专利名称：一种持续批量提纯繁殖水稻低温敏核不育系原原种的方法
技术领域：
本发明属于水稻两用核不育系繁殖技术领域，具体涉及低温敏核不育系不育起点温度的遗传纯化、持续批量繁殖原原种技术。
背景技术：
当前生产上应用的水稻光温敏核不育系普遍存在起点温度的遗传“漂变”现象， 如曾经广泛应用的光温敏核不育系培矮64S育性转换的临界温度在1991年通过省级鉴定时为23. 3°C，在按常规良种繁育程序和方法选种留种后，不育系的育性转换温度逐代升高， 1993年已上升到24. 2V，1994年有些地方更高达。显然，具有这种不育起点温度遗传 “漂变”现象的两用核不育系连续多年繁殖，起点温度升高，种子纯度下降，严重安全问题。 随着两系杂交稻种植面积的不断扩大，给农民和种子企业带来的风险也相应增加，严重制约了两系杂交水稻的发展。目前，水稻两用核不育系的提纯繁殖技术研究还没有系统研究。袁隆平曾提出实施以生产“核心种子”为关键技术的光温敏不育系的提纯和原种生产程序(单株选择-低温或长日低温处理-再生留种-原原种-原种-制种)可以有效地控制起点温度的“漂变”。 实践也证明，“核心种子”生产程序能在一定程度上防止不育系不育起点温度逐代提高，保证不育系的不育起点温度始终保持在同一水平上，但在原种生产程序上，从单株割蔸到获得原原种因受到人控气候室条件的限制，存在明显的缺陷1、该程序不能年年持续提供两用核不育系的原原种；2、该程序需要人控气候室设备，获得核心种子数量有限，不能批量供应两用核不育系原原种，且生产成本昂贵。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种持续批量提纯繁殖水稻低温敏核不育系原原种的方法，以保证低温敏不育系随世代的提高育性转换起点温度能准确、有效地控制在生产实际所要求的温度范围内，同时不增加繁殖不育系的难度，即随着提纯世代的增加起点温度既不“漂高”，也不“漂低”。本发明持续批量提纯繁殖水稻低温敏核不育系原原种的方法，其包括如下步骤1)将水稻生产正季低温敏核不育系群体单株分蔸，形成两组相应单株遗传背景完全相同的A、B两个群体，用导致不育的临界温度条件处理A群体，通过对A群体鉴定剔除不育起点高的单株，剩余单株组成的群体为Al ；同时用可育温度条件处理B群体，筛选花粉育性恢复好的单株，这些单株组成的群体为Bl ；保留Al与Bl中遗传背景相同的单株，分别形成群体A2和B2 ；将A2群体配制杂种单收得杂种F1，将B2群体中的单株自交结实单收得核心株种子；2)分别种植F1,并扩大繁殖核心株种子形成核心株系，根据杂种F1的杂种优势水平，选择杂种优势表现良好的相应核心株系，部分繁殖种子用于下年水稻生产正季种植群体，剩余种子混收形成批量的原原种；
3)重复步骤1)和2)。其中，步骤1)优选还包括对A群体单株的异交习性和主要农艺性状鉴定，保留低温敏不育系典型农艺性状和异交习性的单株。所述用导致不育的临界温度条件处理A群体的方法是用临界温度冷水处理，所述用可育温度条件处理B群体的方法是用可育温度的冷水处理。处理使其在幼穗分化第IV期开始，根据不同水稻品种，选择相应的处理温度和处理时间，以实现育性的转换。其中，步骤2)优选选择典型低温敏核不育核心株系的种子单收，用于下年水稻生产正季种植群体。其中步骤幻可以于冬季在海南三亚等地进行繁种。本发明中所述低温敏不育系典型农艺性状是指低温敏不育系通过技术鉴定时所具有的品种特性，诸如生育期、株型松散程度、分蘖能力强弱程度、稃尖颜色的有无、剑叶直立与否、柱头外露率高低、开花习性、颖花形状、芒的有无等。在筛选时可以根据相关农艺性状进行一步筛选更佳的株系。本发明中所述导致不育的临界温度是指符合生产实际所需要的育性转换起点温度，一般为22. 5 23. 5°C，具体视低温敏核不育系通过技术鉴定时的温度而定。可育温度根据不同低温敏核不育系繁殖要求而略有差异，一般为20 21°C。本发明方法可以解决水稻低温敏核不育系的不育起点温度“漂变”的问题，持续得到批量的低温敏核不育系原原种，保留了不育系的种性；随着繁殖世代的提高，不育起点温度高和过低的株系逐步剔除，不育系不育起点温度得到纯化。并且，能够同时保持低温敏不育系异交习性、主要农艺性状和所配杂种优势水平不变。
