子600克，浸種24小時，30度催芽18-24小時至種子芽露白，用化學(xué)誘變劑硫酸錳和硫酸二乙酯混合液(硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為O. 1%)浸泡處理5小時；處理后種子清水漂洗2遍，播種W1植株上的種子(M2)混收、干燥；種植M2代，在M2開花期對穎花上的柱頭進(jìn)行觀察篩選，篩選得到大柱頭突變體并將其掛牌標(biāo)記，成熟期單株收種；大柱頭Π-32Β突變體M3代株系種植，以II-32B作對照，在抽穗開花期對所有突變體的柱頭性狀、農(nóng)藝性狀和開花散粉性狀進(jìn)行考察，選柱頭大、性狀表現(xiàn)與II-32B相近且開花散粉性狀好的大柱頭II-32B突變體作父本，與II-32A雜交，雜交F1與大柱頭II-32B回交得BC1F1，種植BC1F1，其在抽穗開花期會分離出大柱頭和普通小柱頭2種不育株，選大柱頭不育株與大柱頭II-32B繼續(xù)回交即育成水稻大柱頭三系不育系一大柱頭II-32A。大柱頭II-32A的柱頭外露率達(dá)89%，比II-32A的48%高出41個百分點。以大柱頭II-32A與明恢86配制雜交稻種子，其制種產(chǎn)量比II-32A與明恢86配制雜交稻種子高
7.8%。實施例2
取水稻三系保持系珍汕97B種子550克，浸種24小時，30度催芽18-24小時至種子芽露白，用化學(xué)誘變劑硫酸錳和硫酸二乙酯混合液(硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為O. 1%)浸泡處理5小時；處理后種子清水漂洗2遍，播種W1植株上的種子(M2)混收干燥；種植M2代，在M2開花期對穎花上的柱頭進(jìn)行觀察篩選，篩選得到大柱頭突變體并將其掛牌標(biāo)記，成熟期單株收種；大柱頭珍汕97B突變體M3代株系種植，以珍汕97B作對照，在 抽穗開花期對所有突變體的柱頭性狀、農(nóng)藝性狀和開花散粉性狀進(jìn)行考察，選柱頭大、性狀表現(xiàn)與珍汕 97B相近且開花散粉性狀好的大柱頭珍汕97B突變體作父本，與珍汕97A雜交，雜交F1與大柱頭珍汕97B回交得BC1F1，種植BC1F1，其在抽穗開花期會分離出大柱頭和普通小柱頭2種不育株，選大柱頭不育株與大柱頭珍汕97B繼續(xù)回交即育成水稻大柱頭三系不育系一大柱頭珍汕97A。大柱頭珍汕97A的柱頭外露率達(dá)91%，比珍汕97A的52%高出39個百分點。以大柱頭珍汕97A與明恢63配制雜交稻種子，其制種產(chǎn)量比珍汕97A與明恢63配制雜交稻種子聞8. 4%ο
實施例3
取水稻三系保持系D297B種子580克，浸種24小時，30度催芽18-24小時至種子芽露白，用化學(xué)誘變劑硫酸錳和硫酸二乙酯混合液(硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為O. 1%)浸泡處理5小時；處理后種子清水漂洗2遍，播種^植株上的種子(M2)混收干燥；種植M2代，在M2開花期對穎花上的柱頭進(jìn)行觀察篩選，篩選得到大柱頭突變體并將其掛牌標(biāo)記，成熟期單株收種；大柱頭D297B突變體M3代株系種植，以D297B作對照，在抽穗開花期對所有突變體的柱頭性狀、農(nóng)藝性狀和開花散粉性狀進(jìn)行考察，選柱頭大、性狀表現(xiàn)與D297B相近且開花散粉性狀好的大柱頭D297B突變體作父本，與D297A雜交，雜交F1與大柱頭D297B回交得BC1F1，種植BC1F1，其在抽穗開花期會分離出大柱頭和普通小柱頭2種不育株，選大柱頭不育株與大柱頭D297B繼續(xù)回交即育成水稻大柱頭三系不育系一大柱頭D297A。大柱頭D297A的柱頭外露率達(dá)93%，比D297A的55%高出38個百分點。以大柱頭D297A與FR315配制雜交稻種子，其制種產(chǎn)量比D297A與FR315配制雜交稻種子高6. 7%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種水稻大柱頭三系不育系的選育方法，其特征在于將水稻三系保持系種子催芽至露白，然后用化學(xué)誘變劑處理，獲得大柱頭性狀突變的水稻突變體，再通過雜交、回交方法育成水稻大柱頭三系不育系；選育的水稻大柱頭三系不育系穎花柱頭是普通不育系穎花柱頭的2-3倍大；所述化學(xué)誘變劑為硫酸錳和硫酸二乙酯的混合液，混合液中硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為O. 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻大柱頭三系不育系的選育方法，其特征在于所述選育方法的具體步驟如下 O取水稻三系保持系-B系的種子，浸種、催芽至露白后，用化學(xué)誘變劑浸泡處理5小時；處理后種子清水漂洗； 2)播種誘變當(dāng)代種子Mtl,將M0種植長出的植株M1上的種子M2混收； 3)種植M2代，在M2抽穗開花期對穎花上的柱頭進(jìn)行觀察篩選，篩選得到大柱頭突變體并將其標(biāo)記，成熟期單株收種； 4)大柱頭突變體M3代株系種植，在抽穗開花期對所有突變體的柱頭性狀、農(nóng)藝性狀和開花散粉性狀進(jìn)行考察，選柱頭大、農(nóng)藝性狀與B系相近且開花散粉性狀好的突變體即育成大柱頭B系；以大柱頭B系作父本，與B系相應(yīng)的不育系A(chǔ)系雜交，雜交F1與大柱頭B系回交得BC1F1，種植BC1F1，其在抽穗開花期會分離出大柱頭和普通柱頭2種不育株，選大柱頭不育株與大柱頭B系繼續(xù)回交即育成水稻大柱頭三系不育系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水稻大柱頭三系不育系的選育方法，屬于水稻雜種優(yōu)勢利用技術(shù)領(lǐng)域。該方法將水稻三系保持系種子催芽至露白，然后用化學(xué)誘變劑處理，獲得大柱頭性狀突變的水稻突變體，再通過雜交、回交方法育成水稻大柱頭三系不育系；選育的水稻大柱頭三系不育系穎花柱頭是普通不育系穎花柱頭的2-3倍大；所述化學(xué)誘變劑為硫酸錳和硫酸二乙酯的混合液，混合液中硫酸錳和硫酸二乙酯的質(zhì)量濃度均為0.1%。本育種方法大柱頭性狀的突變頻率達(dá)0.02%-0.03%，柱頭外露率達(dá)85%以上，化學(xué)誘變結(jié)合雜交回交方法選育水稻大柱頭三系不育系所需時間短、育種效率高，整個育種過程僅需5-6個種植世代，2-3年時間。可顯著提高不育系的異交率和制種產(chǎn)量。
文檔編號A01H1/06GK102630559SQ20121014579
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月12日
發(fā)明者章清杞, 陳幼玉 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)