一種利用野生稻同時培育粳稻和秈稻的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及粳稻和秈稻育種的方法，特別是一種利用野生稻作為親本同時培育粳 稻和秈稻的方法，屬于農作物育種技術領域。
【背景技術】
[0002] 水稻是世界半數以上人口的主食作物，栽培種即全世界廣泛栽培的亞洲栽培稻 (OryzasativaL.)和僅局限于西非的非洲栽培稻（Oryzaglaberrimasteud.)，在我國， 栽培稻種為亞洲栽培稻，種下分為兩個亞種即秈稻（OryzasativaL.ssp.indica)和粳稻 (OryzasativaL.ssp.japonica)。我國在水稻栽培上是一個粳秈并重的國家，早在兩千年 前就已認識到有粳秈兩亞種的存在，并在漫長的歷史過程中形成了南秈北粳的布局（程侃 聲，亞洲栽培稻秈粳亞種的鑒別，昆明：云南科技出版社，1993,1-33)。這兩個亞種都有很重 要的種植生產意義。不斷培育新的秈稻或粳稻新品種，才能滿足生產需要。
[0003] 針對粳稻和秈稻新品系的培育，相關研宄學者提出了新的培育方法。徐海等，2012 年在《沈陽農業大學學報》的《栽培稻的粳秈分化與雜交育種研宄進展》中闡述了，目前粳 秈稻培育的比較廣泛應用的技術一粳秈稻亞種間雜交優勢利用技術，但秈粳稻雜交育成品 種、亞種特征性狀基本上沒有變化，雜交后代出現明顯的兩極分化。鄧啟云和袁隆平，2010 年在《第1屆中國雜交水稻大會論文集》的《利用野生稻高產基因培育超級雜交稻研宄》中 表明了，通過分子技術手段轉移野生稻中有利性狀基因創新水稻新品質是水稻遺傳育種領 域的研宄熱點。稻種家們利用野生稻中的不少有益基因轉移到栽培品種中，成功地獲得了 一些水稻新品系。但該技術還處于野生稻的部分基因應用階段，未形成系統性的水稻新品 系培育技術，育種效率還不夠理想。迄今為止，尚未見到將該技術應用于同時培育粳秈稻新 品種的報道。

【發明內容】

[0004] 鑒于該技術的現狀，本發明提供了一種利用野生稻同時培育粳稻和秈稻新品種的 方法，旨在為栽培稻新品種培育提供一種新的技術平臺。該方法是采用元江普通野生稻 (OryzarufipogonGriff.)與粳稻的親本組合，獲得性狀穩定的粳稻新品系和秈稻新品 系。
[0005] 本發明的技術方案是：
[0006] -種利用野生稻同時培育粳稻和秈稻的方法，包括親本雜交、胚挽救、回交、自交 和粳秈稻鑒定，具體步驟如下：
[0007] (1)親本雜交：元江普通野生稻作為父本，粳稻為母本，分期對粳稻進行播種，以 調節粳稻的花期與元江普通野生稻的花期相遇；在粳稻和元江普通野生稻同時處于開花期 時，于早晨7點-11點，剪去粳稻穎殼1/3,再用鑷子挑出粳稻的花藥，放置50min-70min，待 挑出的粳稻的花藥死亡后收集元江普通野生稻花粉，將死亡的粳稻花藥與元江普通野生稻 花粉按1:1的質量比混合得混合花粉，再用所述混合花粉對前述已挑出了花藥的粳稻母本 進行授粉套袋處理，從授粉的第2天起，連續5天，每天對授粉穗噴施濃度為50mg/L的GA3 溶液一次；
[0008] (2)胚挽救：在超凈臺上，將受精10-15天的雜種胚消毒處理后接種于裝有胚 培養基的透明玻璃培養瓶中，將所述培養瓶置于溫度2 5 °C、空氣相對濕度7 0 %、光照 強度4000LX的光照恒溫培養箱中培養，每天光照時間為12小時；所述胚培養基為：改 良MS+瓊脂粉8g/L+蔗糖10g/L，pH5.8-6.0 ;所述改良MS的配方由以下大量元素、微量 元素、鐵鹽和有機成分組成：大量元素為：KNO31266mg/L，NH 4NO31100mg/L，KH2PO4170mg/ L，MgSO 4 ?7H2O 37〇mg/L，CaCl2 ? 2H2O 440mg/L，微量元素為：KI 0? 