图1为实施例1中低温敏核不育系持续批量繁殖原原种的技术路线图。
具体实施例方式以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1本例以水稻低温敏核不育系810S(购自湖南省安江农业技术学校)为例来说明本发明的方案。1.第一年，在制种地水稻生产正季种植水稻低温敏核不育系生产用种群体1000 株，在分蘖盛期每1单株分成2蔸并统一编号，形成A、B两个遗传背景完全相同的1000株群体；在幼穗分化第IV期开始，对A群体用23. 5°C冷水连续处理5d后，正常条件管理，抽穗后对每一单株不育性、异交习性和主要农艺性状进行鉴定，保留低温敏不育系典型农艺性状和异交习性的不育单株，剔除起点温度高的可育株，得到群体Al ；与A群体同步，对B群体用20 21°C的冷水连续处理IOd后，正常条件管理，抽穗后，镜检每一单株花粉育性，保留花粉育性好的单株，形成群体Bl ；保留Al和Bl中相同编号的单株，得到群体A2和B2 (即 A2群体即为A群体中保留B群体编号的不育株，B2群体即根据A群体保留不育单株的编
4号，保留B群体中与A群体的相应编号且花粉育性恢复很好的核心株，两个群体遗传背景相同，每个群体20株)；将A2群体与早稻常规品种DlOO (购自湖南省安江农业技术学校)配制杂种，单收得杂种F1，将B2群体中的单株自交结实单收得核心株种子；2.第一年冬第二年春，在海南三亚种植A2群体配制的杂种F1，尽可能大地繁殖B2 群体中保留的20个核心株形成株系；从杂种&的优势表现良好编号单株繁殖株系中，选取 10个典型低温敏不育系核心株的繁殖种子形成下一年水稻生产正季种植的群体。混收其余所有杂种Fl的优势表现良好的株系种子，形成批量的原原种。3.第二年，在制种地水稻生产正季将10个典型低温敏不育单株种子种植成10个 100株的群体，在分蘖盛期对每个群体每1株分成2蔸并编号，形成这一年的A、B两个遗传背景完全相同的1000株群体；在幼穗分化第IV期开始，对A群体用23. 5°C冷水连续处理 5d后，正常条件管理。抽穗后对每一单株不育性、异交习性和主要农艺性状进行鉴定，保留低温敏不育系典型农艺性状和异交习性的不育单株，剔除起点温度高的可育株；与A群体同步，对B群体用20 21°C的冷水连续处理IOd后，正常条件管理。抽穗后，镜检每一单株花粉育性。根据A群体保留不育单株的编号，保留B群体10个株系每100株中与A群体的相应编号且花粉育性恢复很好的核心株20株，并注意套袋隔离，使其自交结实，并收获保留单株的种子；同时对A群体中保留B群体编号的不育株配制杂种Fp4.在第二年冬第三年春在海南三亚种植A群体配制杂种F1，尽可能大地繁殖B群体中保留的20个核心株形成株系；从杂种F1的优势表现良好编号单株繁殖株系中，选取10 个典型低温敏不育系核心株的繁殖种子形成下一年水稻生产正季种植的群体。混收其余所有杂种Fl的优势表现良好的株系种子，形成批量的原原种。5.以后每年都按步骤3和4的程序重复试验。上述方法处理结果如下2007年用制种用810S单株1000株进行处理，结果杂株占0. 2 %，不育起点温度高于23. 