專利名稱：水稻不包穗雄性不育系的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬利用雄性不育的水稻雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域。
水稻的雄性不育系無論是三系雜交稻的核質(zhì)互作型不育系或是兩系雜交稻光(溫)敏核不育系，都表現(xiàn)穗頸短，穗不能完全抽出的特性。不育系的這一特性是提高不育系異交率、提高種子生產(chǎn)產(chǎn)量的遺傳障礙。盡管中國科學(xué)家們早就發(fā)明了噴施赤霉素(920)的方法來緩解與部分消除不育系的包穗，并把繁殖制種產(chǎn)量提高到較高的水平；但遺傳解除不育系的包穗一直是育種家們追求的目標(biāo)，因為920的應(yīng)用要求較高的技術(shù)及較嚴(yán)格的氣候條件，而且噴施920的工本費不低，特別在中國之外，該藥劑昂貴，大劑量的920應(yīng)用提高了生產(chǎn)成本。
八十年代初，美國學(xué)者J.N.Rutger在粳稻的誘變后代中發(fā)現(xiàn)了一種長穗頸的隱性基因eui突變體，他提出eui基因?qū)腚s交稻恢復(fù)系，可能可實現(xiàn)雜交稻的機(jī)械化制種。本專利發(fā)明人楊仁崔認(rèn)為eui導(dǎo)入保持系可能遺傳解除不育系的包穗，從而引導(dǎo)雜交稻種子生產(chǎn)的根本性變革(同J.N.Rutger的私人通訊，1982年)。嗣后，浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)的申宗坦教授和福建農(nóng)業(yè)大學(xué)的楊仁崔教授都從Rutger引進(jìn)eui突變體種子，并開展了雜交、回交把eui基因?qū)胫袊挥档墓ぷ?，育成了基本不包穗的不育系，但都沒能在生產(chǎn)上應(yīng)用。主要的問題在于用雜交、回交方法把eui基因從粳稻導(dǎo)入秈稻保持系，由于基因重組，育成的保持系難以保留eui供親的長穗頸程度，又難以達(dá)到保持系輪回親本的綜合優(yōu)良性狀。
最近幾年，江蘇農(nóng)科院孫立華研究員在組培后代中也獲得粳稻的02428品種的eui突變系，福建農(nóng)業(yè)大學(xué)在秈稻三系材料輻射后代中又獲得eui突變體。
本發(fā)明的目的是利用eui基因于雜交稻不育系，育成不包穗的不育系，在種子生產(chǎn)中不用或幾乎不用920，節(jié)省成本，并且把不育系的異交水平，種子生產(chǎn)產(chǎn)量和穩(wěn)產(chǎn)性提高到一個新水平，并推動雜交稻在中國之外的應(yīng)用。
本發(fā)明的內(nèi)容為水稻不包穗雄性不育系的選育方法，其特征在于直接誘變雜交稻保持系獲長穗頸保持系，后同不育系雜交、回交轉(zhuǎn)育成不包穗的不育系；而不是利用現(xiàn)有在粳稻中已發(fā)現(xiàn)的eui基因，通過雜交把eui重組到保持系，后轉(zhuǎn)育成不育系。這種被誘變的保持系，包括現(xiàn)有已推廣應(yīng)用的三系體系的保持系，也包括育種家待出圃的保持系和可轉(zhuǎn)育成不育系的常規(guī)品種、系；還包括兩系法中的不育系。這種誘變方法，除了物理、化學(xué)因子誘變外，還包括航天搭載誘變、組織培養(yǎng)過程的突變以及自然界自發(fā)突變的選擇。如果從現(xiàn)有育成的保持系中獲得長穗頸寡基因隱性突變，可直接同該不育系雜交并只回交一次即可獲得穩(wěn)定的不包穗的改良不育系。直接誘變兩系法雜交稻的光、溫敏不育系，在它的誘變分離世代獲eui突變體即獲得了不包穗的光、溫敏核不育系。
本發(fā)明的主要特點是首先，不通過雜交回交轉(zhuǎn)移eui基因，而是直接從保持系(品種)中獲得eui突變，或是直接誘變兩系稻不育系，使改良的不育系從遺傳上根本解除包穗又保留原不育系的綜合性狀，達(dá)到生產(chǎn)應(yīng)用的目的。其次，一旦從保持系中獲得保持系的eui突變體，即可同該保持系的不育系測交，其F1再同保持系eui突變體回交，在B1F1群體中就會分離出帶有eui純合基因不包穗不育株(系)，而eui突變體即成不包穗不育系的保持系。育種周期僅2～3個種植季。同時由于eui基因在F1表現(xiàn)完全隱性，因此這種不包穗不育系所組配的雜交稻F1，同原來不育系所組配的F1比較，在株型(株高)及構(gòu)成產(chǎn)量諸因素和產(chǎn)量表現(xiàn)方面都無顯著差異，因此如對現(xiàn)有已推廣的雜交稻組合進(jìn)行“eui”利用的改良，可不必或可縮短eui雜交組合中間試驗和生產(chǎn)示范階段就進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果，引導(dǎo)雜交稻種子生產(chǎn)及雜交稻育種技術(shù)的變革，使全國的雜交稻繁殖與制種田(15萬公頃左右)增產(chǎn)2～3成(每公頃0.75噸)即11.25萬噸的不育系和雜交稻種子，價值15億元左右；每公頃可省去施用“920”的成本費750元，共1.125億。該技術(shù)在國外應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益更顯著。
