水稻抗瘟病两系不育系的选育方法与流程

本发明涉及水稻选育工艺领域，具体涉及一种水稻抗瘟病两系不育系的选育方法。

背景技术：

目前，水稻是我国乃至世界主要粮食作物之一，因此提高水稻产量显得尤为重要，其中，高产优质抗病是杂交水稻的重要育种目标。当前水稻杂种优势利用过程中存在的问题日趋显著，集中表现在单产提高幅度小、米质与抗性无突破性进展、杂交稻种子制种生产风险大等系列问题，尤其是随着近年来极端天气越来越频繁，给水稻生产带来了极大风险。如夏季低温严重影响两系稻制种安全；高温条件制约了杂交稻制种产量和种子发芽率、以及杂交稻大面积生产的结实率和稻米品质；不良的气候条件甚至诱发了稻瘟病的暴发，导致了部分大面积生产的水稻良种的减产绝收等，给我国的粮食安全带来极大的生产隐患。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种水稻抗瘟病两系不育系的选育方法，解决了现有的稻米的产量低、耐高温能力差、抗病能力差的缺陷。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种水稻抗瘟病两系不育系的选育方法，包括以下步骤：

1)以长粒型、高整精米率水稻品种-a、柱头耐高温、易制种品种-b以及高抗稻瘟病品种-c为亲本，作杂交组合fa/fb，fa/fc，分别以fab、fac表示；种植fab、fac，并杂交fab/fac，获得复交一代，以fabc表示；种植fabc并收获f2种子；

2)将f2种子播种于稻瘟病重病区，采用诱发品种进行诱发发病，高抗稻瘟病品种c为对照，从中选择叶瘟发病级别在0-1级的秧苗，移植插秧；抽穗-蜡熟期，进行穗颈瘟鉴定，从中选择高抗稻瘟病且籽粒为长粒单株，收获f3种子；

3)春季播种f3，在夏季高温抽穗成熟期，选择植株转色好，结实率高、综合性状优良的株系，按株系收获种子，以长粒、高整精米率品种a为对照，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高的f4品系；重复上述步骤，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高，抗病性好的f6品系；

4)以低温敏两系不育系为母本，以入选的f6株系为父本杂交，获得杂种fs1代；种植杂种fs1代，抽穗后与相应的父本回交，获得bcs1代；

5)种植相应的bcs1代，分别混收bc1fs1代种子；种植bc1fs1群体2000株以上，从中选择育性好，籽粒长型，柱头外露率高，综合性状优良的两系不育单株，割蔸再生，混合收获不育株系的自交种子bc1fs2；

6)将bc1fs2种子种植于稻瘟病重病区，采用诱发品种进行诱发发病，高抗稻瘟病品种c为对照，从中选择叶瘟发病级别在0-1级的秧苗，移植插秧；抽穗期进行穗颈瘟鉴定，从中选择高抗稻瘟病且籽粒为长粒单株稻头，割蔸再生移至海南冬季扩繁，收获bc1fs3种子；以长粒、高整精米率品种a为对照，采用小型精米机进行加工，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高的品系；获得谷粒长粒、整精米率高、异交特性好，育性稳定，抗病性好、综合性状优良的水稻两系不育株系bc1fs6；

7)采用盆栽、人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，以品种b的相应三系不育系为对照，将上述入选不育株系bc1fs6代按株系分别插植于盆钵中，每盆2株，移入前剪去已经开放颖花，并单株套袋，每套2穗；采用同一恢复系连续授粉5天，取出时从穗顶端向下量出高温处理时期内开花的穗长度，并挂牌记录，处理结束后将全部盆栽植株置于自然条件下管理，种子成熟后考察结实率、裂颖率及饱满度，选择异交结实率等优于品种b的相应三系不育系、高温易制种的株系，割蔸再生移至海南冬季扩繁获得bc1fs7代；

8)采用人工气候箱对入选的两系不育株系fs7代的不育性及可繁性进行鉴定，并以低温敏两系不育系为对照，选育出育性稳定性优于对照，临界温度低的低温敏两系不育株系；重复上述的育性、整精米率与抗性及制种异交率鉴定步骤，最终获得谷粒长粒、整精米率高、制种耐高温，异交特性好，育性稳定，抗病性好、综合性状优良的两系不育系；所述人工气候箱期间模拟低温、高海拔气候；

所述人工气候箱包括箱体，所述箱体前后壁上设有透视窗口，所述透视窗口上装有一对玻璃镜，一对玻璃镜之间设有间隙，与箱体形成存储空气的密封的热交换腔；所述热交换腔底部设有出气管，顶部设有进气管，所述出气管上装有抽气泵；所述出气管外接进气管，所述进气管后端安装冷却包；所述进气管上还装有安装在冷却包中的盘管，所述冷却包中设有干冰和冰块；所述冷却包外侧上部设有气液管路，所述气液管路外侧流入箱体的内部空腔的顶部，所述气液管路末端设有喷雾头。本发明采用全新的育种工序，其解决了稻米的产量低、耐高温能力差、抗病能力差的缺陷；同时本发明采用全新的人工气候箱，其采用气冷代替水冷，抛弃了复杂的水管，增大了玻璃镜的面积，同时使用玻璃镜的热交换腔来换热，其换热面积，换热效果好；其气管的体积小，便于布置，同时冷却包采用干冰和冰块，其换热出来的水分和二氧化碳可以用于调节箱体内部的二氧化碳的浓度和湿度。

