专利名称：水稻披叶标记不育系的繁殖方法
技术领域：
本发明属于杂种优势利用领域，具体地说涉及一个水稻披叶标记不育系的选育和繁殖制种方法。
中国是现在世界上唯一能大规模生产和利用杂交水稻种子的国家，但在生产中仍然存在诸多问题急待解决，如不育系技术含量低，繁殖制种成本高。目前生产中推广使用的水稻不育系主要技术缺陷是1、不育系叶片直立，穗层在叶层之下，直立叶阻碍父本花粉向母本传播，稻农不得不在始穗时割除剑叶；2、不育系抽穗性差，相当一部分稻穗包裹在叶鞘内抽不出，稻农必须喷施赤霉素(九二0)促进抽穗，按现行市场价每公顷的九二0费用为750元；3、主栽不育系柱头短且外露性差，外露率约30％，喷施九二0后外露率也仅60％；4、水稻每个花的开颖时间不超过两小时，闭颖后柱头不外露的就再无授粉机会。所以，推广人工辅助授粉，必须保证在闭颖前母本能授粉。在实际生产中，尽管采取喷施九二0、人工辅助授粉等措施后，不育系异交结实率仍然不高，常低于50％，为了制种高产，不得不精细栽培，尽量增加单位面积上的母本穗数和花数，以多取胜，使制种的投入远高于一般稻田生产。
本发明的目的在于针对上述缺陷提出一种新的杂交稻种子生产技术，它能使制种成本大幅度降低，杂交种纯度显著提高。
本发明提供的水稻披叶标记不育系的繁殖方法，其特征在于(1)把野稻的长柱头性状输入不育系用光粳AO.sativa/柳州野稻O.rufipogon/长药野稻O.longistaminata复交，得一级长柱头宿根系4020，连续回交得柱头外露率近100％的长柱头不育系273A；(2)叶标记性状输入不育系用多个保持系与披叶系RGS20轮回交，多代选择，得完全保持系273B；再经反复交替回交，多代选择，可选得一级纯合长柱头披叶保持系273B和不育系273A；(3)高杆标记性状输入保持系将IR50eui的隐性高秆性状输入保持系。
(4)273A的繁殖不育系273A浸种20-28小时，催芽20-28小时，稀播匀播入润湿秧田，每粒种子间距离2-3cm，4-6天后播种保持系273B，秧龄30-35天移栽入本田，行株距20×15cm，每穴栽2株，父母本同时移栽，繁殖行比2∶4或2∶5，繁殖田末花期在不育系群体中明显高于不育株15cm以上的是保持系，易识别，应彻底割除，待成熟后收获即可制得不育系273A。
以下叙述本发明的详细内容1、选育长柱头不育系长药野生稻O.longistaminata柱头外露率近100％，开花闭颖后所有颖花的柱头都露在颖外继续接受外来花粉，是典型的异交结实花器。经一系列复交选育把长柱头输入保持系而得长柱头保持系，再与野败不育系杂交、连续回交得柱头外露率近100％的长柱头不育系273A。
2、选育披叶标记不育系在273B的选育过程中，还要输入披叶和隐性高秆两个标记性状。披叶基因来自国际水稻所的披叶品种RGS20，它叶片中脉退化而失去直立支撑，整个生长期间披叶系的叶片全向下披垂。抽穗后穗层全在叶层之上，十分利于异交授粉，因为下披的叶片已不再妨碍异交传粉。研究证明，RGS20的披叶性状是单隐性基因控制的质量性状。经复交选择而得长柱头披叶保持系273B。另外，披叶株的叶鞘中脉也退化，叶鞘边缘和中脉部位的厚度基本相同，叶鞘层层包裹形成的秧苗基部呈园棒状。而直立叶的叶鞘中脉部位厚而边缘薄，叶鞘对称包裹使苗基呈扁平状。用手指尖捏秧苗基部，不用眼看也能准确区分直叶苗和披叶苗。恢复系的直立叶是全显性，所以F1杂交稻全是直立叶，符合生产要求。用披叶不育系与直立叶恢复系配制的杂交稻中，真F1都是直立叶；而混在其中的保持系和不育系必是披叶。所以，披叶性状成为幼苗期(播后18天三叶期开始)识别真假杂交种的可靠标记性状。
3、隐性高秆保持系和不育系选育隐性高秆性状来自国际水稻所的IR50eui。在把这一性状输入不育系的过程中发现纯合雄不育对隐性高秆有强抑制作用，使不育株比其保持系矮30-50cm。这个株高差既利于保持系向不育系传播花粉，又是区别保持系和不育系的可靠标记，凭此标记很容易去除混入不育系的保持系植株。而彻底杜绝保持系混入不育系。生产者便可得到渴求的1级高纯度不育系。经选育隐性高秆已输入273B。
4、披叶标记不育系的繁殖制种与现在四川主栽的珍汕97A等不育系相比，273A的繁殖制种已十分简便易行。273A的恢保关系与现主栽不育系完全相同。当家恢复系也是273A的全恢系。而且，273A的生育期与金恢42、明恢63等相同。父母本几乎是同期播种。有的组合父母本播种差期约10天，可分期播种，同时移栽。
本发明的优点和积极效果在于1、大批量生产273A不育系；不必割剑叶，不必喷施九二0；花期盛吹2-3级风的地区，不必搞人工辅助授粉。仅此三不，每亩节省生产费用220元。
