一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育技術(shù)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育技術(shù)。它包括：a、確定含PMeS基因品系的恢復(fù)系雜交親本，確定有一定抗性的秈稻品系、粳稻品系的恢復(fù)系雜交親本；b、選育秈不/粳恢類型的恢復(fù)系，或者選育粳不/秈恢型的恢復(fù)系，雜交后再進行回交或復(fù)合交；c、選擇符合育種目標的單株，進行初次分子標記檢測；d、比較，挑選更優(yōu)良單株，連續(xù)自交直至株系基本穩(wěn)定；e、選擇優(yōu)良具有檢測分子標記的穩(wěn)定株系；f、以優(yōu)選株系為父本與不同類型多倍體不育系進行測交；g、選出優(yōu)良的雜種組合及其恢復(fù)系。本發(fā)明專利技術(shù)利用光溫敏雄性核不育基因的恢復(fù)性和具有PMeS基因品系的多倍體水稻高結(jié)實性結(jié)合，選育出多倍體水稻恢復(fù)系優(yōu)良品種。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育技術(shù)，屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的作物遺傳育種。
技術(shù)介紹
目前全世界種植的水稻是二倍體，即指它的細胞內(nèi)僅含有二套染色體，為2n＝2X＝24。在經(jīng)歷高稈品種向矮稈品種轉(zhuǎn)變的第一次綠色革命，以及由常規(guī)稻品種向雜交稻品種轉(zhuǎn)變的第二次綠色革命，獲得大幅度增產(chǎn)后，水稻產(chǎn)量自上世紀80年代中期以來的較長時間處于高產(chǎn)平緩的徘徊期。不同年代選育品種間增產(chǎn)幅度不超過5％，難以滿足在2050年后增產(chǎn)50％而緩解世界糧食危機的要求。為此，蔡得田、袁隆平等(2001)從進化生物學(xué)角度提出“利用遠緣雜交和多倍體雙重優(yōu)勢選育超級稻”的新戰(zhàn)略，如像小麥、棉花、油菜那樣經(jīng)由二倍體野生種進化到栽培的四倍體或六倍體種，其產(chǎn)量成倍增加那樣，培育具有四套或六套染色體的多倍體水稻將具有增產(chǎn)50％的潛力，可以從根本上緩解世界糧食危機。特別是利用多倍體“兩系”雜交稻是多倍體水稻育種三大階段的第一階段。“兩系”是光照(溫度)敏感雄性核不育系與恢復(fù)系的簡稱(相對于雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系的三系而言)。由于該光溫敏雄性不育系在不同光照(長日、短日)或不同溫度(高溫、低溫)下其雄性生殖器官表現(xiàn)出不育性或可育性的差別，并且同株能夠由不育性轉(zhuǎn)換為可育性。這種不育與可育的轉(zhuǎn)換使一個品系兼?zhèn)洹安挥怠焙汀氨３窒怠钡奶攸c，在不育期可與恢復(fù)系制種，在可育期可進行繁殖，達到一系兩用的目的。恢復(fù)系是雄性不育恢復(fù)系的簡稱，指植物的雌雄性器官發(fā)育正常，自身能正常授粉結(jié)實，而且其花粉可為雄性不育系授粉結(jié)實，并使所獲雜種一代花粉恢復(fù)正常可育性，自交可結(jié)實，而稱為恢復(fù)系；因此多倍體恢復(fù)系則首先是多倍體，如四倍體水稻為4X＝48；且具有多倍體的莖稈粗壯、花器變大、穗大粒大、花粉量大、花粉粒大，KI-I2染色為正常黑色等特點，而自交正常結(jié)實；其花粉傳給雄性不育系可使其結(jié)實為雜種；種植的雜種一代也可正常結(jié)實，并且表現(xiàn)出強大雜種優(yōu)勢，這樣就可以把現(xiàn)有的二倍體雜種優(yōu)勢轉(zhuǎn)換成多倍體雜種優(yōu)勢利用的新途徑，且能克服秈粳亞種雜交的不親和性，具有更大的增產(chǎn)潛力和抗性優(yōu)勢，對于解決世界糧食危機具有重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育方法。本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的。一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育方法，它包括：a、確定選育恢復(fù)系的雜交親本，在明確兩系光溫敏雄性核不育和恢復(fù)系與三系(雄性不育系，雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系)的不同性及PMeS基因在多倍體水稻育種的關(guān)鍵性的基礎(chǔ)上，確定選育恢復(fù)系的雜交親本，應(yīng)具有PMeS基因品系和能恢復(fù)光溫敏雄性核不育基因的恢復(fù)品系，一定抗性的秈稻品系，粳稻品系；(PMeS——多倍體減數(shù)分裂穩(wěn)定性的英文縮寫)b、選育秈不育/粳恢復(fù)類型的恢復(fù)系，首先以秈稻品系為母本，粳稻品系為父本雜交，隨后以粳稻品系為父本進行回交或復(fù)合交；或者選育粳不/秈恢型的恢復(fù)系，則以粳稻品系為母本，秈稻品系為父本進行雜交，隨后以秈稻品系為父本進行回交或復(fù)合交；c、根據(jù)多倍體水稻理想株型模式和多倍體水稻穗大粒大的特點，有針對性地選擇符合育種目標的單株，并初次進行分子標記檢測；d、對選留不同株系進行比較，挑選出更優(yōu)良單株，連續(xù)自交直至株系基本穩(wěn)定；e、對不同復(fù)選株進行比較，再次進行分子標記檢測，選擇豐產(chǎn)性能好，穗粒性狀優(yōu)，抗性較強，具有檢測分子標記的穩(wěn)定株系；f、以優(yōu)選株系為父本與不同類型多倍體水稻雄性不育系進行測交；g、對不同測交配組雜種進行區(qū)系比較，通過形態(tài)特征、配合力和雜種優(yōu)勢檢測挑選出形態(tài)優(yōu)良、抗性較強、配合力強、雜種優(yōu)勢強的雜種組合及其恢復(fù)系；h、連同選擇的優(yōu)勢配組不育系、恢復(fù)系及雜種提交評比和區(qū)試；i、申請該恢復(fù)系的品種審定。