一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
【專利摘要】一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，屬于水稻育種【技術領域】。該選育方法包括：篩選適溫下發(fā)芽力高的水稻品種；種子萌發(fā)低溫淹水處理；芽期低溫處理；常溫恢復處理；芽期耐低溫品種篩選；繼續(xù)常溫恢復處理；苗期低溫處理；苗期耐低溫品種篩選；與超高產(chǎn)早稻進行雜交；對F1收獲的種子進行篩選；種植成株系F3并選擇優(yōu)異單株；在F4-F6株系中選擇優(yōu)異單株，加代穩(wěn)定；種植株系至F7代，測定選擇得到前期功能型超級早稻品種。本發(fā)明得到的早稻品種，能有效地避免水稻生長前期低溫、水淹導致的直播稻發(fā)芽不整齊、爛芽爛秧，降低播種和苗期因冷害和水淹造成的減產(chǎn)風險，有利地推動水稻直播技術的發(fā)展和進一步提高長江中下游雙季早稻的單產(chǎn)。
【專利說明】一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于水稻育種【技術領域】，具體涉及一種前期功能型超級早稻品種的選育方法。
【背景技術】
[0002]“前期功能型”超級稻是相對于“后期功能型”超級稻而言的，可以理解為是一種新的水稻生理模式，這種生理模式表現(xiàn)為在生育前期包括種子萌發(fā)期、芽期和苗期處于低溫、水淹不利環(huán)境條件下，其在根系、芽和幼苗的生長生理特征特性上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。
[0003]水稻是我國的主要糧食作物，冷害是雙季稻作區(qū)水稻栽培上經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在我國長江中下游早稻區(qū)及東北、高寒山區(qū)和冷水灌溉地區(qū)較為突出，受低溫的影響，引起水稻爛芽爛秧，影響產(chǎn)量；另一方面，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，相對于育秧、插秧栽培模式的高成本而言，水稻直播是大勢所趨。雖然水稻直播栽培技術具有生產(chǎn)成本低、操作簡便的優(yōu)點，但是由于播種季節(jié)常遇低溫，造成種子發(fā)芽不整齊、缺苗斷壟，從而出現(xiàn)大幅減產(chǎn)，因此，耐低溫發(fā)芽的水稻遺傳研究和耐低溫品種的選育逐漸成為研究熱點。
[0004]另外，長江中下游早稻區(qū)在播種出苗期間易遇到低溫陰雨天氣，淹澇對水稻生長的影響也已引起關注，對于水稻種子直接播種于水淹地，低溫、水淹下強勁的發(fā)芽力是水稻直播形成健壯秧苗的基礎。目前許多高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻品種因為低溫水淹情況下發(fā)芽率低、爛芽而不能應用于水稻直播，也限制了直播水稻的發(fā)展。因此，挖掘國內(nèi)的耐低溫、耐淹水稻資源和引進國外資源開展耐低溫耐淹水稻品種的選育是預防低溫和水澇災害的重要措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于設計提供一種前期功能型超級早稻品種的選育方法的技術方案。
[0006]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于包括以下步驟:
1)篩選適溫下發(fā)芽力高的水稻品種:設置植物培養(yǎng)箱溫度為30土rc、濕度80%、暗黑條件進行發(fā)芽試驗，挑選出發(fā)芽率> 95%且出芽所需時間< 72h的水稻材料備用；
2)種子萌發(fā)低溫淹水處理:將步驟I)中挑選出的水稻材料種子進行淹水條件下低溫發(fā)芽試驗，培養(yǎng)箱溫度為15±1°C、濕度80%、暗黑，從中挑選出發(fā)芽率> 90%且出芽所需時間< 12d的水稻材料備用；
3)芽期低溫處理:將步驟2)中挑選出的水稻材料進行低溫處理，溫度為5土1°C，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，保持2±lmm的薄水層，處理時間為 IOd ；
4)常溫恢復處理:將步驟3)中處理好的材料轉(zhuǎn)入溫度按照8:30-20:30為25±1°C、20:30-8:30 為 17土 1°C循環(huán)、濕度 80%、光照按照 8:30-20:30 為 5L、20:30-8:30 為 OL 循環(huán)的條件下進行恢復，處理時間為5d ；
5)芽期耐低溫品種篩選:統(tǒng)計步驟4)中處理過的材料的幼芽成活數(shù)，挑選幼芽轉(zhuǎn)綠成活數(shù)> 80%的水稻材料備用；
6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續(xù)處理，待幼苗生長至2葉I心；
7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，處理時間為7d ；
