專利名稱：一種水稻兩用核不育系原種生產的方法
技術領域：
本發明屬于水稻原種生產領域，具體地說屬于一種水稻兩用核不育系原種生產的 方法。
背景技術：
水稻兩用核不育系在一般技術條件下，連續繁殖2 3代，其群體育性轉換起點溫 度就會發生變化，即所謂育性轉換起點溫度發生“漂移”現象。兩用核不育系審定時的育性 轉換起點溫度雖然達到審定標準，但在生產應用過程中因育性漂移和原種生產技術的不完 善，致使不育起點溫度逐步升高，嚴重影響到兩系雜交種的純度和制種安全。1994年袁隆 平院士提出了水稻光溫敏核不育系提純和原種生產程序與方法，即單株選擇一低溫或長 日照低溫處理一再生留種(核心種子)一原原種一原種一制種。實踐證明，“核心種子”生 產程序能保證光溫敏核不育系的不育起點溫度不發生大的漂移(水稻光溫敏核不育系的 提純和原種生產，雜交水稻，1994，(6) ；1-3)。鄧華鳳1997年提出在自然光溫條件下鑒定、 提純起點溫度和生產核心種子的程序，該程序的優點是經過多代連續單株選擇，能夠有效 地控制不育起點溫度高的溫敏不育株所占比例，且能使光溫敏核不育系逐漸純化，起點溫 度穩定下來而不再“漂移”；同時在提純過程中能年年生產核心種子，使制種母本用種年年 均為原種，從而保證制種所用不育系的起點溫度維持在剛育成時的水平(水稻光溫敏核不 育系起點溫度提純的實踐與探討，雜交水稻，1997，12 (6) 7-9) 0王長義等提出5088S “三 圃一田法”生產原種，即通過單株選擇圃，分系鑒定圃，混系繁殖圃及原種生產田(粳型光 敏核不育系5088S的原種生產與防雜保純技術，雜交水稻，1995，10(4) :16-18)。章顯光等 討論了兩系雜交水稻不育系和恢復系原種標準和光敏不育系原種生產的4圃法即單株篩 選、株行鑒定、株系比較和原種繁殖(湖北光敏感核不育水稻不育系原種生產之我見，湖北 農業科學，1990，(9) :1 )。周承恕等報道了利用海南春季低溫條件提純水稻低溫敏核不育 系和核心種子生產的方法(利用海南春季低溫條件提純水稻低溫敏核不育系，雜交水稻， 1996(5) :3幻。鄧啟云等提出以典型單株為核心的種子生產程序(光溫敏核不育水稻育性 穩定性研究，湖南農業大學學報，1998，M(I) :8-1 。上述已有的原種生產方法和技術雖然 能一定程度的控制不育起點溫度的“漂移”，但均是建立在嚴格的多代連續單株選擇的基礎 上的，單株的不育起點溫度鑒定容易出現誤差從而導致材料選偏，此外，嚴格的單株選擇也 可能導致微效不育基因的丟失，從而改變兩用核不育系的不育起點溫度。上述的原種生產 程序基本都是核心種子一原原種一原種一制種，由于其技術含量高，一般生產單位難以做 到，且選擇的單株少，生產核心種子量小，難以滿足生產需求。

發明內容
針對現在技術存在的問題，為防止水稻兩用核不育系不育起點溫度“漂移”，提高 原種產量和質量，我們通過研究，提出了一種新的防止不育起點溫度“漂移”的水稻兩用不 育系原種生產方法，即株系育性鑒定保純法。
該方法是鑒定株系的不育起點溫度而不是單株的不育起點溫度，能有效減少不育 起點溫度鑒定的誤差，從而確保材料不選偏；并且可在育性鑒定的同一生長季進行冷水串 灌繁殖收獲原種，并通過再生季冷水串灌再生繁殖，兩季能生產較多的原種。此外，由于冷 水串灌繁殖原種時是將達標的株系混收獲得原種，有利于保持群體微效不育基因的多樣 性。為了實現上述目的，本發明提出如下技術方案一種水稻兩用核不育系原種生產方法，包括以下步驟1)在兩用核不育系繁殖田選擇多個單株；2)將步驟1)中選擇的單株種成株系，每穴單本種植；待株系中的植株主莖劍葉葉 枕剛好超出下一葉葉枕時，從株系中取6個這樣的單株移入水溫自動控制處理池或人工氣 候室低溫處理進行育性鑒定，水溫自動控制處理池的水溫或人工氣候室的溫度比不育系不 育起點溫度低0. 2°C，低溫處理時間為5天，始花后對花粉進行育性鑒定；同時在育性敏感 期對大田種植的各株系進行冷水串灌繁殖。根據育性鑒定結果，保留育性鑒定6個單株都 不育的株系種子混合為原種。更進一步的，在所述的育性鑒定過程中，單株低溫處理結束后，對每個單株中劍葉 葉枕與下一葉葉枕間的間距在0-2cm的單莖進行標記，在始花后的第二天對標記單莖穗進 行花粉鏡檢，連續鏡檢4-5天，鑒定花粉育性。