一种三系杂交水稻不育系的快速培育方法.pdf

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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410243069.7 (22)申请日 2014.06.03 A01H 1/02(2006.01) A01H 1/04(2006.01) (73)专利权人 江苏徐淮地区连云港农业科学研 究所 地址 222006 江苏省连云港市新浦区瀛洲路 8 号 (72)发明人 刘金波 徐大勇 王宝祥 秦德荣 迟铭 方兆伟 刘艳 陈庭木 周振玲 李健 宋兆强 卢百关 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任 公司 32218 代理人 夏平 李晓峰 CN 102318551 A,2012.01.18, CN 102405828 A,2012.0。

2、4.11, CN 103125368 A,2013.06.05, CN 1302540 A,2001.07.11, 刘明放等.杂交早籼稻不育系惠农IA的选育 和利用 .浙江农业科学 .2009,( 第 5 期 ), 第 928-930 页 . (54) 发明名称 一种三系杂交水稻不育系的快速培育方法 (57) 摘要 本发明公开了一种三系杂交水稻不育系的快 速培育方法， 包括以下步骤 ： 在鉴定水稻新品种 P 与不育系 A 测交后代的育性的同时， 就以水稻新 品种P与被改良的保持系B杂交产生的F1作父本， 与之杂交， 保持测交后代不育系的育性， 从水稻新 品种 P 和被改良的保持系 B 杂交产生。

3、的 F2及后世 代， 都选择倾向于目标性状的单株， 不断同水稻新 品种 P 与不育系 A 测交后代再杂交产生的中选不 育株成对杂交， 不断向不育系中渗入所选保持系 单株的遗传成份， 从而快速稳定不育系， 并提高不 育系的丰产性。本方法在初期对亲本进行恢保关 系检测的同时， 就进行不育细胞质的转育， 在分离 世代在选择的同时也进行不育细胞质的转育， 大 大缩短育种年限。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 姜岚 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 104026002 B 2016.05.18 CN 104026002 。

4、B 1.一种三系杂交水稻不育系的快速培育方法， 其特征在于： 在鉴定水稻新品种P与不育 系A测交后代的育性的同时， 就以水稻新品种P与被改良的保持系B杂交产生的F1作父本， 与 之杂交， 保持测交后代不育系的育性， 从水稻新品种P和被改良的保持系B杂交产生的F2及 后世代， 都选择倾向于目标性状的单株， 不断同水稻新品种P与不育系A测交后代中选目标 不育株成对杂交， 不断向不育系中渗入所选保持系单株的遗传成份， 从而快速稳定不育系； 具体包括以下步骤： （1） 选择生产上高产、 优质、 综合性状优良的水稻新品种P， 与不育系A杂交， 收获杂种一 代种子AF1， 同时水稻新品种P与被改良的保持系。

5、B杂交， 收获杂种一代种子F1； （2） 种植杂交种AF1和F1， 通过花粉鉴定和套袋自交， 鉴定AF1的育性， 若AF1不育， 则说明 该水稻新品种P对不育系A具有保持功能； 同时， 用杂交种F1作父本， 不育系AF1作母本， 配置 杂交种A2F1， 收获种子F2， 否则， 该亲本组合淘汰； （3） 种植杂交种A2F1和种子F2， 在F2群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与中选目标 A2F1不育单株成对杂交， 配置杂交种A3F1， 收获单株F3， 同时进行米质检查， 淘汰米质不好的 单株； （4） 种植杂交种A3F1和单株F3， 在F3群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与中选目标。

6、 A3F1不育单株成对杂交， 配置杂交种A4F1， 收获单株F4； （5） 重复第 （4） 步， 直至不育系和保持系稳定。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的水稻新品种P为中嘉早32， 所述的保 持系B为协青早B， 所述的不育系A为协青早A。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 104026002 B 2 一种三系杂交水稻不育系的快速培育方法 技术领域 0001 本发明涉及一种三系杂交水稻不育系的快速选育方法， 属于水稻杂种优势利用技 术领域。 背景技术 0002 中国杂交水稻自1964年发现野败不育株， 1973年实现三系配套， 1976年开始在全 国大面积推广， 中国的。

