一種水稻樹生殖固定雜種優勢的育種方法

2023-06-30 17:52:51

專利名稱：一種水稻樹生殖固定雜種優勢的育種方法
技術領域：
本發明屬於水稻雜種優勢利用領域，具體地說本發明是一種水稻樹生殖固定雜種優勢育種方法。

背景技術：
水稻是我國種植面積最大的穀類作物之一，也是最主要的糧食之一。隨著我國人口數量的增加，耕地面積的減少，普通水稻的種植已遠遠不能滿足我國糧食生產的需要，所以提高單位面積產量成為增加糧食產量的必由之路。而培育增產潛力更大的新品種則是提高單位面積產量的一條經濟有效的技術途徑。
建國以來，我國水稻育種經歷了兩次重大突破。一是50年代末至60年代初矮稈育種的突破，使水稻產量提高了20～30％。二是70年代雜交水稻的選育成功，使水稻產量又提高了20％。雜交水稻突破了自花授扮作物雜種優勢利用的難關，推動了雜種優勢更廣泛的研究和利用。雜交水稻的優勢主要表現在根系發達、植株生長旺盛，穗大粒多，並具有較廣泛的適應性，這些無疑都是雜交水稻高產的原因所在。進入80年代以來，無論是常規稻還是雜交稻的產量，均出現了徘徊局面。1981年日本首次提出水稻超高產育種，1989年國際水稻研究所正式開展水稻超高產育種研究，我國於1996年啟動了「中國超級稻育種」計劃，採用理想株型塑造秈與粳亞種間雜種優勢利用相結合、兼顧提高品質與抗性的技術路線，經過全國廣大科研工作者的協作攻關，於2000年實現了平均667平方米產量達到700公斤的第一期目標，並提前一年於2004年在湖南實現了平均667平方米產量達到800公斤的第二期目標。並提出了我國超級稻要實現2010年平均667平方米產量達到900公斤的第三期目標。


發明內容
本發明的目的是提供一種通過利用與豐產性有關的有利性狀和雜種優勢利用相結合的途徑，選育超高產水稻樹生殖固定雜種優勢的育種方法。
本發明一種水稻樹生殖固定雜種優勢育種方法，包括如下步驟用固優18號作母本，用野生山花稻作父本進行雜交，種植雜交後代，人工去雄，用野生山花稻的花粉人工授粉進行回交，選擇一支2穗的單株，混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻和高粱品種掃帚高粱兩個品種的花粉人工授粉進行雜交，選擇植株高大、一支3-4穗、穗大的單株，混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻、高粱品種掃帚高粱和玉米品種農大108三個品種的花粉人工授粉進行雜交後，進行回交，選擇植株高大、一支5穗、穗大的單株，混收留種，種植回交後代，並加代選擇符合目標性狀的單株，獲得農藝性狀穩定的超高產水稻品種。
其中所述回交的次數是1次或2次。
其中所述雜交和回交的時間是上午9:00-10:30。
其中所述雜交和回交的溫度，在作早稻種植時為31-36℃。
其中所述雜交和回交的溫度，在作晚稻種植時為27-33℃。
每次雜交和回交時，均要套紙袋，防止陽光照射，晚上打開紙袋通風，30天收割保管，曬乾備用下一代種植。
理想株型是水稻在特定的生態條件下與豐產性有關的各種有利性狀的最佳組配。雜種優勢利用則是通過雙親有利性狀的互補獲得最佳的組合。因此，理想株型與優勢利用相結合，可以相得益彰。事實上，中國超級稻研究正是我國水稻理想株型育種和雜種優勢利用進一步深入發展的結果。因此，在理想株型育種成果的基礎上進行雜種優勢利用研究，是超級稻育種的有效途徑之一。本發明就是通過利用與豐產性有關的有利性狀和雜種優勢利用相結合的途徑，選育出單位面積產量超高的水稻品種東協一號(代號0636)。該品種生長快，分櫱力強，可在櫱中分櫱(空中分櫱)，即一支多穗，可稱作水稻樹。每節櫱間距為10-12釐米，分支櫱長1.5-1.8米，主稈高度1.8-2.0米，每株平均分櫱數18個，每櫱5穗，株有效穗達90穗。平均穗長33釐米，每穗一般332-340粒，實際上目前一支稈總穗為1700粒，千粒重28克左右，每667平方米產量一般在1100公斤以上，高產田塊可達1300公斤。該雜交水稻的選育成功，使水稻產量又提高了37.5％。該品種可在不同的地點和氣候下生長，可在旱地，也可在水田種植；可作早稻、中稻或晚稻一年三季種植，其產量高，且多抗。
固優18號是由中國農科院農作物研究所陳建三研究員和湖北省武穴市農作物良種研究所於2001年培育出的一個無融合生殖雜交晚稻新品種，已在2006年出版的《種子通》總第20期第12頁上公開了其特徵特性及栽培要點。該品種具有質優、早熟、高產、抗病蟲害等特性，可以連年自留稻種。該品種具有高分櫱力和高成穗率。一般作二晚大田單本栽插，株有效穗達15-20穗，最多可達30穗。每穗一般250-350粒，結實率90％以上。千粒重27克左右，每667平方米產量一般在500公斤以上，高產田塊可達700公斤。其穀粒細長黃亮，米粒全透明，無腹白心白，外觀極佳。米飯鬆軟不粘，適口性好。該品種在長江流域作二晚種植，全生育期115-118天。在黃淮流域可作一季晚稻種植。經多年引種，該品種高抗稻飛蝨、螟蟲，苗期不易感病，中後期輕感稻瘟病和紋枯病。
野生山花稻是育種人於1998年1月在廣東省高州市山美區山邊公路旁發現的。其特徵與野麻芒相似，一年四季均可生長，株高達3米，葉片長達2米，葉片直徑4釐米，莖稈直徑3釐米，莖稈堅硬，四季長出絲細小谷穗，黑殼白粒，抗病蟲害、抗倒伏。
掃帚高粱是山西省農業科學院高粱研究所育成的高粱品種。該品種已經廣泛推廣，並已在2006年出版的《種子通》總第20期第11頁上公開了。該品種因分枝多，枝稈堅韌性好，是製作掃帚的理想原材料。其穗大、產籽量高，每667平方米產量一般400公斤左右，籽粒加工後的高粱麵粉為紅色，糯性極好，出酒率高於稻穀。該品種可自留種種植。
農大108由中國農業大學於1991年育成，1997年通過北京市、河北省品種審定委員會審定。農大108的選育方法已於1997年4月2日申請了發明名稱為「一種玉米雜交種的選育方法」的發明專利，並已於2001年8月29日授權公告，公告號CN1070020C。該品種在北京地區春播生育期120天左右。株高260釐米，穗位高110釐米，穗長20釐米，穗粗4.9釐米，穗粒行數16-18行，行粒數40粒，千粒重300克，粒型半馬齒，質地半硬。葉寬直，色濃，穗位以下葉片平展，穗位以上葉片上衝。根系發達，莖稈堅韌，具有較強的抗倒伏、耐旱、耐澇、耐貧瘠能力。對大、小葉斑病、黑穗病、褐斑病、青枯病等多種病害都具有較強的抗性，活秧成熟，保綠性好。
本發明的優點和積極效果為 本發明的育種方法所選育出的超高產水稻品種生長快，分櫱力強，可在櫱中分櫱(空中分櫱)，即一支多穗，產量高，且多抗，可稱作水稻樹。該雜交水稻的選育成功，使我國水稻產量又提高了37.5％。該品種可在不同的地點和氣候下生長，可在旱地，也可在水田種植生長。