8)苗期耐低溫品種篩選:統(tǒng)計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數(shù)，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用；
9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產(chǎn)早稻進行雜交；
10)從F1收獲的種子開始，重復步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發(fā)且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量性狀，選擇優(yōu)良單株；
11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇優(yōu)良株系，從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)異單株，對收獲的種子進行步驟1-8)處理，保留低溫、淹水條件下能夠發(fā)芽且芽期和苗期耐低溫的單 株； 12)在F4-F6株系中，結合株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇單株，繼續(xù)進行加代穩(wěn)定；
13)種植株系至F7代，測定低溫發(fā)芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產(chǎn)量數(shù)據(jù)，選擇種子萌發(fā)耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到“前期功能型”超級早稻品種。
[0007]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟I)和2)中出芽芽長≤5mm。
[0008]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟I)中出芽所需時間< 72h。
[0009]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟2)中出芽所需時間< 12do
[0010]本發(fā)明得到的前期功能型超級早稻品種，能有效地避免水稻生長前期低溫、水淹導致的直播稻發(fā)芽不整齊、爛芽爛秧，降低播種和苗期因冷害和水淹造成的減產(chǎn)風險，有利地推動水稻直播技術的發(fā)展和進一步提高長江中下游雙季早稻的單產(chǎn)。另外，本發(fā)明在選育中采用植物培養(yǎng)箱進行耐低溫品種的篩選鑒定，提高了選擇效率。
【具體實施方式】
[0011 ] 以下結合實施例來進一步說明本發(fā)明。
[0012]實施例1:一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
1)篩選適溫下發(fā)芽力高的水稻品種:設置植物培養(yǎng)箱溫度為30土rc、濕度80%、暗黑條件進行發(fā)芽試驗，挑選出發(fā)芽率> 95%且出芽(芽長> 5mm)所需時間< 72h的水稻材料備用;
2)種子萌發(fā)低溫淹水處理:將步驟I)中挑選出的水稻材料種子進行淹水條件下低溫發(fā)芽試驗，培養(yǎng)箱溫度為15土 I °C、濕度80%、暗黑，從中挑選出發(fā)芽率> 90%且出芽(芽長≤5mm)所需時間≤12d的水稻材料備用；
3)芽期低溫處理:將步驟2)中挑選出的水稻材料進行低溫處理，溫度為5±1°C，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，保持2± Imm的薄水層，處理時間為 IOd ；4)常溫恢復處理:將步驟3)中處理好的材料轉(zhuǎn)入溫度按照8:30-20:30為25±1°C、20:30-8:30 為 17土 1°C循環(huán)、濕度 80%、光照按照 8:30-20:30 為 5L、20:30-8:30 為 OL 循環(huán)的條件下進行恢復，處理時間為5d ；
5)芽期耐低溫品種篩選:統(tǒng)計步驟4)中處理過的材料的幼芽成活數(shù)，挑選幼芽轉(zhuǎn)綠成活數(shù)> 80%的水稻材料備用；
6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續(xù)處理，待幼苗生長至2葉I心；
7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，處理時間為7d ；
8)苗期耐低溫品種篩選:統(tǒng)計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數(shù)，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用；
9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產(chǎn)早稻進行雜交；
10)從F1收獲的種子開始，重 復步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發(fā)且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量性狀，選擇優(yōu)良單株；