在所述的育性鑒定過程中，水溫自動控制處理池中不育系幼穗頂部離水面5cm。所述的原種繁殖為雙季繁殖；在育性鑒定當季，當株系群體中有5%的個體幼穗 分化達第IV期時開始進行冷水串灌，水溫保持21 士0. 5°C，串灌時間為15-18天；頭季收獲 時留樁20-25cm，當10%的再生苗幼穗分化處于第IV期時開始冷水串灌，灌水深度隨再生 穗發育進程由淺至深，以完全淹沒幼穗為準，并連續串灌16-20天；將頭季鑒定符合要求株 系的再生種子混合成原種。有益效果利用本發明的技術方案繁殖水稻兩用核不育系原種，頭季產量穩定在 200kg/667m2以上，再生季產量穩定在150kg/667m2以上。其種子純度都在99. 99%以上。此程序連續進行3-4個繁殖周期，即可把兩用核不育系的不育起點溫度穩定下 來，再一次生產原種2500kg左右，放到低溫庫保存，每年拿出一定數量的原種用于繁殖成 制種用種，不需要年年進行原種生產。繁殖的兩用核不育系種子進行雜交制種，連續多年沒有出現因不育起點溫度漂移 而導致不育系育性敏感期出現不育起點溫度以上溫度而產生自交結實情況。


圖1本發明的水稻兩用核不育系原種生產流程示意圖
具體實施例方式本發明所采用的技術方案適用任何溫敏和弱光溫敏型兩用核不育系原種繁殖。本 發明以C815S為例，詳述本發明的實施方式。C815S是湖南農業大學水稻科學研究所育成的 水稻兩用核不育系。
1、單株選擇從高純度、生長整齊一致的C815S繁殖田中，根據不育系的株型、葉型、穗型、粒 型、生育期、稃尖色、芒的有無等性狀，選擇具有該不育系典型特征特性(目的是避免選擇 出變異株)、無病蟲危害、自交結實率較高的單株(目的是提高繁殖產量)，共約50株。選 擇單株的多少可根據不育系繁殖所要收獲的種子量確定，對此沒有嚴格限制。2、株系的育性鑒定和繁殖將上述單株種成株系進行冷水串灌繁殖原種，同時進行育性鑒定。繁殖田采取空間隔離或時間隔離。繁殖田塊周邊IOOOm以內不能種植其他水稻品 種，或者繁殖田塊周邊其它水稻品種的始穗期與本不育系的始穗期相差30天以上。繁殖田要求排灌方便，冷灌水源的水溫度最好為19°C左右，且水源充足，能夠保證 繁殖田串灌的水溫在不育系育性敏感期內始終保持21°C 士0.5°C。繁殖田田埂高度要求高 于35cm，保證田間有足夠高度的水層。兩用核不育系的育性敏感期要安排在當地的穩定不育期內，此時當地的光溫條件 應當能夠穩定保持不育系不育。如果把不育系的育性敏感期安排在育性波動時段，就會影 響育性鑒定結果的準確性。例如，在長江中下游地區可把育性敏感期安排在6月下旬至7 月上旬。每個株系單本種植500株，栽培管理要精細。秧齡一般在25天左右；栽植密度 20 X 20cm ；中上肥力水平，要求主穗與后發分蘗穗的發育進度相差8天左右，每株單莖數10 個以上。栽植行向與水流方向保持一致，每隔10行左右留走道，以利于冷灌時水流暢通和 農事操作。2. 1株系育性鑒定待C815S植株主莖劍葉葉枕剛好超出下一葉葉枕時，將生長正常、性狀典型的植 株于傍晚帶泥移入塑料盆缽中，每缽移3株，每株系共移2缽，作好標記；將移栽好的塑料盆 缽迅速移入水溫自動控制處理池或人工氣候室處理。在待鑒定的C815S植株移入盆缽的前1天，把水溫自動控制處理池的水溫或人工 氣候室的溫度調至比C815S不育起點溫度低0. 2°C，水溫自動控制處理池的溫度可以設置 成24h恒定；人工氣候室的溫度可以是恒定的，也可以是模擬變溫的。水溫自動控制處理池 的水深根據不育系植株的高矮而定，通常以幼穗頂部離水面5cm為好。為了保持水溫自動 控制處理池水溫的均勻、穩定，要求制冷儲水池的水溫和上述處理池的水溫接近，因此要適 當加快水流速度。當水溫自動控制處理池水面以上部分溫度過高、光照過強時，水溫自動控 制處理池上方要覆蓋遮陽網。低溫處理時間為5天。處理結束后，對每個單株中劍葉葉枕與下一葉葉枕間距在 0-2cm的單莖進行標記。在始花后的第二天對標記單莖穗進行花粉鏡檢，連續鏡檢4-5天。 根據花粉育性鑒定結果，確定是否淘汰對應的株系。出現有可育花粉的對應株系淘汰，保留 6個單株花粉鏡檢全部不育的株系種子留作原種。