7、水稻产量更是不断迈上新台阶。 据统计， 从1976年到2005年的30年 间， 全国累计种植杂交水稻约56亿亩， 增产稻谷5200多亿公斤。 全国杂交稻每年增产的稻谷 就可以多养活7000万人。 而三系杂交稻占70801。 但是， 在20世纪90年代后期， 我国 的杂交水稻产量处于徘徊局面。 究其原因， 主要是不育系老化2。 在恢复系选育方面， 通过 籼掺粳、 广亲和基因的利用、 外缘的有利基因渗入， 在综合性状方面取得了较快的发展。 但 是， 不育系仍然大部分是70、 80年代的常规早籼， 严重的制约了三系杂交水稻的发展。 姚立 生3结合江苏省杂交籼稻育种的历史指出， 大面积生产上应用一32。

8、A、 龙特浦A、 冈46A、 K17A、 协青早A等三系不育系严重老化。 陈立云等4在 超级杂交稻研究的战略设想(一) 中 指出， 超级杂交稻育种必须通过超级亲本的选育， 科学地利用杂种优势， 实现 “水涨船高” 的 规律， 才会实现超级杂交稻选育的重大突破。 傅军如等5研究发现三系杂交稻亲本改良在 提高杂交稻产量中极为重要。 0003 针对当前杂交粳稻竞争优势不强的形势， 张忠旭等6借鉴杂交玉米选育的规律， 提出了把新育成的常规品种转化为三系亲本， 结合优势育种与常规育种， 将优势育种亲本 的本地有利基因优势生态群(一般配合力的遗传基础)与优势育种配组另一亲本外源有利 基因优势生态群(籼粳杂。

9、种优势利用为内涵的遗传基础)相结合， 遵循籼粳遗传成分适度搭 配、 本地适应系与偏籼(偏粳)外源系相结合以及筛选有利优势、 淘汰不利优势等配组原则， 根据杂种F1的遗传加性效应、 显性效应和上位性效应， 走 “水涨船高” 之路。 0004 洪德林等7在如何利用粳稻杂种优势中提出了 “回交转育、 生态配组” 的策略， 把 各地育成的粳稻品种转化成为三系亲本， 再用不同生态类型的亲本杂交， 结合不同生态类 型亲本的有利基因， 从而使纯系育种与杂交育种之间形成一种 “水涨船高” 的关系。 0005 目前， 杂交水稻三系不育系的选育大部分是利用恢保关系相同的保持系间杂 交8， 9， 在新选保持系快稳定。

10、世代， 再与不育细胞质供体进行不断地杂交、 回交选育而成的。 新选保持系从亲本杂交到高世代(F4代以上)10， 11， 需要5个世代的时间。 新选保持系再与 不育细胞质供体杂交回交， 至少也需要5个世代。 新选不育系至少需要10个世代， 育种年限 长。 在某种程度上说， 新转育不育系成功时， 或许它已经老化了， 跟不上世代的步伐。 0006 参考文献 0007 1刘金波， 徐大勇， 潘启民， 等。 水稻光温敏核质互作型不育系的选育J。 中国稻 米， 2011,17(1)： 1316 0008 2程式华。 杂交水稻育种材料和方法研究的现状及发展趋势J。 中国水稻科学， 2000， 14(3)： 。

11、165169 说 明 书 1/4 页 3 CN 104026002 B 3 0009 3姚立生。 加强籼型三系不育系选育寻求杂交籼稻育种新突破J。 江苏农业科 学， 2003， (2)： 12 0010 4陈立云， 肖应辉， 唐文帮。 超级杂交稻育种三步法设想与实践J。 中国水稻科 学， 2007， 21(1)： 9094 0011 5傅军如， 彭小松， 朱昌兰。 三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系 研究J。 江西农业大学学报， 2007， 29(5)： 707711 0012 6张忠旭， 杨振玉。 从C418的育成看北方杂交粳稻 “水涨船高” 形势J。 杂交水 稻， 1999,14。

