一種一系穩定雜種優勢和一系良種的培育方法
【專利摘要】本發明屬于公開一種一系法雜交水稻，育種是繼“三系”“兩系”雜交稻優勢利用之后，再如何樣穩定雜種優勢。具體分兩步進行：第一步，以“三系”雜交稻F1代為母本，再雜交第三父本(所需性狀)，“四系”配組雜種更大優勢。第二步，用“一系法”將優勢穩定下來，是中國袁隆平老師雜交稻的強大優勢和美國加洲的技術(路得·布爾班克；性狀、培育、穩定、鞏固、遺傳)有機結合的產物。
【專利說明】一種一系穩定雜種優勢和一系良種的培育方法
[0001]1、意義:發明創造的目的:就是要解決雜交水稻不要噴呀，因水稻雜種優勢利用，只能利用一代(F1當代顯性)，&代以后，因基因分離嚴重，性狀變化無常，優勢銳減，產量下降，在生產中沒有使用價值，這是其一。
[0002]其二:雜交“制種”技術程序繁雜，成本高，制得種子少(200~300斤/畝)，而且雜株多，風險大！又容易退化(由于趕花粉)。
[0003]此項發明:技術方案:就是通過雜交種F1代，再行雜交第三父本(所需性狀)，配制出遺傳性穩定的新型雜交稻，不要午宇制種”。在生產中可連續用種20年以上，每畝產量達到550公斤~650公斤(達到“三系”、“兩系”雜交稻的標準)，而且抗性好，不退化。每畝產種子(1000斤以上)每畝大田用種量:也只要2市斤就夠了。(參看附圖，Fb4代、Fb8代、Fb9代的雜交優勢,連續性)。[0004]說明:FB4代、Fb8代……是穩定優勢后第η代，是使用的年代數序。不是在培育過程中的代數，培育過程中的品種，未成功的，不能接出去，在生產中使用。
[0005]2、【技術領域】:本發明屬于種子科學和基因工程【技術領域】。
[0006]此項技術研究:一不是普通品種(常規品種)雜交育種；二不是“三系u‘兩系”雜種優勢利用F1代，雜交育種；三不是DNA切割，移植分子育種(無性繁殖)四不是無融合生殖育種，而是新的領域，是一種“系列”育種新方法，是雜交后、雜種后裔F2代、F3代、F4代……Fn代以后的情形(貫徹整個自由組合法則的始末)，本項研究領域，就是研究，F2代以后的“亂”！雜亂無章的有章過程(結果)。本項研究是通過全融合分離技術，通過雌、雄個體兩性，性結合，產生新的生命體，是集結雌、雄個體、遺傳特性，通過系統分離，系統遺傳新模式(新結構)，從而產生出新品系，新類型、新變種[結構+機能+外型=個性(本性)]。
[0007]此項研究，是總結、利用袁隆平老師創造的舉世聞名的雜交水稻的成功，利用雜交稻的強大優勢，和美國加洲的技術(如何培育、固定新特性、并遺傳下去)找到了“新路子”。
3、【背景技術】
[0008]20世紀后期，為解決雜交水稻繁殖，制種問題，長沙湖南農大萬文舉老師等人(和武漢、南京的一些教授同窗好友)開創了分子育種，應用DNA切割，移植技術，固定雜種優勢，培育成功遺傳工程稻:6ER-1號、GER-3號……等等。20世紀70年代，全球130多個國家的農業專家教授在意大利米蘭地區開會，為解決雜交水稻不要制種問題，提出了水稻無融合生殖育種，討診、.涿琴，提出了什么障礙基因分離，使優勢不變，而遺傳下去。中國、北京、農科院、作物育種、栽培研究所陳建三先生，即是這方面的研究專家。也是從1976年開始的，研究水稻無融合生殖育種，陳建三先生，用粳型的遠緣雜交，雜種后代不育，由母本孢子體無融合生殖，由珠心胚無性繁殖，致使基因不分離(細胞學、胚胎學分析)。陳建三等人，在后來的雜交試驗中，還用什么兼性無融合生殖親本，專性無融合生殖親本做試驗材料，進行試驗研究，在轉基因過程中，提出了什么攜帶基因、轉座基因、目的基因……試驗，至1988年止，培育成功了 “84-15”無融合生殖雜交稻。“84-15”在河南省鄭州市(黃河南岸)搞了三個栽培方(每個栽培方100畝)，單產高達635公斤和604公斤/畝，可生育期太長，做中稻栽培，180多天，秋天，要播小麥了，中稻還未收割，春夏要插中稻了，小麥還未收割，與小麥爭地盤、爭季節
