专利名称：：两系法籼粳亚种杂交育种技术的制作方法两系法籼粳亚种杂交育种技术属于用杂交和选择方法改良植物基因。70年代中期以来，籼型杂交水稻的育成和推广，对提高我国的水稻产量作出了重大贡献，近年来新选育的组合在熟期、抗性、米质及不育系的异交率方面又得到了改良，但在产量上迄今未取得大的突破，主要原因在于籼型杂交水稻仅限于品种间杂交，双亲之间的遗传距离较近，因而杂种优势有限。目前粳型杂交水稻的推广面积仍不大，且优势不够，其原因也在于粳稻亚种内缺乏足够的遗传多样性。由于籼粳稻之间的生殖隔离障碍，杂交子一代有比品种间杂种更强的优势但伴随的结实率偏低，因此要利用籼粳杂种优势，实现水稻生产的更高产量，克服结实率低是籼粳杂交育种的关健。制种成本高是当前杂交稻生产的限制因子之一，光敏感核不育材料的成功选育开辟了杂交种育种两系法的前景，以简化杂交种生产和提高杂交种子频率，从而减少制种成本，但尚未与籼粳亚种优势利用结合。本发明旨在克服籼粳杂交子代结实率低，以实现籼粳杂种优势利用，并进而实施籼粳亚种两系法杂交育种新途径。实现本发明目的的技术方案是采用籼粳稻之间的两步架桥法技术。即选择籼型水稻品种(A)与粳型水稻品种(B)杂交，从杂种二代起采用中间型选择方法，经若干代的连续选育，获得中间型性状(AB)稳定的水稻株系，继而从稳定的株系中选育出光敏感核不育系，通过籼粳交的第一步架桥法获得母本，又从另外配组的籼粳杂交的子代中选出粳型恢复系，再与籼型爪畦稻配组，转育亲和性基因，选育出亲和性恢复系，谓第二步架桥法获得父本，通过二步架桥法获得的父母本杂交制出的杂种即籼粳亚种(ABAB)，其结实率达80%以上。下面以实例详述本发明1、一步架桥法选育籼粳光敏感核不育系。用科字5-4(籼)作母本，农垦58(粳)作父本进行杂交，在杂种二代出现了偏籼型、偏粳型和中间型三种分离，选择其中的中间型，经过若干代的选择，终于使中间型稳定，继而又在稳定的中间型株系中选出光敏感核不育系，不育系的纯度和育性均为99.8～100%。其选育过程见图。籼粳型光敏不育系选育图科字5-4(灿)/农垦58(粳)↓F1……三粒种子，成活一株，收下全部自交结实种子。↓F2……2185株，送出中间型两穗，淘汰偏籼型、偏粳型。↓F3……108株，四种类型分离雌蕊外露型、园粒矮杆型，中杆籼型，长粒矮杆型。↓F4……种四小区，继续分离，从长粒矮杆型中18号株系选出9穗。↓F5……种“长18”单株，继续分离，选中间型单株。↓F13……“长18”分离逐代缩小，从中选出光敏籼粳核不育系。在选出穗型似粳，株型似籼的“长18”后，异交54%伴有高不育现象，在高不育基础上选出光敏核不育系，该光敏核不育系有以下特点(1)在长光照低温(日照14小时，气温20℃以下)不育性不波动，仍保持99.2-99.8%的不育，长光高温条件(日照14小时，气温30℃以上)不育度为100%;(2)配组范围广泛，普通籼稻、爪畦稻、籼粳亲和系具强的恢复力，尤以籼粳亲和系恢复力最高达85.7%，与常规稻结实率接近;(3)头稻和再生稻有明显的阶段性，确保杂交制种和自交繁殖种子的纯度;(4)杂种一代芽鞘两侧有紫色标记，利于杂交种的区别。2、二步架桥法选育籼粳亲和恢复系。用老来青(粳)与IR661(籼)杂交，在杂交子代中选育出的粳型恢复系再与CP-9001(爪畦稻)配组，成功地选育出籼粳型亲和恢复系，选育过程见图。老来青(粳)/IR661(籼)┇↓F5/9001(爪畦稻)↓F3′……籼粳型亲和恢复系(代号89-63，84-15)由于用粳型恢复系与籼型亲和系(爪畦稻)配组，将亲和基因转育，因而父本具不育性恢复和籼粳亲和双重基因，这样与籼粳型(AB)光敏核不育系有更强的恢复性和亲和性，于是籼粳亚种(ABAB)得以产生。籼粳亚种比较其他配组，结实率更高，详见下表。<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">配组配组形式每穗粒数结实数结实率(％)S/鄂晚5号S／二九青S/CP17S/02428S/89-63ABBABAABAABBABAB30536031025033798.28257.40241.18151.25288.8131.271.577.860.585.7</table></tables>注S为科农S-1籼粳型光敏核不育系3、籼粳亚种杂交稻制种方法以科农S-1籼粳型光敏核不育系为母本，89-63，84-15籼粳型亲和系为父本，配制的杂种一代为籼粳亚种，其制种方法如下(1)父母本错期播种，保证花期相遇长江流域地区，母本在3月30日播种，7月10日左右抽穗，叶片总数为16片。