專利名稱：一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法
技術領域：
本發明涉及一種雜交稻育種方法，特別是涉及一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法。
背景技術：
水稻是世界上最主要的糧食作物之一，也是我國最重要的糧食作物。雜交稻一般比常規稻增產15％以上。親本選育是雜種優勢利用的關鍵，突破親本育成很重要。
不育系是雜交稻的母本，是雜種優勢利用的基礎。我國20世紀70年代“三系”雜交稻組合的育成和推廣應用，與海南省的野敗細胞質雄性不育系密切相關。因此，獲得新的不育系種質資源對雜種優勢的利用極為重要。
三系雜交稻能否在生產上廣泛推廣應用，發揮其增產潛力，關鍵在于新的優良不育系的發現與應用。
水稻是雌雄同株、同花、自交作物，穎花較小，人工去雄獲得雜種難以滿足大面積生產，只有用其雄性不育系作為母本，與恢復系自由授粉，才能迅速獲得大量雜種。因此，水稻雄性不育系的選育是雜種優勢利用的前提。
當前，水稻雜種優勢利用的途徑有兩系法和三系法。兩系法的光溫敏雄性核不育系育性易受光溫影響。三系細胞質雄性不育系育性穩定，在雜種優勢利用中占有重要地位。
植物組織培養可以產生許多突變，早已為國內外學者普遍認可。但目前，在組織培養特別是花藥培養過程中，從光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育尚無相關信息報導，而利用常規雜交方法，從兩系雄性核不育系轉育成三系不育系有相關報導，如中國發明專利申請申200510060587.6和0312083.X文獻。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術提供一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法。
本發明的技術方案是利用花藥培養技術實現的，其步驟選用光溫敏雄性核不育系與優質粳稻雄性核不育恢復系雜交；通過對兩系雜交后代SF2不育株進行花藥培養，獲得細胞質雄性不育株；通過優質粳稻材料與細胞質雄性不育株進行連續回交和同步自交，獲得優質粳型細胞質雄性不育系及其保持系；通過恢復系與該細胞質不育株測交，篩選出恢復力高的細胞質雄性不育恢復系。
所述細胞質雄性不育株是從花藥培養后代中選育，花藥瘦小、不散粉，經其恢復力、保持性測定，育性可從光溫敏雄性核不育材料變成細胞質雄性不育材料。
所述細胞質雄性不育株的回交不育系花粉敗育率達99.97％--99.99％，以染敗為主，不育株率、套袋自交不結實率均為100％。開花習性良好、育性穩定，同步獲得其保持系。
測交(不育系與恢復系雜交)可獲得恢復系和雜優組合，并可在該組合后代中選育出新的恢復系。
上述單一步驟其它內容為公知技術，不便贅述。
本發明的有益效果是，利用花藥培養技術，可在兩系雄性核不育后代材料中誘變出三系不育突變材料，有機地將花培技術與不育系選育相結合，創建了從細胞核不育材料誘變出細胞質不育材料的新方法，對拓寬不育系的種質資源，促進粳稻三系雜交稻的發展有重大意義。
實施例在說明實施例前，先對實施中的術語定義如下光溫敏雄性核不育系該品系雌蕊正常而雄蕊在長日(＞14小時/天)、高溫(＞23℃)下表現不育，而在短日、低溫下可育，育性受核基因控制，通常用S表示。
雄性細胞質不育系該品系雌蕊正常而雄蕊花粉敗育，不能自交結實，育性受細胞質基因控制，通常用A表示。
雄性不育保持系該品系雌雄蕊發育正常，能自交結實，給不育系授粉后保持其后代雄性不育特性，通常用B表示。通過不育系和其對應的保持系雜交繁衍不育系種子，稱為繁種。
雄性不育恢復系該品系雌雄蕊發育正常，給不育系授粉后所產生的雜種一代育性恢復正常，具有較強的優勢，通常用R表示。通過不育系和恢復系雜交產生育性正常且具雜種優勢的雜交種子，稱為制種。
如上所述，應用細胞質不育系生產的雜交種子體系中包含不育系、保持系和恢復系三個系，故稱為“三系法”。而應用光溫敏雄性核不育系生產雜交種子時，光溫敏雄性核不育系可通過改變光溫條件繁殖后代，一系兩用，因此，可以不用其它保持系，故稱為“兩系法”。
花粉類型根據敗育花粉表現形態及對0.2％碘-碘化鉀溶液的染色反應可分為典敗、圓敗、染敗、正常四種。典敗花粉粒形態不規則、透明不染色；圓敗花粉粒圓形、透明不染色，染敗花粉粒圓形、輕度染色；正常花粉粒圓形、染成棕黑色。
鏡檢方法每株隨機選取稻穗穎花，取出花藥置于載玻片上，用0.2％碘-碘化鉀溶液染色，在普通光學顯微鏡下放大120倍觀察并統計上述各類花粉的數目。
方法具體實施過程1、粳型細胞質雄性不育突變材料來源(1)S-143是從光溫敏核不育系組合“NB4018S×1216”后代中篩選的光溫敏核不育株系。NB4018S為粳型(湖北)光敏核不育系，8月下旬抽穗、矮稈、株高80cm左右、半緊湊穗型；1216為天津市農作物研究所選育的粳型恢復系，穗型松散、著粒密度低，8月中旬抽穗，株高110cm、分蘗數少、大穗。
(2)組合“S-143×C602”SF2花培中獲得三個細胞質不育株，暫命名為HSF2-35-1、HSF2-35-2和HSF2-35-3號。C602為天津市農作物研究所選育的粳型常規品種，對光敏核不育系有育性恢復功能，株型緊湊，劍葉直立，株高93cm、穗長23.1cm、穗粒數132、結實率91.3％、千粒重27.5g、堊白米率偏高，抗稻瘟病，感紋枯病。