12、(6)： 12 0013 7洪德林， 杨开晴， 潘恩飞。 粳稻不同生态类型间F1的杂种优势极其亲本配合力 分析J。 中国水稻科学， 2002,16(3)： 216220 0014 8卓伟。 水稻三系不育系选育研究报告J。 三明农业科技， 2003, (1)： 15 0015 9林强， 郑秀平， 吴志源， 等。 杂交水稻三系不育系选育的实践与探讨J。 江西农 业学报， 2006， 18(6)： 2527 0016 10王楚桃， 李贤勇， 何永歆， 等。 优质籼稻不育系庆1A的选育J。 杂交水稻， 2011， 26(3)： 1112， 29 0017 11曾宪平， 吕建群， 陈林。 籼稻三系不育系。

13、川作6A的选育与利用J。 种子， 2011， 30(3)： 116117 发明内容 0018 本发明所要解决的技术问题是针对不育系的老化和育种年限长的不足， 提供一种 三系杂交水稻不育系快速选育的新方法。 不仅可以提高不育系的丰产性能， 而且扩大亲本 间的遗传距离， 提高杂种优势， 更重要的是能缩短育种时间， 提高育种效率。 0019 本发明的目的通过以下技术方案实现： 0020 一种三系杂交水稻不育系的快速选育方法， 是在初期对亲本与不育系细胞质供体 杂交检测恢保关系的同时， 就与被改良保持系杂交。 在鉴定水稻新品种P与不育系A测交后 代的育性的同时， 就以水稻新品种P与被改良的保持系B杂交。

14、产生的F1作父本， 与之杂交， 保 持测交后代不育系的育性， 从水稻新品种P和被改良的保持系B杂交产生的F2及后世代， 都 选择倾向于目标性状的单株， 不断同水稻新品种P与不育系A测交后代中选目标不育株成对 杂交， 不断向不育系中渗入所选保持系单株的遗传成份， 从而快速稳定不育系。 而传统的方 法是， 待测品种恢保关系测出后， 再与被改良保持系B杂交。 缩短了一个育种世代。 在待测品 种与保持杂交分离世代F4时才开始回交转育， 回交转育至少4代后才稳定。 想比之下， 新方 法可节省一半的育种时间， 大大提高育种效率， 如图1所示。 0021 上述的方法， 具体包括以下步骤： 0022 (1)选。

15、择生产上高产、 优质、 综合性状优良的水稻新品种P， 与不育系A杂交， 收获杂 种一代种子AF1， 同时水稻新品种P与被改良的保持系B杂交， 收获杂种一代种子F1； 0023 (2)种植杂交种AF1和F1， 通过花粉鉴定和套袋自交， 鉴定AF1的育性， 若AF1不育， 则 说明该水稻新品种P对不育系A具有保持功能； 同时， 用杂交种F1作父本， 不育系AF1作母本， 配置杂交种A2F1， 收获种子F2， 否则， 该亲本组合淘汰； 0024 (3)种植杂交种A2F1和种子F2， 在F2群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与中选 说 明 书 2/4 页 4 CN 104026002 B 4 A。

16、2F1不育单株成对杂交， 配置杂交种A3F1， 收获单株F3， 同时进行米质检查， 淘汰米质不好的 单株； 0025 (4)种植杂交种A3F1和单株F3， 在F3群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与中选 A3F1不育单株成对杂交， 配置杂交种A4F1， 收获单株F4； 0026 (5)重复第(4)步， 直至不育系和保持系稳定。 0027 回交次数视回交杂种一代是否稳定而定， 当不育系稳定时， 后续工作就是不育系 的原种生产和良种繁育， 以及不育系的测恢和杂交种的制种。 0028 若已知水稻新品种P和不育系A的恢保关系， 也适用本方法。 0029 改良亲本是生产上大面积应用的高产品种， 或。