[0009]1993年，從北方引進了一個“固優20”無融合生殖雜交稻在湖南洞口做中稻栽培，雜交優勢還可以，根系也很發達，到后期出現，分的分蘗，孕的孕穗，抽的抽穗，開的開花，黃的黃熟，產量在300多公斤左右。
[0010]由于無融合生殖雜交稻，雖然是多代優勢雜交稻，因為是幾對隱性基因純合體(aabbyydd)在全國11個省市推廣以來,還是推不開。
[0011]1995年，廣西種子公司經理龐華榮對我說:“北京農科院陳建三多次來信，要我種他的‘84-15’、‘89-63’雜交稻，我不種他的，生育期太長，180多天，我們廣西要的是120多天~140多天的品種。”
4、
【發明內容】

[0012]此項發明，稱之曰:“全融合分離技術”
[0013]①何謂全融合？是對無融合生殖而言，雜交種因基因分離，嚴重影響生物性狀的正常狀態，變得雜亂無章，沒有個頭緒，使得生物個體變化無常，在生產中沒有使用價值，也使生物本身沒有進化，建樹自身的生存條件。意大利米蘭地區的?盡咚寧:提出了無融合生殖、障礙生物基因隔離，不分化，呈無性繁殖，形成生物隱性性狀新個體(aabbcc……)
[0014]因“三系”雜交稻F1代是個多家系(不育系、保持系、恢復系)多因素結合的復雜家系體，加上第三父 本、“四系”雜交，使新生命體更加復雜化，顯性基因密集(分摩距離縮短，拷貝增加)。
[0015]全融合呢？就是通過雌、雄兩性，全面“性”結合，使得基因互換，基因重組(重疊)基因突變增加了機率(頻率)從而融合，發育形成新的突變個體(管理目標)，新變種。這是生物進化史上最自然、最基本、最常見的方法。
[0016]②分離技術呢？
[0017]分離法則之后，就是自由組合法則，自由組合(上述討論過)，因復雜家系體、基因大分化、大改組、大結合、增加顯性基因結合的頻率，總有些個體結合得好的，就以這個別優勝單株，在進化長河中分道揚鑣，越發展到高世代，區別就越大(細胞一器官一組織——系統)，所以，分離技術，就是高級系統階段系統分離、系統遺傳新模式，個別優勝單株的串坪，說的“ψΜS舉”。
[0018]所以，此項技術(發明)，就是全融合，分離技術形成新模式的全部內容。這也正如:猴子進化成人一樣，由于結構有些微變異。“猩猩”比大猩猩，黑猩猩更接近人類。“猩猩”、類人猿，因要戰勝猛獸，經常練習直立行走，把兩只手解放出來，抓石頭，棍棒，打猛獸，并且成群結隊，發出同一種聲音(語言)齊心協力，打來的猛獸用火烤，呷熟的。猴子會爬樹，避免與猛獸格斗，在樹上摘果子吃，類人猿從猴子分化、進化出來，遠遠脫離動物界，而成為自然界的統治者。
5、【具體實施方式】
[0019]①物色父、母親本及播種安排期
[0020]在構思、模擬試驗設計擬定好后，開始物色父、母親本材料:優勢突出，分蘗力強，穗大穩定，抽穗整齊，有效穗高，抗病蟲力強，空秕率低，以優I18為例,第三父本(第一父本保持系，第二父本:恢復系、第三父:“超常三號”所需性狀)要選與母本具有對立性狀的性狀(對立面容易轉化)，分期分批播種，目的在于同時開花。
[0021]②雜交授粉。“三系”雜交早稻——“金優974Fi代”，7月初抽穗揚花，上午10點-11點，先用溫湯去雄法或黑衣服把母本株罩起來，15分鐘后，母本提前開花一小時(其他稻株還未開花，以免串花自交)，把當天開花的穎果，一個個用攝子把花藥鉗掉，一個穎果里有六個花藥。全部去掉干凈，兩片羽毛雌蕊)，把昨天前開花的，全部剪掉(已授粉)；把當天未開花的(尚未成熟)也全部剪掉，只留當天開花的，有授粉能力的進行人工授粉，再把父本花粉傳上去，用鉗子刮動幾下，便雜交、授粉了(若不是人工安排，有計劃異花授粉、恐怕一萬年以后，很難有機會相碰、朵交)。