實施例一用γ-射線3.0萬Rad照射珍汕97B干種子，在它的M2世代獲得長穗頸珍汕97eui-B，作珍汕97A/珍汕97eui-B和回交珍汕97A/珍汕97eui-B2，在回交的B1F1群體中將分離出25％的不包穗的珍汕97euiA，這些不育株已不分離，即為A系，而珍汕97eui-B即為B系，用不包穗的珍汕97euiA組配恢復(fù)系明恢63獲雜交稻eui汕優(yōu)63。
實施例二用γ-射線3.0萬Rad照射早秈121品系(對野敗不育系不育性保持)，獲早秈121-eui突變；作野敗珍秈97A/早秈121-euiBC6，獲早秈121euiA不包穗不育系。用該不育系廣泛測交、篩選恢復(fù)系，選育出生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的新的雜交稻組合。
實施例三用γ-射線3.0萬Rad照射兩系稻不育系培矮64S干種子，在它的M2世代獲培矮64S-eui突變體，繁殖該突變體即成一個不包穗的培矮64S。用該不育系測交選育可在生產(chǎn)上應(yīng)用的兩系雜交稻組合。
權(quán)利要求
1.水稻不包穗雄性不育系的選育方法，其特征在于直接誘變雜交稻保持系獲長穗頸保持系，后同不育系雜交、回交轉(zhuǎn)育成不包穗的不育系；而不是利用現(xiàn)有在粳稻中已發(fā)現(xiàn)的eui基因，通過雜交把eui重組到保持系，后轉(zhuǎn)育成不育系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于這種被誘變的保持系，包括現(xiàn)有已推廣應(yīng)用的三系體系的保持系，也包括育種家待出圃的保持系和可轉(zhuǎn)育成不育系的常規(guī)品種、系；還包括兩系法中的不育系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于這種誘變方法，除了物理、化學(xué)因子誘變外，還包括航天搭載誘變、組織培養(yǎng)過程的突變以及自然界自發(fā)突變的選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果從現(xiàn)有育成的保持系中獲得長穗頸寡基因隱性突變，可直接同該不育系雜交并只回交一次即可獲得穩(wěn)定的不包穗的改良不育系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于直接誘變兩系法雜交稻的光、溫敏不育系，在它的誘變分離世代獲eui突變體即獲得了不包穗的光、溫敏核不育系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在是用γ-射線3.0萬Rad照射珍汕97B干種子，在它的M2世代獲得長穗頸珍汕97eui-B，作珍汕97A/珍汕97eui-B和回交珍汕97A/珍汕97eui-B2，在回交的B1F1群體中將分離出25％的不包穗的珍汕97euiA，這些不育株已不分離，即為A系，而珍汕97eui-B即為B系，用不包穗的珍汕97euiA組配恢復(fù)系明恢63獲雜交稻eui汕優(yōu)63。
全文摘要
本發(fā)明屬利用雄性不育的水稻雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域。它是一種利用長穗頸突變隱性基因達(dá)到遺傳解除水稻不育系包穗(穗不完全抽出)的育種技術(shù)。用誘變等手段,直接誘變雜交稻保持系,獲長穗頸保持系后轉(zhuǎn)育成不育系。這種不育系不包(或基本不包)穗,異交特性獲得遺傳上的根本性改良,繁殖、制種的高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)性提高,并且對不育系不用或僅極少量應(yīng)用赤霉素,降低生產(chǎn)成本,減小環(huán)境污染。
文檔編號A01H1/02GK1198298SQ98102050
公開日1998年11月11日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月5日
發(fā)明者楊仁崔 申請人:福建農(nóng)業(yè)大學(xué)