17、者是最近审定的早籼品种； 或者是 远缘品种(如早籼糯稻)， 对矮败型保持系协青早B进行改造。 作为一种优选方案： 所述的水 稻新品种P为中嘉早32， 所述的保持系B为协青早B， 所述的不育系A为协青早A。 0030 本发明与现有技术相比， 有以下优点与效果： 0031 1、 针对不育系选育中亲本老化， 借鉴 “水涨船高” 育种策略， 将(新)育成的高产常 规品种转化为三系亲本， 结合优势育种与常规育种， 提高亲本的产量能力。 本方法选择生产 上最新应用的常规早籼品种， 比原有的保持系品种丰产性要好， 或者选择遗传距离较远的 品种(如糯稻)， 扩大遗传差异， 增强杂种优势。 0032 2、 缩短。

18、育种年限， 同时提高不育系丰产性： 为了缩短育种年限， 快速选育不育系， 本方法在初期对亲本进行恢保关系检测的同时， 就进行不育细胞质的转育， 在分离世代在 选择的同时也进行不育细胞质的转育， 大大缩短育种年限。 0033 2.1在新品种测恢保关系的同时， 就与被改良保持系杂交。 而传统的方法是， 恢保 关系测出后， 再与被改良保持系杂交。 缩短了一个世代。 0034 2.2在鉴定新品种与不育系测交后代AF1的育性的同时， 就以新品种和被改良保持 系杂交产生的F1作父本， 与之杂交， 保持测交后代不育系的育性。 0035 2.3从新品种和被改良保持系杂交产生的F2及后世代， 都选择倾向于目标性。

19、状的 单株， 不断与水稻新品种与不育系测交后代中选不育单株成对杂交， 不断向不育系中渗入 所选保持系单株的遗传成份。 因而， 保持材料稳定时， 不育系也很快就稳定了。 附图说明 0036 图1为本发明三系杂交水稻不育系的快速选育方法与现有育种方法的程序对比 图。 0037 图2为实施例1所述方法的育种程序图。 具体实施方式 0038 如图2所示， 选择高产、 综合性状好的水稻品种中嘉早32作母本， 协青早B为父本进 行杂交， 同时以协青早A为母本， 中嘉早32为父本配置杂交组合。 在中嘉早32与协青早B杂交 F1及分离世代， 选择优良单株与不育株(协青早A/中嘉早32)AF1成对杂交， 不断向。

20、不育系中 渗入中选保持系单株的遗传成份， 为不育系的快速稳定奠定基础。 0039 第一步： 选择高产、 综合性状好的水稻品种中嘉早32作母本， 协青早B为父本进行 杂交， 同时以协青早A为母本， 中嘉早32为父本配置杂交组合， 分别收获杂交种F1和AF1。 说 明 书 3/4 页 5 CN 104026002 B 5 0040 第二步： 种植杂种F1和AF1。 通过花粉鉴定和套袋自交， 鉴定AF1的育性。 若AF1不育， 则说明该水稻品种中嘉早32对协青早A具有保持功能。 同时， 用杂交种F1作父本， 不育系AF1 作母本， 配置杂交种A2F1。 收获种子F2。 否则， 该亲本组合淘汰。 00。

21、41 第三步： 种植F2种子和杂交种A2F1。 在F2群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与 中选A2F1不育单株成对杂交， 配置杂交种A3F1。 收获单株种子F3， 同时进行米质检查， 淘汰米 质不好的单株。 0042 第四步： 种植F3单株和杂交种A3F1。 在F3群体中， 选择倾向于目标性状的单株， 并与 中选A3F1不育单株成对杂交,配置杂交种A4F1。 收获单株种子F4。 0043 第五步： 重复第四步， 直至不育系稳定。 本实施例中， 连籼1A是经过6个世代选育而 成的。 说 明 书 4/4 页 6 CN 104026002 B 6 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 104026002 B 7 图2 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 104026002 B 8 。