优选的，所述长粒型高整精米率品种为杂交水稻新品种嘉优99的父本c10、柱头耐高温、易制种籼稻品种籼型保持系ii－32b或谷丰b；高抗稻瘟病品种为广抗13b或谷丰b，低温敏两系不育系为金山s-2。

优选的，所述步骤7)中处理期间气候箱内湿度为60％，日温度平均为35±2℃。

优选的，所述冷却包安装在箱体内部空腔的上部。

优选的，所述进气管外接有侧通管路；所述侧通管路末端连通箱体的内部空腔。

优选的，所述侧通管路上装有单向电磁阀，所述单向电磁阀只允许的箱体的内部空腔输送气体进入进气管。本发明通过设置单向电磁阀，其有利于抽走箱体内部气体，使得箱体内部保持负压，模拟高源低压环境，不需要将设备移动到高源区域。

优选的，位于所述透视窗口内侧的玻璃镜上设有固定座，所述固定座上设有可转动地装有转轴，所述转轴上装有清洁臂，所述转轴内设有贯通箱体内部空腔的的轴管，所述转轴上设有连通轴管的弧形凹槽；所述清洁臂内部通气管，所述通气管通过弧形凹槽连通轴管；所述清洁臂靠近玻璃镜设有毛刷，所述清洁臂末端设有喷头，所述喷头连通通气管；所述转轴上装有连接清洁臂的扭簧，用于提供使得清洁臂回复原始位置的回弹力。

优选的，所述进气管上还侧通有加压气路，所述加压气路末端连接加压干燥气罐；所述进气管上设有第一电磁阀，所述加压气路上设有第二电磁阀。本发明设有加压干燥气罐，对箱体内部空腔进行充入气体，置换内部空气，调节内部湿度和气压；通过增大内部气压，使用气体通入储气腔内，推动清洁臂的喷头喷出气体，进而使得清洁臂转动，清洁内部玻璃镜上雾水和粉尘。

(三)有益效果

本发明提供的一种水稻抗瘟病两系不育系的选育方法，其具有以下优点：

1、本发明采用全新的育种工序，其解决了稻米的产量低、耐高温能力差、抗病能力差的缺陷；同时本发明采用全新的人工气候箱，其采用气冷代替水冷，抛弃了复杂的水管，增大了玻璃镜的面积，同时使用玻璃镜的热交换腔来换热，其换热面积，换热效果好；其气管的体积小，便于布置，同时冷却包采用干冰和冰块，其换热出来的水分和二氧化碳可以用于调节箱体内部的二氧化碳的浓度和湿度。

附图说明

图1是本发明的水稻抗瘟病两系不育系的选育方法的实施例2的人工气候箱剖面图；

图2是本发明的水稻抗瘟病两系不育系的选育方法的实施例2的玻璃镜及清洁臂的剖面图。

1、箱体，2、透视窗口，3、玻璃镜，4、热交换腔，5、出气管，6、进气管，7、抽气泵，8、冷却包，9、盘管，10、气液管路，11、喷雾头，12、侧通管路，13、单向电磁阀，14、固定座，15、转轴，16、清洁臂，17、轴管，18、弧形凹槽，19、通气管，20、毛刷，21、喷头，22、扭簧，23、第二电磁阀，24、加压气路，25、加压干燥气罐，26、第一电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明提供的一种水稻抗瘟病两系不育系的选育方法，包括以下步骤：

1)以长粒型、高整精米率水稻品种-a、柱头耐高温、易制种品种-b以及高抗稻瘟病品种-c为亲本，作杂交组合fa/fb，fa/fc，分别以fab、fac表示；种植fab、fac，并杂交fab/fac，获得复交一代，以fabc表示；种植fabc并收获f2种子；

2)将f2种子播种于稻瘟病重病区，采用诱发品种进行诱发发病，高抗稻瘟病品种c为对照，从中选择叶瘟发病级别在0-1级的秧苗，移植插秧；抽穗-蜡熟期，进行穗颈瘟鉴定，从中选择高抗稻瘟病且籽粒为长粒单株，收获f3种子；

3)春季播种f3，在夏季高温抽穗成熟期，选择植株转色好，结实率高、综合性状优良的株系，按株系收获种子，以长粒、高整精米率品种a为对照，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高的f4品系；重复上述步骤，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高，抗病性好的f6品系；

