專利名稱：水稻披葉標記不育系的繁殖方法
技術領域：
本發明屬于雜種優勢利用領域，具體地說涉及一個水稻披葉標記不育系的選育和繁殖制種方法。
中國是現在世界上唯一能大規模生產和利用雜交水稻種子的國家，但在生產中仍然存在諸多問題急待解決，如不育系技術含量低，繁殖制種成本高。目前生產中推廣使用的水稻不育系主要技術缺陷是1、不育系葉片直立，穗層在葉層之下，直立葉阻礙父本花粉向母本傳播，稻農不得不在始穗時割除劍葉；2、不育系抽穗性差，相當一部分稻穗包裹在葉鞘內抽不出，稻農必須噴施赤霉素(九二0)促進抽穗，按現行市場價每公頃的九二0費用為750元；3、主栽不育系柱頭短且外露性差，外露率約30％，噴施九二0后外露率也僅60％；4、水稻每個花的開穎時間不超過兩小時，閉穎后柱頭不外露的就再無授粉機會。所以，推廣人工輔助授粉，必須保證在閉穎前母本能授粉。在實際生產中，盡管采取噴施九二0、人工輔助授粉等措施后，不育系異交結實率仍然不高，常低于50％，為了制種高產，不得不精細栽培，盡量增加單位面積上的母本穗數和花數，以多取勝，使制種的投入遠高于一般稻田生產。
本發明的目的在于針對上述缺陷提出一種新的雜交稻種子生產技術，它能使制種成本大幅度降低，雜交種純度顯著提高。
本發明提供的水稻披葉標記不育系的繁殖方法，其特征在于(1)把野稻的長柱頭性狀輸入不育系用光粳AO.sativa/柳州野稻O.rufipogon/長藥野稻O.longistaminata復交，得一級長柱頭宿根系4020，連續回交得柱頭外露率近100％的長柱頭不育系273A；(2)葉標記性狀輸入不育系用多個保持系與披葉系RGS20輪回交，多代選擇，得完全保持系273B；再經反復交替回交，多代選擇，可選得一級純合長柱頭披葉保持系273B和不育系273A；(3)高桿標記性狀輸入保持系將IR50eui的隱性高稈性狀輸入保持系。
(4)273A的繁殖不育系273A浸種20-28小時，催芽20-28小時，稀播勻播入潤濕秧田，每粒種子間距離2-3cm，4-6天后播種保持系273B，秧齡30-35天移栽入本田，行株距20×15cm，每穴栽2株，父母本同時移栽，繁殖行比2∶4或2∶5，繁殖田末花期在不育系群體中明顯高于不育株15cm以上的是保持系，易識別，應徹底割除，待成熟后收獲即可制得不育系273A。
以下敘述本發明的詳細內容1、選育長柱頭不育系長藥野生稻O.longistaminata柱頭外露率近100％，開花閉穎后所有穎花的柱頭都露在穎外繼續接受外來花粉，是典型的異交結實花器。經一系列復交選育把長柱頭輸入保持系而得長柱頭保持系，再與野敗不育系雜交、連續回交得柱頭外露率近100％的長柱頭不育系273A。
2、選育披葉標記不育系在273B的選育過程中，還要輸入披葉和隱性高稈兩個標記性狀。披葉基因來自國際水稻所的披葉品種RGS20，它葉片中脈退化而失去直立支撐，整個生長期間披葉系的葉片全向下披垂。抽穗后穗層全在葉層之上，十分利于異交授粉，因為下披的葉片已不再妨礙異交傳粉。研究證明，RGS20的披葉性狀是單隱性基因控制的質量性狀。經復交選擇而得長柱頭披葉保持系273B。另外，披葉株的葉鞘中脈也退化，葉鞘邊緣和中脈部位的厚度基本相同，葉鞘層層包裹形成的秧苗基部呈園棒狀。而直立葉的葉鞘中脈部位厚而邊緣薄，葉鞘對稱包裹使苗基呈扁平狀。用手指尖捏秧苗基部，不用眼看也能準確區分直葉苗和披葉苗。恢復系的直立葉是全顯性，所以F1雜交稻全是直立葉，符合生產要求。用披葉不育系與直立葉恢復系配制的雜交稻中，真F1都是直立葉；而混在其中的保持系和不育系必是披葉。所以，披葉性狀成為幼苗期(播后18天三葉期開始)識別真假雜交種的可靠標記性狀。
3、隱性高稈保持系和不育系選育隱性高稈性狀來自國際水稻所的IR50eui。在把這一性狀輸入不育系的過程中發現純合雄不育對隱性高稈有強抑制作用，使不育株比其保持系矮30-50cm。這個株高差既利于保持系向不育系傳播花粉，又是區別保持系和不育系的可靠標記，憑此標記很容易去除混入不育系的保持系植株。而徹底杜絕保持系混入不育系。生產者便可得到渴求的1級高純度不育系。經選育隱性高稈已輸入273B。
4、披葉標記不育系的繁殖制種與現在四川主栽的珍汕97A等不育系相比，273A的繁殖制種已十分簡便易行。273A的恢保關系與現主栽不育系完全相同。當家恢復系也是273A的全恢系。而且，273A的生育期與金恢42、明恢63等相同。父母本幾乎是同期播種。有的組合父母本播種差期約10天，可分期播種，同時移栽。
本發明的優點和積極效果在于1、大批量生產273A不育系；不必割劍葉，不必噴施九二0；花期盛吹2-3級風的地區，不必搞人工輔助授粉。僅此三不，每畝節省生產費用220元。