83mg/L，H3BO36. 2mg/ L，MnSO4 ? 4H2011. 2mg/L，ZnSO4 ? 7H20 8. 6mg/L，Na2MoO4 ? 2H20 0? 25mg/L，鐵鹽為： Na2 .EDTA37. 3mg/L，FeS04.7H20 27. 8mg/L，有機成分為：肌醇 100mg/L，甘氨酸 2mg/L ;待雜 種胚長成三葉期生根小苗時，從培養瓶中取出小苗用自來水沖洗去除瓊脂，放到試管中，加 入自來水，自來水淹沒小苗根部，進行煉苗處理，所述煉苗處理是：試管口用透明保鮮膜封 住，放入溫度為25°C、空氣相對濕度為70%、光照強度為4000Lx的培養室中培養，每天光照 時間為12小時，同時從煉苗處理的第一天至第五天，每天用大頭針在封口的保鮮膜膜上刺 出10-15個小孔，第六天將小苗移栽到盛有土壤的培養缽，在溫室按常規溫室水稻栽培進 行管理，獲得F1植株，
[0009] (3)回交：將F1代與步驟⑴所述的粳稻進行2次回交，得到BC2F1;
[0010] ⑷自交：將得到的BC2F1植株進行自交16次，每次自交都進行套袋，得到BC芯7高 代穩定材料；
[0011] (5)粳秈稻鑒定：將BC2F17高代穩定材料種植在海拔1200m的粳秈交錯區，田間觀 察記錄，按照程侃聲的程氏指數法鑒定供試材料的秈型和粳型類型及其數量。
[0012] 所述粳稻為粳稻合系35。
[0013] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0014] 本發明在雜交技術上進行了創新，即將自然死亡的母本花粉與野生稻花粉混合， 使母本花粉上的識別蛋白仍然能夠誘導母本的柱頭接受野生稻的花粉，同時結合GA3的使 用，從而成功受精。將雜交獲得的幼胚進行胚挽救，使栽培稻與野生稻遠緣雜交成功率從 0-3%提高到60% -70%，各步驟的協同作用，同時獲得了粳型稻和秈型稻，其方法簡單易 行，為培育地方特有粳稻新品系和秈稻新品系提供了新的方法和技術支持。
[0015] 本發明方法還在胚挽救進行了改進，提高了野生稻與栽培稻遠緣雜交胚挽救育種 效率。本發明通過大量試驗，所使用的改良MS，主要降低了現有MS培養基中的KNO3、NH4N03、 KH2PO4和MnSO4 ? 4H20濃度，同時不加CuSO4 ? 5H20、CoCl2 ? 6H20、煙酸、鹽酸吡哆醇（維生素 B6)和鹽酸硫胺素（維生素B1)，更適宜幼胚的營養生長，并且由蔗糖適當提供一些C源，后 期主要靠其自身光合作用提供C源能量，而又避免傳統的MS培養基的營養物質濃度過高使 苗徒長或者污染嚴重。
[0016] 本發明在胚挽救生長的幼苗煉苗技術也進行了創新。植株煉苗時，連續5天每天 用大頭針在封口膜上刺出10-15個小孔，促使幼苗逐步適應外界環境，從而大大提高了幼 苗的成活率，其操作方便，效果好。
【具體實施方式】
[0017] 以下實施例用于對本發明作進一步說明，各實施例中無特殊說明為常規方法。
[0018] 試驗材料：元江普通野生稻（OryzarufipogonGriff.)直接來源和原始來源于中 國云南省，原始來源時間和直接來源時間均為2005年4月（采集方式）。元江普通野生稻 被許多專家認為是最原始的普通野生稻類型之一，并且已開始了粳秈的分化。具有許多優 良遺傳特性，是改良栽培稻的優良物種。粳稻合系35號（市售）是云南省農業科學院育成 的一個高產抗寒冷抗稻瘟病的品種，曾經在云南和周邊適宜地區大面積推廣應用，粳稻合 系35可通過云南大天種業有限公司購買得到，云南大天種業有限公司通訊地址：云南省曲 靖市羅平縣羅雄鎮云貴路，郵編：655000。
[0019] (1)親本雜交：以元江普通野生稻（OryzarufipogonGriff.)為父本；以粳稻合 系35號為母本。從5月到7月分期對粳稻合系35進行播種，每隔1