4)以低温敏两系不育系为母本，以入选的f6株系为父本杂交，获得杂种fs1代；种植杂种fs1代，抽穗后与相应的父本回交，获得bcs1代；

5)种植相应的bcs1代，分别混收bc1fs1代种子；种植bc1fs1群体2000株以上，从中选择育性好，籽粒长型，柱头外露率高，综合性状优良的两系不育单株，割蔸再生，混合收获不育株系的自交种子bc1fs2；

6)将bc1fs2种子种植于稻瘟病重病区，采用诱发品种进行诱发发病，高抗稻瘟病品种c为对照，从中选择叶瘟发病级别在0-1级的秧苗，移植插秧；抽穗期进行穗颈瘟鉴定，从中选择高抗稻瘟病且籽粒为长粒单株稻头，割蔸再生移至海南冬季扩繁，收获bc1fs3种子；以长粒、高整精米率品种a为对照，采用小型精米机进行加工，从中选择米质外观好，粒型长、整精米率高的品系；获得谷粒长粒、整精米率高、异交特性好，育性稳定，抗病性好、综合性状优良的水稻两系不育株系bc1fs6；

7)采用盆栽、人工气候箱模拟高温逆境的方法进行处理，以品种b的相应三系不育系为对照，将上述入选不育株系bc1fs6代按株系分别插植于盆钵中，每盆2株，移入前剪去已经开放颖花，并单株套袋，每套2穗；采用同一恢复系连续授粉5天，取出时从穗顶端向下量出高温处理时期内开花的穗长度，并挂牌记录，处理结束后将全部盆栽植株置于自然条件下管理，种子成熟后考察结实率、裂颖率及饱满度，选择异交结实率等优于品种b的相应三系不育系、高温易制种的株系，割蔸再生移至海南冬季扩繁获得bc1fs7代；所述步骤7)中处理期间气候箱内湿度为60％，日温度平均为35±2℃。

8)采用人工气候箱对入选的两系不育株系fs7代的不育性及可繁性进行鉴定，并以低温敏两系不育系为对照，选育出育性稳定性优于对照，临界温度低的低温敏两系不育株系；重复上述的育性、整精米率与抗性及制种异交率鉴定步骤，最终获得谷粒长粒、整精米率高、制种耐高温，异交特性好，育性稳定，抗病性好、综合性状优良的两系不育系；所述人工气候箱期间模拟低温、高海拔气候；所述长粒型高整精米率品种为杂交水稻新品种嘉优99的父本c10、柱头耐高温、易制种籼稻品种籼型保持系ii－32b或谷丰b；高抗稻瘟病品种为广抗13b或谷丰b，低温敏两系不育系为金山s-2。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例还公开了一种人工气候箱；包括箱体1，所述箱体前后壁上设有透视窗口2，所述透视窗口上装有一对玻璃镜3，一对玻璃镜之间设有间隙，与箱体形成存储空气的密封的热交换腔4；所述热交换腔底部设有出气管5，顶部设有进气管6，所述出气管上装有抽气泵7；所述出气管外接进气管，所述进气管后端安装冷却包8；所述进气管上还装有安装在冷却包中的盘管9，所述冷却包中设有干冰和冰块；所述冷却包外侧上部设有气液管路10，所述气液管路外侧流入箱体的内部空腔的顶部，所述气液管路末端设有喷雾头11。

所述冷却包安装在箱体内部空腔的上部。所述进气管外接有侧通管路12；所述侧通管路末端连通箱体的内部空腔。所述侧通管路上装有单向电磁阀13，所述单向电磁阀只允许的箱体的内部空腔输送气体进入进气管。位于所述透视窗口内侧的玻璃镜上设有固定座14，所述固定座上设有可转动地装有转轴15，所述转轴上装有清洁臂16，所述转轴内设有贯通箱体内部空腔的的轴管17，所述转轴上设有连通轴管的弧形凹槽18；所述清洁臂内部通气管19，所述通气管通过弧形凹槽连通轴管；所述清洁臂靠近玻璃镜设有毛刷20，所述清洁臂末端设有喷头21，所述喷头连通通气管；所述转轴上装有连接清洁臂的扭簧22，用于提供使得清洁臂回复原始位置的回弹力。所述进气管上还侧通有加压气路24，所述加压气路末端连接加压干燥气罐25；所述进气管上设有第一电磁阀26，所述加压气路上设有第二电磁阀23。

本实施例实施时，气冷代替水冷，抛弃了复杂的水管，增大了玻璃镜的面积，同时使用玻璃镜的热交换腔来换热，其换热面积，换热效果好；其气管的体积小，便于布置，同时冷却包采用干冰和冰块，其换热出来的水分和二氧化碳可以用于调节箱体内部的二氧化碳的浓度和湿度。当需要清洁内部水雾时，其打开加压干燥气罐和第一电磁阀和第二电磁阀，其储气腔内气体气压增大，其喷头喷出气流，使得清洁臂转动，清洁镜面上水雾和污渍。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。