11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇優(yōu)良株系，從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)異單株，對收獲的種子按步驟I) -8)進行處理，保留低溫、淹水條件下能夠發(fā)芽且芽期和苗期耐低溫的單株；
12)在F4-F6株系中，結合株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇單株，繼續(xù)進行加代穩(wěn)定；
13)種植株系至F7代，測定低溫發(fā)芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產(chǎn)量數(shù)據(jù)，選擇種子萌發(fā)耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到“前期功能型”超級早稻品種。
[0013]試驗例I
選取從俄羅斯和我國東北地區(qū)引入的生育期適合在杭州作雙季早稻種植的水稻品種76個，經(jīng)恒溫50± I °C處理3d，破除休眠后，每品種挑選2*100粒種子，分別放入直徑為15cm的培養(yǎng)皿中，70%的酒精浸泡lOmin，蒸餾水沖洗3_5遍至殘余酒精沖凈，加入蒸餾水淹沒水稻種子，分別放入30土 1°C的和15土 1°C、濕度80%、暗黑的植物培養(yǎng)箱中，保持種子上有2mm水層，觀察和記錄發(fā)芽情況。
[0014]72h統(tǒng)計30± 1°C的植物培養(yǎng)箱中的發(fā)芽率，淘汰發(fā)芽率< 95%的品種，測量芽長，淘汰芽長< 5mm的品種，篩選出72h內(nèi)發(fā)芽率≥95%且芽長≥5mm的品種。
[0015]將篩選出的品種轉(zhuǎn)入5土1°C的低溫條件下IOd (濕度80%，光照8:30_20:30為3L，20:30-8:30 為 OL)，然后轉(zhuǎn)入常溫(8:30-20:30 溫度為 25土1°C，光照 5L，20:30-8:30溫度為17±1°C，光照0L)5d，統(tǒng)計芽轉(zhuǎn)綠成活數(shù)，淘汰成活數(shù)< 80%的品種，保留成活數(shù)≥80%的品種。
[0016]將挑選品種的成活幼苗在8:30-20:30溫度為25±1°C，光照5L，20:30_8:30溫度為17±1°C，光照OL的條件下，培養(yǎng)至幼苗2葉I心，保持2 ± Imm水層，再進行苗期低溫處理:溫度設置為10±1°C，濕度80%，光照設置循環(huán)(8:30-20:30為3L ；20:30-8:30為0L)，保持2± Imm水層，處理時間為7d，統(tǒng)計各品種的成活幼苗數(shù)，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料即得到適溫下發(fā)芽力高、芽期和苗期耐低溫的水稻品種。
[0017]12d統(tǒng)計15 ± I °C植物培養(yǎng)箱中的發(fā)芽率，淘汰發(fā)芽率< 90%的品種，測量芽長，淘汰芽長< 5mm的品種，篩選出12d內(nèi)發(fā)芽率≥90%，且芽長≥5mm的品種。將篩選出的品種在幼芽期轉(zhuǎn)入低溫條件下(溫度5土 1°C，濕度80%，光照8:30-20:30為3L ；20:30-8:30為0L) IOd,然后轉(zhuǎn)入常溫(8:30-20:30 為 25土1°C，光照 5L，20:30-8:30 為 17土1°C，光照0L，濕度80%)5天，統(tǒng)計幼芽轉(zhuǎn)綠成活數(shù)，淘汰成活數(shù)< 80%的品種，保留成活苗數(shù)> 80%的品種。
[0018]將所篩選到的品種的幼苗，繼續(xù)在常溫(8:30-20:30為25±1°C，光照5L，20:30-8:30為17土1°C，光照0L)條件下培養(yǎng)至2葉I心，將幼苗轉(zhuǎn)入10±1°C的低溫條件下(濕度80%，光照8:30-20:30為3L，20:30-8:30為0L) 7d，統(tǒng)計成活幼苗數(shù)，淘汰成活幼苗數(shù)< 80%的品種，保留成活幼苗數(shù)> 80%的品種，即得到種子萌發(fā)耐低溫、耐水淹且芽期和苗期耐低溫的水稻品種。
[0019]試驗 例2
O篩選到低溫、水淹條件下種子發(fā)芽力高且芽期、苗期耐低溫的水稻品種L52 ；
2)將L52做為母本，超高產(chǎn)水稻品種中嘉早17為父本，進行雜交；
3)F1收獲的種子，按照實施例1的步驟2)-8)進行篩選，鑒定低溫發(fā)芽力和芽期、苗期耐冷性，選擇淹水、低溫條件下發(fā)芽力強且芽期、苗期耐低溫的植株，種植F2群體，從中選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的單株；
4)種植F3株系，結合株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選種優(yōu)良株系，按照實施例步驟
2)-8)進行篩選，從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)異單株，種植株系；