[0022]雜交、授粉完畢后:用塑料袋罩起來，以免串花和鳥雀啄食種子，系好掛牌(標記好、父、母本名稱和時間)這就是雜交授粉全過程，是整個培育新品種種中心環節。
[0023]③培育特性
[0024]爾后，把已雜交的種子收藏起來，下季或翌年播種，精心培育雜種苗后代，開花了，在五彩繽紛，爭相獻媚的雜種后裔苗中，以明察秋毫之覺察力，尋找出類拔萃的鶴立雞群優勝單株(管理目標)可以是一株、二株，也可以是一群，而把其余的低劣雜株全部干凈毀掉。
[0025]注意:不能在匕代中尋找純模式，無經驗的人，往往對它抱喜悅的希望！(純模式，屬當代顯性，要分化的)
[0026]在F2代中，固定一個模式，只有在F2代中，尋找雜種苗中出類拔萃的單株，才是“中選”咋若匕代中沒有串m出類拔萃的優勝單株，雜種后裔仍茁壯、繁茂、五彩繽紛，可選取個體茁壯的，繼續種植(自由傳粉、姐妹交)，期待在&、匕代中發現“管理目標”，“優139”，優勢固定的雜交種，就是“汕優64”再雜交后，F4代中舉f的。
[0027]“一系”穩定雜種優勢，“一系”良種的培育，普遍存在的問題。
[0028]a.就是雜種后裔的不育(雜種的優勢是普遍存在的，雜種的不育性并非絕對普遍，產生雜種不育的原因，是雜種后裔生殖系統不完善的結果……(達爾文)
[0029]南優二號X雪峰山旱稻，在F2代中，發現兩株出類拔萃的單株(管理目標)，醒似“南優2號，，，生長繁茂，單株分蘗I7株，每穗200多粒。“不寧”每穗結谷2粒~4粒，在78年~88年的10年中，采用回交、重交、外交、姐妹交、等各種雜交方式，累代的進行篩選、培育，好不容易，才克服了有害基因的遺傳一穎殼、花器嚴重不育)，結實率由每穗3~4粒—40~50粒，最后到220多粒。“旱優二號”一“旱優7號”的成功，耗費了我18個春秋的心血！選擇淘汰的單株達5836000多個！
[0030]在“性狀”培育、穩定遺傳特性時，不但可以克服某些有害性狀(如上所述)，還可以加強某些特性。
[0031]b、旱優38” 一 “V優6號”X雪峰山旱稻，培育成“旱優二號”，旱優二號耐旱力不夠強，再用V優六號早X ^ (雪峰山旱稻+露水白)葉片上有一層絨毛，改進、培育成“旱優38號”，旱優38號，非但沒有旱優二號的芒，其葉片上的絨毛又多又濃又長，比露水白多多了，“旱優38號”葉片上結一層露水，到12點才干，下午5點鐘后，又結一層露水，有效地改變了田間小氣候，增強了抗旱性。[0032]C、例2，“優I22”、是V優64Fi早X古(高梁型變形稻)新恢復)，通過一連串、一系列艱苦、不懈的培育，遺傳性穩定，產量高。1995年在廣西農校農場豐產示范，畝產達621公斤、比“汕優桂99C”(畝產600市斤)增產一倍，其中高產的一個原因，谷粒特別大顆長顆(三粒寸)，雜種加強V20A母本的特性。
[0033]④篩選
[0034]一挨發現了這個“管理目標”后，抓住它，進行一連串、一系列的目標管理，從F2代、F3、F4……F8代~F12代，因生物體和人類一樣，是一個“家系”，是多因素綜合性狀體，上面講了，本項技術發明是系統分離，系統遺傳新模式(細胞——器官——組織——系統)所以，WF2代~F12代，一系列的演化、進化中，會出現祖先的重演，種種跡象，特別是F3~F5中，低世代，混種世代最差，會出現大量低劣雜株，必須干凈徹底毀掉，從F2~F12代中，累代地清除雜株。為達到缺什么，補什么，須采取回交、重交、外交、姐妹交等多種雜交方式，在培育篩選過程中，要結合某種優良性狀所采取的雜交方式，一些優良性狀是結合進去了，但是一些有害性狀也帶進來了，又要花時間，在這方面，浪費土地、浪費時間，浪費經濟，浪費精力是嚴重的，在培育，篩選優良性狀中，采取姐妹交有些微變異，差異之間和變種之間的雜交是有力地促進優良性狀的進展！在選擇過程中，以明察秋毫之覺察力，在田間、地頭、從早—晚，在雜種后裔苗種觀察、檢查、判定它們，是基因型AaBbCcRrDd ?是表現型AABBRRDD ?