2. 2株系冷水串灌繁殖頭季繁殖株系原種。當株系群體中有5%的個體幼穗分化達第IV期時開始進行冷 水串灌，串灌時間為15-18天，灌水深度以完全淹沒幼穗為準。除了在不育系育性敏感期冷 水串灌處理時進行低溫深水灌溉外，其余時期栽培管理按常規方式進行。冷水串灌結束后每667m2施復合肥^g;抽穗前進行一次嚴格的除雜，發 現純度較差或形態性狀明顯不同于不育系典型性狀的株系要毀掉。抽穗后，每天進行一次 除雜，逐株觀察，于開花前把雜株全部清除掉。收割前7-10天，每667m2施尿素15kg作促芽 肥，后期保持田間濕潤。全程注意防治病蟲害，特別是在后期加強紋枯病和稻飛虱防治。對 于育性鑒定6株全不育的株系，谷粒成熟度90 %時搶晴好天氣分株系收割，株系混合成原 種。育性鑒定不符合要求株系的種子，可以收獲混合作為生產用種。頭季收割留樁20-25cm，收后要清除一次雜草，盡早復水，于第2天每667m2追施 20kg尿素，適時防治紋枯病、稻飛虱等田間病、蟲害。當10%的再生苗幼穗分化處于第IV 期時開始冷水串灌，灌水深度隨再生穗發育進程由淺至深，連續串灌16-20天。當冷水串灌 期內某一時段氣溫低于不育起點溫度時應停止冷水串灌。谷粒成熟度90%時搶晴好天氣分 株系收割，頭季保留株系的再生種混合成原種；育性鑒定不符合要求株系的再生繁殖種可 以混合作為生產用種。原種進一步繁殖成大田生產用種，生產用種不再進行繁殖。2004-2009年在湖南農業大學試驗農場利用本發明的株系育性鑒定保純法進 行C815S原種生產，連續6年頭季原種產量穩定在196-255kg/667m2，再生季產量穩定在 144-169kg/667m2。生產的C815S原種和制種用種通過湖南金色農華種業科技有限公司、湖 南隆平種業、湖南金健種業等單位應用，其原種純度都在99. 99%以上，6年制種沒有出現 種子質量問題。
權利要求
1.一種水稻兩用核不育系原種生產方法，其特征在于包括以下步驟1)在兩用核不育系繁殖田選擇多個單株；2)將步驟1)中選擇的單株種成株系，每穴單本種植；待株系中的植株主莖劍葉葉枕剛 好超出下一葉葉枕時，從株系中取6個這樣的單株移入水溫自動控制處理池或人工氣候室 低溫處理進行育性鑒定，水溫自動控制處理池的水溫或人工氣候室的溫度比不育系不育起 點溫度低0. 2°C，低溫處理時間為5天，始花后對花粉進行育性鑒定；同時在育性敏感期對 大田種植的各株系進行冷水串灌繁殖；根據育性鑒定結果，保留育性鑒定6個單株都不育 的株系種子混合為原種。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于在所述的育性鑒定過程中，單株低溫處理結束 后，對每個單株中劍葉葉枕與下一葉葉枕間的間距在0-2cm的單莖進行標記，在始花后的 第二天對標記單莖穗進行花粉鏡檢，連續鏡檢4-5天，鑒定花粉育性。
3.根據權利要求2的方法，其特征在于在所述的育性鑒定過程中，水溫自動控制處理 池中不育系幼穗頂部離水面5cm。
4.根據權利要求3的方法，其特征在于所述的原種繁殖為雙季繁殖在育性鑒定當季， 當株系群體中有5%的個體幼穗分化達第IV期時開始進行冷水串灌，水溫保持21 士0. 5°C， 串灌時間為15-18天；頭季收獲時留樁20-25cm，當10%的再生苗幼穗分化處于第IV期 時開始冷水串灌，灌水深度隨再生穗發育進程由淺至深，以完全淹沒幼穗為準，并連續串灌 16-20天；將頭季鑒定符合要求株系的再生種子混合成原種。
全文摘要
一種新的利用株系育性鑒定保純法生產水稻兩用核不育系原種的方法，包括在原種生產田或高純度繁殖田中選具有該兩用核不育系典型性狀的單株種成株系，將上述單株種成株系進行冷水串灌繁殖原種，并再進行一次再生冷水串灌繁殖，同時進行低溫處理進行育性鑒定。根據低溫處理育性鑒定的結果淘汰不達標株系，混收達標株系的頭季和再生季種子成原種。
文檔編號A01G16/00GK102119640SQ20101056009
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者劉國華, 唐文幫, 肖應輝, 鄧化冰, 陳立云 申請人:湖南農業大學