本發明屬于雜交育種領域,具體涉及一種“東野型”三系雜交水稻異交親和保持系的篩選方法。
背景技術:
雜交水稻在我國糧食生產中發揮了巨大作用,特別是三系雜交稻的選育和應用促進了水稻生產飛躍式的發展和產量的歷史性提高。
三系雜交稻種子的生產需要水稻細胞質雄性不育系、保持系和恢復系三者的配套。自1973年實現野敗型三系配套以來,雜交稻制種技術不斷發展和提高,每畝產量由最初的幾十公斤提高到現在的三百公斤。制種產量的高低是決定雜交稻品種推廣應用的一個重要因素,而制種產量主要取決于不育系的異交結實率。
我們利用東鄉野生稻作為細胞質源培育出“東野型”新質源雄性不育系,并發現該類型不育性的恢保遺傳關系與傳統的“野敗”、“紅蓮”及“包臺”等類型完全不同。“東野型”胞質雄性不育性具有極為廣泛的保持譜,現有不同三系類型的保持系和恢復系以及絕大多數常規品種均為“東野型”不育性徹底的保持系。
然而,在“東野型”不育系培育過程中,我們發現,部分品種作為保持系轉育“東野型”不育系,回交一代以后結實率顯著下降,并且隨世代增加,最終表現出異交不親和性(回交結實率低于10%),而有些品種轉育“東野型”不育系的回交結實率正常(高于75%),說明保持系品種的遺傳背景對“東野型”不育系的異交結實率具有直接影響。因此,在“東野型”不育系培育過程中,首要任務是篩選異交親和的保持系。在具體實踐中,通過多代回交轉育的傳統方法能夠達到篩選目的,但勢必需要投入較多的人力物力財力以及較長的周期。
技術實現要素:
本發明針對因保持系品種遺傳差異造成轉育的“東野型”不育系異交結實率低、以及利用多代回交轉育來篩選保持系的傳統方法投入大周期長的不足,提供一種簡易篩選異交親和的“東野型”保持系的方法。以異交不親和(雜交結實率極低)的“東野型”不育系為母本,將待篩選的保持系品種分別跟它雜交,通過考察雜交當代的結實率,即可判定該保持系品種是否異交親和。
即本發明的第一目的在于一種“東野型”三系雜交水稻異交親和保持系的快速篩選方法,包括以下步驟:
1)準備異交不親和的“東野型”雄性不育系,以及待篩選的保持系品種;
2)以異交不親和的“東野型”雄性不育系為母本,將所述待篩選的保持系品種分別與所述異交不親和的“東野型”雄性不育系進行雜交,充分授粉,成熟后考察結實率,結實率高于75%,即為異交親和保持系,反之淘汰。
優選地,本發明所述的“東野型”三系雜交水稻異交親和保持系的篩選方法中,所述異交不親和的“東野型”雄性不育系的結實率小于10%。
優選地,本發明所述的“東野型”三系雜交水稻異交親和保持系的篩選方法中,所述異交不親和的“東野型”雄性不育系是以“東野型”敗育細胞質培育成的雄性不育系,該細胞質來源于東鄉野生稻,例如,含雄性不育細胞質的東鄉野生稻的鑒定方法可參考cn201510896879.7。
本發明還提供了上述方法獲得的“東野型”三系雜交水稻異交親和保持系。
本發明與現有技術相比,本發明具有以下優點:按照本發明的“東野型”三系保持系篩選方法,在雜交當代即可篩選到異交親和的“東野型”保持系。本發明方法步驟簡單,而且周期短,能夠有效提高“東野型”異交親和不育系的培育效率。
具體實施方式
下面將結合本發明中的實施例,對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
首先,以江西省農業科學院水稻研究所東鄉野生稻異位保存圃里的東鄉野生稻(shenx,yans,huangr,zhus,xiongh,shenl.ricescience,2013,20(5):379-382.)為母本,早秈品種中早35(江西科源種業有限公司供種)為輪回父本育成“東野型”不育系(shen等,2013),暫命名為東野1a,在每個回交世代,東野1a雜交授粉結實正常(>75%)。
接下來,以東野1a為母本、野敗型保持系金23b(江西省農業科學院水稻研究所種質資源庫)為輪回父本,當天下午選擇剛抽葉鞘一半以上或抽出葉鞘的東野1a穗子,用剪刀剪去穗子上已開過的穎花,對剩余的穎花逐一剪去小花上部1/3左右的穎殼,剪完后套袋防止外來花粉的干擾,第二天上午待金23b開花時取花粉對東野1a進行充分授粉,收獲雜交種種成f1代,跟金23b繼續回交,收獲種子種成bc1f1代,在該世代選擇8個不同單株進行剪穎授粉,單株間的雜交結實率出現半正常(30~55%)和極低(<10%)兩種情況(表1),隨著回交世代增加,核背景被逐漸置換,所有單株的回交結實率都降至10%以下,將回交5代后得到的結實率極低的不育系命名為東金a。
表1東野1a和金23b回交一代結實率(%)
**表示極顯著(p<0.01)
根據以上兩個品種培育“東野型”不育系的情況來看,“東野型”不育系的異交習性明顯存在核背景差異,因此在培育“東野型”不育系過程中需要特別注意篩選合適的保持系材料。
對比例
我們采取“以差驗好”的辦法來篩選“東野型”異交親和保持系,即,以東金a為母本,選用野敗型保持系天豐b、五豐b、榮豐b、印水型保持系ii-32b(下簡稱ii-32b)、野敗型恢復系r463(江西省農業科學院水稻研究所種質資源庫)五個品種為父本進行雜交,在充分授粉的情況下,僅ii-32b跟東金a雜交的f0結實正常,達83.3%,其余四者跟東金a的f0的平均結實率分別為5.1%、4.7%、6.9%和3.3%。
繼續跟天豐b、五豐b、榮豐b、ii-32b及r463回交,充分授粉,到回交第5代對結實率進行考察,依然只有ii-32b為輪回父本的雜交結實正常,結實率為81.2%,其余的雜交結實率都極低,跟雜交第一代相似,均不足10%,表現為異交不親和。說明利用結實率極低的不育系東金a作母本,待測品種跟它雜交一代即可完成篩選,不必回交增加工作量。對以上所有材料回交轉育5代的高世代不育系鏡檢,這些不育系的高世代花粉都完全敗育,其特征均為典敗且花粉稀少。表明這些品種都能很好地保持“東野型”不育性,但從異交結實率來看,除中早35外,僅ii-32b適合作“東野型”保持系。由上可見,以結實率好和差的不育系為母本,來篩選雜交親和保持系,用結實率好的不育系要回交1代以上才能判定,而本發明的方法用結實率差的不育系雜交當代即可見效。
由此可見,以異交不親和(異交結實率極低)的“東野型”不育系為母本,將待鑒定的材料跟它雜交,根據當代結實情況,即可初步篩選出異交親和、適合作“東野型”保持系的材料。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。