是顯性的，AA、BB......?或其他......是隱性的aabb......?在選擇中，一是要有經驗(一整套
的認識論和方法論)二是要有耐心等待。
[0035]小結:呈顯性反應的表現形與呈顯性反應的基因型。其雜交優勢#丁-昀。
[0036]⑤具體實 施
[0037]培育成功的雜種優勢固定的雜交稻:七大優勢:
[0038]a.生長繁茂、茁壯、單株分蘗17棟以上，大蘗達46株；
[0039]b.穗大粒多，一般每穗180~220粒以上，大穗350粒；
[0040]c.有效穗高，少或沒有無效分蘗，抽穗整齊；
[0041]d.粒大粒重，千克重28克；
[0042]e.空秕率低,在15%以下；
[0043]f.抗性好，高抗紋枯病，中抗稻瘟病；
[0044]g.米質好，達三項經濟指標(優I18)。
[0045]⑥具體實施
[0046]按照權利要求1的要求:雜種優勢和優勢遺傳，必具備四大特點:
[0047]a.到后期，育性穩定，性狀沒有絲毫搖擺的跡象，穩定、整齊劃一。
[0048]b.優勢突出，完全具備三系雜交稻種種優勢，結合第三父本優點，具備七大優勢。
[0049]c.優勢穩定，整齊劃一，形號一致的多代優勢，呈群體結構遺傳。
[0050]d.沒有分離株出現，純度達99.8%以上，用戶落心，生產保險。
[0051]小結:用明察秋毫之覺察力，觀察雜種后裔的一切，賴以改造它們。
[0052]結論:一批又一批，“一系”穩定雜種優勢，系列育種的試驗，一批又一批的“一系”培育良種的成功:旱優7號、旱優38、優I22、優I23、優I31、優I32、優I37、優I39 (神舟二號)、優I18(神舟三號)新“品系”、新變種的出現，問世以來，突出地表現兩大特點:①具有“三系”雜交稻種種雜交優勢，共同的特點:分蘗力強，單株分蘗14~17株以上,大蘗達46株,所以新品系，每畝大田用種I公斤~0.8公斤/畝。②每畝產稻谷(種子)1000斤以上/畝，且可連續用種20年。大大地提高雜交制種(三系、兩系)效率，大大地節約生產成本！對社會所做的新貢獻。
[0053] 優I39 (神舟二號)，2007年，與廣西種子公司合作，五壙農場，早造528公斤/畝，晚造551公斤，在桂北柳州一帶十幾個縣市種植，推廣。528公斤，551公斤，比第一個“三系”雜交稻“南優二號” 511公斤高，比第一個兩系雜交稻，“培兩優特青” 508公斤/畝更高。
[0054]“優118”(神舟三號)2005年，2010年、2011年湖南省農業廳、種子站、馬王堆本省種子公司在湖南省11個縣市試種，普遍高產550公斤/畝不等，2011年湖南省洞口縣38個試點:一般畝產550公斤，最低510公斤/畝，最高610公斤/畝。
[0055]下一步:
[0056]1、與超級稻雜交配組試驗，有可能獲得700公斤，800公斤，926公斤高產紀錄！
[0057]2、正在研究粳型雜交稻，正在進展中。
【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是Fb9代優I18和Fb8代優I18圖；
圖2是Fb9代優I18圖；
圖3是Fb4代優I18圖。
【權利要求】
1.配制雜種強優勢。所述雜種優勢，和雜種優勢遺傳，其特征在于: a.必須具備“三系”雜交稻的種種雜種優勢，必須是當代“顯性”，多因素復雜家系體。再雜交第三父本(所需性狀)，培育起來的雜交稻。 b.其雜種優勢能夠“遺傳”。
2.按照權利要求1的要求:(物色父、母本)“三系”雜交種Fl代母本:具有強大優勢，其特征在于:①優勢突出(單株分蘗14~17株以上)，②穗大粒多，每穗180~220粒以上，③有效穗高整齊，少無效分蘗，④抗病力強，⑤空秕率低于15%以下。
3.按照權利要求1的要求，在雜種后裔苗中尋找發現“管理目標”，可以是一株、二株、也可以是一群，不能在Fl代中挑選純類型(當代顯性，必分化)；在？2代中尋找固定一個模式。
4.按照權利要求1和3的內容:將優良性狀進行培育、穩定、鞏固，并將優良性狀遺傳下去。
5.根據權利要求1 的內容:培育成功的、優勢固定的新型雜交稻，必具備a、b、c、d、e、f、g七大優勢(其中包括父本的優勢)a優勢突出:單株分蘗17株以上，大穗達46株；b穗大粒多，每穗180~220粒以上，大穗350粒；(:成穗率高，抽穗整齊；(1空秕率低15%以下；e抗性好；f粒大粒重，千粒重28克左右；g米質好，達三項經濟指標。
6.按照權利要求1的要求:培育成功的新型雜交稻(雜種優勢固定的雜交稻)雜種優勢和優勢遺傳，必具備五大特點:a、b、C、d、e。 a.育性穩定，后期性狀，沒有絲毫搖擺的跡象。 b.優勢突出，穩定母本和父本雜交優勢的七大優勢。 c.優勢穩定，整齊劃一，形號一致的多代優勢，呈群體結構遺傳。 d.沒有分離株出現，純度達99.8%以上，用戶落心，生產保險。 e.無須繁殖、“制種”在生產上，可連續用種20年以上。
【文檔編號】A01H1/02GK103947535SQ201210073905
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年3月12日 優先權日:2011年11月5日
【發明者】米華山 申請人:米華山