2、憑披葉標記，在播后18天三葉期可準確識別和去除假雜交種。早識別早去除可使生產者少受許多重大經濟損失。
3、若父本花粉充足，不育系27 3A的異交結實率可高達70-80％，繁殖畝產達250公斤，遠高于現當家不育系。
本發明的具體實施方法1、把野稻的長柱頭性狀輸入不育系。長藥野生稻(O.longistaminata)雌蕊長超過5mm，柱頭外露率近100％，特別適合異交授粉。但因親緣關系遠，很難與栽培稻雜交成功。1977年我們首次用光粳AO.sat iva/柳州野稻O.rufipogon//長藥野稻O.longistaminata復交成功，得一級長柱頭宿根系4020。本發明的273A就是4020的后代。所以，273A柱頭外露率超過95％，而象它的長野祖宗很適合異交。
2、把披葉標記性狀輸入不育系。把單隱性披葉性狀輸入不育系很容易實現。但原始披葉系RGS20是野敗不育系的半恢復系。雜交后，半恢基因進入后代，使保持力下降。經多次用數個保持系與披葉系輪回交，多代選擇，終于消除半恢因子的干擾而得完全保持系273B。
另外，披葉源RGS20柱頭特短，外露率近乎0％，披葉與短柱頭有連鎖性。加之，長野的長柱頭是顯性數量性狀。因此，要選得純合一級長柱頭披葉株系必經反復交替回交多代選擇，終于選得一級純合長柱頭披葉保持系273B和不育系273A。
3、把隱性高桿標記性狀輸入保持系。有人作過結論IR50eui的隱性高稈性狀是隱性。研究證明它是一個不完全隱性性狀；若選擇不當，其雜交F1會是高稈易倒而無生產利用價值。實踐證明在成都，隱性高稈的極限株高是130cm，不育系和保持系的株高差應大于40cm。這樣，其F1雜交種就是矮桿抗倒。
4、不育系273A的繁殖利用不育系273A浸種24小時，催芽24小時，稀播勻播入潤濕秧田，每粒種子間距離2-3cm。五天后播種保持系273B。秧齡30-35天移栽入本田。行株距20×15cm。按具體條件可適當調整密度。每穴栽2株。父母本同時移栽。繁殖行比2∶4或2∶5。制種行比可2∶6或2∶7。其他措施，如施肥、防治病蟲等，與一般大田生產相同，不必另加精細栽培管理。花期，現推廣的割葉、噴施九二0等將停止采用。在2-3級風盛吹的地區，不搞人工輔助授粉。繁殖田末花期在不育系群體中明顯高于不育株15cm以上的是保持系，易識別，應徹底割除。制種田初花期在不育系群體中拔除混入的保持系。黃熟時，憑株高差再復查去雜一次。
不育系273A穎殼是淡草黃色；恢復系金恢42是深金黃色。草色不育系與金色恢復系按比例混播混栽，父母本植株在田間隨機混合分布。花期憑株高差去除混入的保持系植株。(憑標記性狀在繁殖田已徹底去雜的不育系，在制種田已基本上無雜可去)。收割時，選割金色恢復系，再割草色不育系脫粒即得雜交種子。也可父母混收脫粒，再用光電分離機把雜交種子與恢復系種子分開。
本發明提高了水稻三系的技術含量，省去了不少繁重的田間操作，是雜交稻種子生產方法的一大改進，有廣闊的市場前景。
權利要求
1.一種水稻披葉標記不育系的繁殖方法，其特征在于(1)把野稻的長柱頭性狀輸入不育系用光粳AO.sativa/柳州野稻O.rufipogon/長藥野稻0.longistaminata復交，得一級長柱頭宿根系4020，連續回交得柱頭外露率近100％的長柱頭不育系273A；(2)葉標記性狀輸入不育系用多個保持系與披葉系RGS20輪回交，多代選擇，得完全保持系273B；再經反復交替回交，多代選擇，可選得一級純合長柱頭披葉保持系273B和不育系273A；(3)高桿標記性狀輸入保持系將IR50eui的隱性高稈性狀輸入保持系。(4)273A的繁殖不育系273A浸種20-28小時，催芽20-28小時，稀播勻播入潤濕秧田，每粒種子間距離2-3cm，4-6天后播種保持系273B，秧齡30-35天移栽入本田，行株距20×15cm，每穴栽2株，父母本同時移栽，繁殖行比2∶4或2∶5，繁殖田末花期在不育系群體中明顯高于不育株15cm以上的是保持系，易識別，應徹底割除，待成熟后收獲即可制得不育系273A。
全文摘要
本發明屬于雜種優勢利用領域。本發明提供一種水稻披葉標記不育系的繁殖方法。本發明提高了水稻三系的技術含量,省去了不少繁重的田間操作,是雜交稻種子生產方法的一大改進,有廣闊的市場前景。
文檔編號A01H1/00GK1189290SQ9810082
公開日1998年8月5日 申請日期1998年2月18日 優先權日1998年2月18日
發明者李勤修 申請人:四川省農業科學院作物研究所