父本如采用89-63，84-15，或CP17等，则应在3月20左右播种，总叶片数为17片;如采用籼型恢复系浏64-7，父本可与母本同期播种;如采用常规早籼制种，父本比母本晚40-45天播种，这样花期易相遇。在海南制种，则籼粳亲和系与母本同期播种，籼型亲和系比母本早10天播种，普通籼稻，父母本同期播。(2)培育分蘖壮秧科农S-1种子千粒重约18-22g，因此在三叶期阶段，种子胚乳内营养不足，生长缓慢，因而要加强管理，早施断奶肥，注意晒田扎根，培育分蘖壮秧，气温低时注意采取保温措施，保证正常出苗。(3)控制最佳授粉时期科农S-1籼粳型光敏核不育系，在日照12小时以上时，向不育方向转化，日照平均在14小时时为全不育。当日照在12小时以下，开始向可育方向转化，日照平均为10小时，为全部可育。因此全国各地以春分和秋分为育性转换临界期，夏至和冬至为不育和可育两个极限期。在长光照条件下，不育系的不育性不受温度影响，即使在温度低于20℃的情况下，不育性也不波动。在海南低温条件下制种，不育性保持相对稳定，而繁殖必须在短光高温的秋季进行。(4)加强人工辅助授粉科农S-1在长光高温季节，开花早，闭合迟，一般从上午9点至下午2点，因此花时与各种父本基本相遇。同时，母本柱头外露率高，单露和双露率在80%以上，无闭颖不开现象。因此父本花粉量足，异交结实率在75%左右，与常规稻基本近似。母本基本无卡颈现象，如制种时期遇上低温，有轻微卡颈现象，每亩只要使用1-2克“九二O”即可。此阶段的重点是加强人工辅助授粉，在母本开花时起，即可使用工具抖动花粉，直至父本无花粉止。这样制种产量一般可达200公斤，高的可达300公斤以上。(5)严格除杂去劣用科农S-1作母本制种，只要掌握正常季节制种，杂劣现象很少发生;一旦发现母本种子混杂，应在抽穗前剔除。如在母本行间发现幼苗有紫色条纹，表明母本种子混杂，如母本的株高、生育期与穗粒型各异也视为种子混杂，均应在抽穗前处理。采用本发明的技术方案，以籼粳型光敏核不育系作母本，籼粳型亲和系89-63作父本，母本3月25日播种(长江流域)，父本比母本早5-7天播种。扦秧时父母本的行比为2∶14～16，密度为4×5寸，每穴双株，花期全遇，制种产量为250公斤以上，在杂种一代收割后间隔15天左右，可收获母本的自交种子(再生稻)作不育系繁殖用。用籼粳亚种作早稻，比三系杂交早稻生育期短10天，且增产10%以上，作一季稻或晚稻，产量比三系杂交稻增产15～20%。如以籼粳型光敏核不育系与常规籼稻或爪畦型籼稻配组，获得ABA籼粳亚亚种，作早、晚稻均可比同期播种的三系杂交稻增产10%以上。权利要求1.一种籼粳型水稻杂交育种方法——两系法籼粳亚种杂交育种技术，其特征在于选择籼型水稻品种(A)与粳型水稻品种(B)杂交，从杂交二代起采用中间型选择方法，经若干代的连续选育，获得中间型性状(AB)稳定的水稻株系，继而从稳定的株系中选育出光敏感核不育系，通过籼粳交第一步架桥法获得母本；又从另外配组的籼粳杂交的子代中选出粳型恢复系，再与籼型爪畦稻配组，转育亲和性基因，选育出亲和性恢复系，谓第二步架桥法获得父本；通过二步架桥法获得的父母本杂交制出的杂种即籼粳亚种(ABAB)，其结实率达80%以上。全文摘要两系法籼粳亚种杂交育种技术属于用杂交和选择方法改良植物基因。本发明采用二步架桥法实现籼粳稻之间的两系杂交育种，第一步架桥法选育籼粳光敏感不育系，第二步架桥法选育籼粳亲和恢复系，父母本杂交后的籼粳亚种结实率达80％以上，制种产量在250公斤以上，大面积生产中作早、晚稻或一季稻，比同期播种的三系杂交稻增产10～20％。文档编号A01H1/04GK1058129SQ9010549公开日1992年1月29日申请日期1990年7月17日优先权日1990年7月17日发明者邓祚荣申请人:邓祚荣