1995年，天津市農作物研究所對兩系雜交組合“S-143×C602”SF2代不育株進行花藥培養，1996年，在花培H0代發現了3個不育株，其株型松散，8月下旬抽穗，花藥瘦小、不散粉，用I2-KI溶液染色，花粉表現以典敗為主。用4個恢復系分別對HSF2-35-1進行測交，即HSF2-35-1×85-93、HSF2-35-1×977、HSF2-35-1×1216、HSF2-35-1×1244，前2個恢復系為兩系恢復系，后2個為三系恢復系。當年沒有收到該材料HSF2-35-1的種子，同年11月將其稻蔸和其它光敏不育系材料帶往海南繁殖。1997年春，在海南種植的所有光敏不育系都結了種子，結實率在30％～60％，而HSF2-35-1表現為完全不育，即低溫短目照不能使其花粉育性得到恢復，不具備光敏不育系的特性。同年正季，在天津農作物研究所實驗農場對4個組合育性進行鑒定，結果發現，用兩系恢復系所配組合F1均表現不育，自交結實率為0，用三系恢復系所配組合F1育性均有不同程度的恢復，結實率分別為80.7％、83.2％。因此，可確定該材料HSF2-35-1具有典型細胞質雄性不育特征。
(3)本方法的實施例分析光溫敏雄性核不育系(S)×雄性核不育恢復系(常規品種，SR)↓SF1(正常可育)↓自交SF2↓花藥培養不育株H0(產生不育株) × 2個兩系恢復系SR↓ ↓ 2個三系恢復系AR分別測交↓自交不育 ↓↓(海南低溫短日) 4個測交F1
↓ ↓自交↓ 2個(S×SR)F1表現不育，自交結實率為0；↓ 2個(S×AR)F1花粉育性得到恢復，結↓ 實率分別為80.7％、83.2％↓→→→→→→→→→↓↓H1(從核不育↓突變為胞質不育)↓SA(新不育系)2、粳型細胞質雄性不育系和保持系的獲得利用花培技術誘變出的細胞質雄性不育三系突變材料，花藥瘦小、不散粉，用I2-KI溶液染色，花粉敗育類型以典敗為主。和優良細胞質不育保持系采用同步回交選擇法(回交和自交同步進行)，經連續回交觀察1至6代(BC2F1到BC6F1)花粉育性的變化，花粉敗育率都在99.97-99.99％％，以染敗為主，不育株率、套袋自交不結實率均為100％，保持高不育度，從而成功獲得水稻胞質雄性不育系和保持系。
水稻胞質雄性不育保持系獲得之后，也可以利用此雄性不育保持系作親本，進一步配制新組合，選育新的雄性不育保持系。
3、粳型細胞質雄性不育系恢復系的獲得進一步利用胞質不育材料測交鑒定，用0.2％碘-碘化鉀液染色法鑒定，花粉幾乎全部呈藍色，表明正常可育；種子育性一般在85％-97.53％。這些被測植株可視為胞質雄性不育恢復系。本實施例通過多代測交和自交后獲得胞質雄性不育恢復系，經測試對其他胞質不育系同樣具有恢復力。
水稻胞質雄性不育恢復系獲得之后，還可以利用此雄性不育恢復系作親本，進一步配制新組合，選育新的雄性不育恢復系。
本發明采用花培技術從粳型光溫敏雄性核不育后代材料中誘變出細胞質雄性不育突變材料，創建了從細胞核不育材料誘變出細胞質不育材料的新方法，拓寬了不育系種質資源，并且幾乎能同時獲得水稻胞質雄性不育系及其相應的保持系、恢復系。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例子。顯然，本發明不限于以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的技術人員從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法，其特征在于是利用花藥培養技術實現的；其步驟選用光溫敏雄性核不育系與優質粳稻雄性核不育恢復系雜交；通過對兩系雜交后代SF2不育株進行花藥培養，獲得細胞質雄性不育株；通過優質粳稻材料與細胞質雄性不育株進行連續回交和同步自交，獲得優質粳型細胞質雄性不育系及其保持系；通過恢復系與該細胞質不育株測交，篩選出恢復力高的細胞質雄性不育恢復系。
2.根據權利要求1所述的一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法，其特征在于所述細胞質雄性不育株是從花藥培養后代中選育的，花藥瘦小、不散粉，經其恢復力、保持性測定，育性可從光溫敏雄性核不育材料變成細胞質雄性不育材料。
3.根據權利要求1所述的一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法，其特征在于所述細胞質雄性不育株的回交不育系花粉敗育率達99.97％--99.99％，以染敗為主，不育株率、套袋自交不結實率均為100％。
全文摘要
本發明公開了一種從粳型光溫敏雄性核不育誘變為細胞質雄性不育的方法，是利用花藥培養技術實現的；其步驟選用光溫敏雄性核不育系與優質粳稻雄性核不育恢復系雜交；通過對兩系雜交后代SF
文檔編號A01H1/04GK101015269SQ20061012992
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月7日 優先權日2006年12月7日
發明者李艷萍, 孫海波, 鄒美智, 牛景, 梁永書, 王景余, 周維, 牛芝霞 申請人:天津市農作物研究所