圖1水稻樹生殖固定雜種優勢育種過程的系譜圖
具體實施例方式 以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1 1998年用固優18號(代號98-9718)作母本，用錯期6個月後播種的野生山花稻(代號98-01)作父本進行雜交，雜交的時間是上午9:00，雜交的溫度是36℃，獲得30粒雜交種子。1999年種植30株，人工去雄後，用野生山花稻(代號98-01)的花粉人工授粉進行回交，回交的時間是上午10:30，雜交的溫度是31℃，選擇一支2穗的單株，混收留種。2000年種植3000株，人工去雄後，採集等量的野生山花稻(代號98-01)和高粱品種掃帚高粱的花粉人工授粉進行雜交，雜交的時間是上午10:00，雜交的溫度是30℃，選擇植株高大、一支3-4穗、穗大的單株，混收留種。2001年種植20個株系，每個株系種300株，人工去雄後，採集等量的野生山花稻(代號98-01)、高粱品種掃帚高粱和玉米品種農大108的花粉人工授粉進行雜交，雜交的時間是上午10:30，雜交的溫度是33℃，選擇植株高大、一支3-4穗、穗大的單株，混收留種。2002、2003年種植上年所留種子，繼續用野生山花稻(代號98-01)、高粱品種掃帚高粱和玉米品種農大108作父本回交二次，二次回交的時間均是上午9:00，雜交的溫度是27℃，選擇植株高大、一支5穗、穗大的單株，混收留種。2003年7月種植雜60個株系，2004-2006年進行加代4代，每年分別調查60株，以觀察其它農藝性狀的穩定性，最終選育出綜合農藝性狀優良的超高產水稻品種東協一號(代號0636)。
每次雜交和回交時，均要套紙袋，防止陽光照射，晚上打開紙袋通風，30天收割保管，曬乾備用下一代種植。
權利要求
1、一種水稻樹生殖固定雜種優勢育種方法，其特徵在於用固優18號作母本，用野生山花稻作父本進行雜交，種植雜交後代，人工去雄，用野生山花稻的花粉人工授粉進行回交，選擇一支2穗的單株，混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻和高粱品種掃帚高粱兩個品種的花粉人工授粉進行雜交，選擇植株高大、一支3-4穗、穗大的單株，混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻、高粱品種掃帚高粱和玉米品種農大108三個品種的花粉人工授粉進行雜交後，進行回交，選擇植株高大、一支5穗、穗大的單株，混收留種，種植回交後代，並加代選擇符合目標性狀的單株，獲得農藝性狀穩定的超高產水稻品種。
2、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述回交的次數是1次或2次。
3、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述雜交和回交的時間是上午9:00-10:30。
4、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述雜交和回交的溫度，在作早稻種植時為31-36℃。
5、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述雜交和回交的溫度，在作晚稻種植時為27-33℃。
全文摘要
本發明涉及一種水稻樹生殖固定雜種優勢育種方法，用固優18號作母本，用野生山花稻作父本進行雜交，種植雜交後代，人工去雄，用野生山花稻的花粉人工授粉進行回交，選擇符合目標性狀的單株混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻和高粱品種掃帚高粱兩個品種的花粉人工授粉進行雜交，選擇符合目標性狀的單株混收留種，下一年種植後，人工去雄，採集等量的野生山花稻、高粱品種掃帚高粱和玉米品種農大108三個品種的花粉人工授粉進行雜交後，進行回交，選擇符合目標性狀的單株混收留種，種植回交後代，並加代選擇符合目標性狀的單株，獲得農藝性狀穩定的超高產水稻品種，使我國水稻產量又提高了37.5％。
文檔編號A01H1/04GK1907012SQ20061011243
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月17日 優先權日2006年8月17日
發明者廖富東 申請人:廖富東