5°C的单株约29. 8%，可育起点温度低于20°C的单株约8. 5%，介于两者之间的单株占61. 5%，从中选取代表810S种性的核心单株20株进行繁殖，通过优势水平鉴定，保留 18个核心单株株系，选取10个典型低温敏不育系核心株的繁殖种子形成下一年水稻生产正季种植的群体，混收其余种子，即得批量原原种，所配杂种优势维持在原组合审定时的水平。2008年对用2007年选取的10个核心株的繁殖种子种植的1000株群体进行处理， 结果无杂株，不育起点温度高于23. 5°C的单株约0. 9%，可育起点温度低于20°C的单株约 0. 1%，介于两者之间的单株占99.0%，表明2007年所收批量原原种纯度有原来的61. 5% 达到了 99. 0%，所配杂种优势维持在原组合审定时的水平。2009年对用2008年选取的10个核心株的繁殖种子种植的1000株群体进行处理，结果无杂株，不育起点温度高于23. 5°C的单株约0. 5%，可育起点温度低于20°C的单株约0. 07%，介于两者之间的单株占99. 43%，表明2008年所收批量原原种纯度有原来的 99. 0%达到了 99. 43%，所配杂种优势维持在原组合审定时的水平。
权利要求
1.一种持续批量提纯繁殖水稻低温敏核不育系原原种的方法，其包括如下步骤1)将水稻生产正季低温敏核不育系群体单株分蔸，形成两组相应单株遗传背景完全相同的A、B两个群体，用导致不育的临界温度条件处理A群体，通过对A群体鉴定剔除不育起点高的单株，剩余单株组成的群体为Al ；同时用可育温度条件处理B群体，筛选花粉育性恢复好的单株，这些单株组成的群体为Bl ；保留Al与Bl中遗传背景相同的单株，分别形成群体A2和B2 ；将A2群体配制杂种单收得杂种F1，将B2群体中的单株自交结实单收得核心株种子；2)分别种植&，并扩大繁殖核心株种子形成核心株系，根据杂种&的杂种优势水平，选择杂种优势表现良好的相应核心株系，部分繁殖种子用于下年水稻生产正季种植群体，剩余种子混收形成批量的原原种；3)重复步骤1)和2)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤1)还包括对A群体单株的异交习性和农艺性状鉴定，保留低温敏不育系典型农艺性状和异交习性的单株。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中步骤2)选择典型低温敏核不育核心株系的种子单收，用于下年水稻生产正季种植群体。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤1)用导致不育的临界温度条件处理A群体的方法是用临界温度冷水处理，所述用可育温度条件处理B群体的方法是用可育温度的冷水处理。
全文摘要
本发明提供了一种持续批量提纯繁殖水稻低温敏核不育系原原种的方法，该方法设计了通过利用不同温度的冷水同步处理分蔸而成的两个遗传背景完全相同的低温敏核不育系群体，同时实现不育起点温度、异交习性和主要农艺性状的鉴定和核心单株的繁殖，剔除不育起点温度高和过低的单株。利用特定生态条件扩大繁殖原原种，同时通过单株选择为下一年重复试验提供不育起点温度得到一定控制的不育系群体。这样经过连续多年的不育系提纯繁殖，能有效控制不育系起点温度“漂变”，持续提供高纯度、不育起点温度稳定的批量原原种。
文档编号A01H1/04GK102334449SQ201010236518
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者何强, 张武汉, 舒服, 袁隆平, 邓华凤 申请人:湖南杂交水稻研究中心