5)在F4-F6株系中，結合株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇單株，繼續(xù)進行加代穩(wěn)定；
6)種植株系至F7代，按照實施例1的步驟2)-8)進行篩選，結合產(chǎn)量數(shù)據(jù)(育種慣用說法，一般是根據(jù)單株產(chǎn)量，折算畝產(chǎn))，選擇淹水、低溫條件下發(fā)芽力高、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到“前期功能型”超級早稻品種“耐冷早17”。
[0020]表1.“前期功能型”超級早稻耐冷早17與普通水稻品種金早47比較
【權利要求】
1.一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于包括以下步驟: 1)篩選適溫下發(fā)芽力高的水稻品種:設置植物培養(yǎng)箱溫度為30土rc、濕度80%、暗黑條件進行發(fā)芽試驗，挑選出發(fā)芽率> 95%且出芽所需時間< 72h的水稻材料備用； 2)種子萌發(fā)低溫淹水處理:將步驟I)中挑選出的水稻材料種子進行淹水條件下低溫發(fā)芽試驗，培養(yǎng)箱溫度為15土1°C、濕度80%、暗黑，從中挑選出發(fā)芽率> 90%且出芽所需時間< 12d的水稻材料備用； 3)芽期低溫處理:將步驟2)中挑選出的水稻材料進行低溫處理，溫度為5±1°C，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，保持2±lmm的薄水層，處理時間為 IOd ； 4)常溫恢復處理:將步驟3)中處理好的材料轉(zhuǎn)入溫度按照8:30-20:30為25±1°C、20:30-8:30 為 17土 1°C循環(huán)、濕度 80%、光照按照 8:30-20:30 為 5L、20:30-8:30 為 OL 循環(huán)的條件下進行恢復，處理時間為5d ； 5)芽期耐低 溫品種篩選:統(tǒng)計步驟4)中處理過的材料的幼芽成活數(shù)，挑選幼芽轉(zhuǎn)綠成活數(shù)> 80%的水稻材料備用； 6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續(xù)處理，待幼苗生長至2葉I心； 7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，濕度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環(huán)，處理時間為7d ； 8)苗期耐低溫品種篩選:統(tǒng)計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數(shù)，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用； 9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產(chǎn)早稻進行雜交； 10)從F1收獲的種子開始，重復步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發(fā)且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量性狀，選擇優(yōu)良單株； 11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇優(yōu)良株系，從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)異單株，對收獲的種子進行步驟1-8)處理，保留低溫、淹水條件下能夠發(fā)芽且芽期和苗期耐低溫的單株； 12)在F4-F6株系中，結合株葉形態(tài)、結實率、抗性和產(chǎn)量選擇單株，繼續(xù)進行加代穩(wěn)定； 13)種植株系至F7代，測定低溫發(fā)芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產(chǎn)量數(shù)據(jù)，選擇種子萌發(fā)耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到“前期功能型”超級早稻品種。
2.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟I)和2)中出芽芽長≥5mm。
3.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟I)中出芽所需時間< 72h。
4.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特征在于所述的步驟2)中出芽所需時間≤12d。
【文檔編號】A01H1/02GK103975847SQ201410212824
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權日:2014年5月20日
【發(fā)明者】焦桂愛, 胡培松, 唐紹清, 謝黎虹, 魏祥進, 邵高能, 圣忠華 申請人:中國水稻研究所