本專利技術(shù)的優(yōu)點是建立多倍體水稻兩系恢復(fù)系選育的技術(shù)體系，利用能恢復(fù)光溫敏雄性核不育基因的恢復(fù)性和具有PMeS基因品系的多倍體水稻高結(jié)實性結(jié)合，采用性狀優(yōu)良和一定抗性的秈稻品系、粳稻品系雜交、復(fù)合交和回交，并輔以分子標記檢測，而選育出多倍體水稻恢復(fù)系優(yōu)良品種。附圖說明圖1多倍體水稻恢復(fù)系圖片圖2多倍體水稻恢復(fù)系根尖染色體(2n＝4x＝48)具體實施方式下面以實施例多倍體水稻恢復(fù)系—R147的選育過程對本專利技術(shù)作進一步說明。實施例多倍體水稻恢復(fù)系—R147的選育1、多倍體水稻恢復(fù)系—R147選育程序如下：2、選育程序說明一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系—R147的選育方法，它包括：a、在明確兩系光溫敏恢復(fù)系特性及PMeS基因親本在多倍體水稻育種的關(guān)鍵作用的基礎(chǔ)上，確定Dure-4x(偏粳型)和Sg99012-4x(具PMeS基因品系)為選育恢復(fù)系的原初雜交親本；b、以偏粳稻品系Dure-4x為母本，具PMeS基因品系Sg99012-4x為父本進行雜交，隨后以秈稻品系—DTS選59-4x(DTS170/不脫粒秈糯)為父本進行復(fù)合交；c、根據(jù)多倍體水稻理想株型模式和多倍體水稻穗大粒大的特點，有針對性地選擇符合育種目標的單株，再次用優(yōu)良品系HN362進行復(fù)合交，并初次進行分子標記檢測；d、經(jīng)多代自交和選擇，每代的不同株系進行比較，挑選出更優(yōu)良單株，連續(xù)自交直至株系基本穩(wěn)定；e、對不同復(fù)選株系進行比較，再次進行分子標記檢測，選擇豐產(chǎn)性能好，穗粒性狀優(yōu)，抗性較強，具有檢測分子標記的穩(wěn)定株系；f、以優(yōu)選株系為父本與不同類型多倍體水稻光溫敏雄性不育系進行測交；g、對不同測交配組雜種進行區(qū)系比較，通過形態(tài)特征、配合力和雜種優(yōu)勢檢測挑選出形態(tài)優(yōu)良、抗性較強、配合力強、雜種優(yōu)勢強的雜種組合及其恢復(fù)系；h、連同選擇的優(yōu)勢配組不育系、恢復(fù)系及雜種提交品比和區(qū)試；i、申請該恢復(fù)系的品種審定。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育技術(shù)，它包括：a、確定選育恢復(fù)系的雜交親本，應(yīng)包括PMeS基因品系、一定抗性的秈稻品系、粳稻品系；b、選育秈不/粳恢類型的恢復(fù)系，首先以秈稻品系為母本，粳稻品系為父本進行雜交，隨后以粳稻品系為父本進行回交或復(fù)合交；或者選育粳不/秈恢型的恢復(fù)系，則首先以粳稻品系為母本，秈稻品系為父本進行雜交，隨后以秈稻品系為親本進行回交或復(fù)合交；c、根據(jù)多倍體水稻理想株型模式和多倍體水稻穗大、粒大特點，有針對性地選擇符合育種目標的單株，進行初次分子標記檢測；d、對選留單株的株系進行比較，挑選更優(yōu)良單株，連續(xù)自交直至株系基本穩(wěn)定；e、對不同株系進行比較和分子標記檢測，選擇豐產(chǎn)性能好，穗粒性狀優(yōu)良，抗性較強，具有檢測分子標記的穩(wěn)定株系；f、以優(yōu)選株系為父本與不同類型多倍體不育系進行測交；g、對不同配組雜種進行品系比較，通過形態(tài)特征，配合力和雜種優(yōu)勢檢測而挑選出形態(tài)特征優(yōu)良、抗性較強、配合力強、雜種優(yōu)勢強的雜種組合及其恢復(fù)系；h、連同選擇的優(yōu)勢配組的不育系、恢復(fù)系及雜種提交品比和區(qū)試；i、申請該恢復(fù)系品種審定。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多倍體水稻兩系恢復(fù)系的選育技術(shù)，它包括：a、確定選育恢復(fù)系的雜交親本，應(yīng)包括PMeS基因品系、一定抗性的秈稻品系、粳稻品系；b、選育秈不/粳恢類型的恢復(fù)系，首先以秈稻品系為母本，粳稻品系為父本進行雜交，隨后以粳稻品系為父本進行回交或復(fù)合交；或者選育粳不/秈恢型的恢復(fù)系，則首先以粳稻品系為母本，秈稻品系為父本進行雜交，隨后以秈稻品系為親本進行回交或復(fù)合交；c、根據(jù)多倍體水稻理想株型模式和多倍體水稻穗大、粒大特點，有針對性地選擇符合育種目標的單株，進行初次...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡得田，宋兆建，張獻華，劉育華，王維，何玉池，
申請(專利權(quán))人：湖北大學(xué)，武漢多倍體生物科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42