2、凭披叶标记，在播后18天三叶期可准确识别和去除假杂交种。早识别早去除可使生产者少受许多重大经济损失。
3、若父本花粉充足，不育系27 3A的异交结实率可高达70-80％，繁殖亩产达250公斤，远高于现当家不育系。
本发明的具体实施方法1、把野稻的长柱头性状输入不育系。长药野生稻(O.longistaminata)雌蕊长超过5mm，柱头外露率近100％，特别适合异交授粉。但因亲缘关系远，很难与栽培稻杂交成功。1977年我们首次用光粳AO.sat iva/柳州野稻O.rufipogon//长药野稻O.longistaminata复交成功，得一级长柱头宿根系4020。本发明的273A就是4020的后代。所以，273A柱头外露率超过95％，而象它的长野祖宗很适合异交。
2、把披叶标记性状输入不育系。把单隐性披叶性状输入不育系很容易实现。但原始披叶系RGS20是野败不育系的半恢复系。杂交后，半恢基因进入后代，使保持力下降。经多次用数个保持系与披叶系轮回交，多代选择，终于消除半恢因子的干扰而得完全保持系273B。
另外，披叶源RGS20柱头特短，外露率近乎0％，披叶与短柱头有连锁性。加之，长野的长柱头是显性数量性状。因此，要选得纯合一级长柱头披叶株系必经反复交替回交多代选择，终于选得一级纯合长柱头披叶保持系273B和不育系273A。
3、把隐性高杆标记性状输入保持系。有人作过结论IR50eui的隐性高秆性状是隐性。研究证明它是一个不完全隐性性状；若选择不当，其杂交F1会是高秆易倒而无生产利用价值。实践证明在成都，隐性高秆的极限株高是130cm，不育系和保持系的株高差应大于40cm。这样，其F1杂交种就是矮杆抗倒。
4、不育系273A的繁殖利用不育系273A浸种24小时，催芽24小时，稀播匀播入润湿秧田，每粒种子间距离2-3cm。五天后播种保持系273B。秧龄30-35天移栽入本田。行株距20×15cm。按具体条件可适当调整密度。每穴栽2株。父母本同时移栽。繁殖行比2∶4或2∶5。制种行比可2∶6或2∶7。其他措施，如施肥、防治病虫等，与一般大田生产相同，不必另加精细栽培管理。花期，现推广的割叶、喷施九二0等将停止采用。在2-3级风盛吹的地区，不搞人工辅助授粉。繁殖田末花期在不育系群体中明显高于不育株15cm以上的是保持系，易识别，应彻底割除。制种田初花期在不育系群体中拔除混入的保持系。黄熟时，凭株高差再复查去杂一次。
不育系273A颖壳是淡草黄色；恢复系金恢42是深金黄色。草色不育系与金色恢复系按比例混播混栽，父母本植株在田间随机混合分布。花期凭株高差去除混入的保持系植株。(凭标记性状在繁殖田已彻底去杂的不育系，在制种田已基本上无杂可去)。收割时，选割金色恢复系，再割草色不育系脱粒即得杂交种子。也可父母混收脱粒，再用光电分离机把杂交种子与恢复系种子分开。
本发明提高了水稻三系的技术含量，省去了不少繁重的田间操作，是杂交稻种子生产方法的一大改进，有广阔的市场前景。
权利要求
1.一种水稻披叶标记不育系的繁殖方法，其特征在于(1)把野稻的长柱头性状输入不育系用光粳AO.sativa/柳州野稻O.rufipogon/长药野稻0.longistaminata复交，得一级长柱头宿根系4020，连续回交得柱头外露率近100％的长柱头不育系273A；(2)叶标记性状输入不育系用多个保持系与披叶系RGS20轮回交，多代选择，得完全保持系273B；再经反复交替回交，多代选择，可选得一级纯合长柱头披叶保持系273B和不育系273A；(3)高杆标记性状输入保持系将IR50eui的隐性高秆性状输入保持系。(4)273A的繁殖不育系273A浸种20-28小时，催芽20-28小时，稀播匀播入润湿秧田，每粒种子间距离2-3cm，4-6天后播种保持系273B，秧龄30-35天移栽入本田，行株距20×15cm，每穴栽2株，父母本同时移栽，繁殖行比2∶4或2∶5，繁殖田末花期在不育系群体中明显高于不育株15cm以上的是保持系，易识别，应彻底割除，待成熟后收获即可制得不育系273A。
全文摘要
本发明属于杂种优势利用领域。本发明提供一种水稻披叶标记不育系的繁殖方法。本发明提高了水稻三系的技术含量,省去了不少繁重的田间操作,是杂交稻种子生产方法的一大改进,有广阔的市场前景。
文档编号A01H1/00GK1189290SQ9810082
公开日1998年8月5日 申请日期1998年2月18日 优先权日1998年2月18日
发明者李勤修 申请人:四川省农业科学院作物研究所