一種從水稻雜交種中除去母本自交種苗的技術的製作方法
2023-05-30 23:43:41 3
專利名稱：一種從水稻雜交種中除去母本自交種苗的技術的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種提高水稻雜交種純度的生產方法，特別涉及在水稻雜交F1代種苗中用除草劑除去母本自交種苗的除雜技術。
水稻是自花授粉作物。用作雜交制種的母本，必須具備雄性不育的特徵。但是在很多情況下，制種母本的雄性不育是不徹底的。例如受光照和溫度控制的光(溫)敏雄性不育系，在制種期間，如遇到異常低溫，便會導致育性部分恢復，產生自交結實現象。又如化學藥劑導致的雄性不育，由於藥劑及施用條件的差異，有時也會發生雄性不育不完全而產生自交結實。制種母本的這種雄性不完全現象，使得在所產生的雜交種子中有可能混入母本的自交種子而造成混雜。為了剔除雜交種子中混入的母本自交種子，對母本進行性狀標記是一種有效的技術。已經公知的標記方法有利用淡綠色葉片性狀(中國水稻科學，1995、9(2):65-70)，利用紫色葉片性狀(中國水稻科學，1995、9(1):45-48)。利用轉綠型白化突變性狀(浙江農業大學學報，1996,22(1):55-60)來標記母本等。帶有以上標記性狀的母本自交種在苗期分別表現為淡綠葉片、紫色葉片或白化葉片，而雜交苗則表現正常綠色葉片，這樣就可以在F1代苗期用手工拔除自交苗，保證雜交苗純度。這種標記除雜的缺點是要在田間手工操作，勞動量大而且很難除盡。
水稻的化學致死性狀是另一類可以利用的標記性狀。已經公知的對雜交水稻親本進行化學致死標記的技術有利用抗化學除草劑顯示性狀標記父本(科學通報，1998 43(1)67-70)的技術。採用具有這種標記性狀的父本制種，在雜交F1代苗期噴施特定除草劑，即可殺死母本自交苗，保留雜交苗，達到雜交苗保純的目的。另一種已經應用的化學致死標記技術是利用對除草敏感致死的隱性性狀標記父本，用於在混植法制種時授粉後選擇性殺死父本，以便於對雜交制種的機械化收穫(kloakl M et al,1991.Mechanized production ofF1 Seeds in Rice by Mixed planting JARQ(24):234-252)。以上兩種公知的技術均採用標記父本的方法來達到不同的目的。
本發明的目的，是針對雜交水稻制種因雄性不育不徹底而導致的母本自交混雜，提供一種利用除草劑在F1代苗期除掉自交苗而達到提高雜交種純度的方法。
本發明是這樣實現的一種在水稻雜交種中用除草劑除去母本自交種苗的方法，選擇對苯達松具有敏感致死隱性性狀的母本與恢復系配製雜交種；在該雜交種的現青至抽穗期，用10mg/L至5000mg/L的苯達松溶液進行葉面噴施，除去母本自交種。
所述的母本具有光(溫)敏雄性不育的性狀。
在雜交種的2.5至4.0葉齡期進行葉面噴施。
用300mg/L至1500mg/L的苯達松溶液進行葉面噴施。
所述的母本為8077。
權利要求1-4之一所述的方法，在水稻對環境敏感雄性不育系雜交制種保純或者水稻光溫敏雄性不育系雜交制種保純或者水稻化學殺雄雜交制種保純或者水稻雜交種子純度快速鑑定中應用。
下面敘述本發明的研究過程1．材料和方法1.1誘變親本選用兩用不育系W6154s。該不育系具有較好的農藝性狀及配合力，具有較好的短日低溫自交繁殖力，但其育性轉換下限溫度較高，較易發生制種時自交混雜。
1.2藥劑選用6種對一般水稻安全性好，而對其他植物有不同的選擇性殺滅作用的化學除草劑(草剋星、苯達松、農得時、快殺稗、禾大狀和威農)，分別編號為1-6號。施藥方法均為秧苗1.5-3.5葉期間葉面噴施。掌握在每種藥劑對正常水稻安全無害的適中濃度。
1.3誘變方法採用Co60-Y射線輻照誘變親本幹種子3506Y。M1代種籽混收，M2代分單株收穫，採用半保留方法(即每個M2代單株種子一半留種，一半播種)，種植成M2代株行，苗期噴藥篩選。
1.4對獲得的突變體進一步進行藥劑重複試驗及反應閾值測試，通過雜交、回交進行經典遺傳分析。
2．試驗結果2.1突變體的篩選與獲得。1996年輻照處理W6154S幹種子，種植於湖北巴東縣海拔700m高程稻田，混合收穫M1代種子。1997年仍種植M2代於海拔700米高程稻田，全部分單株收穫。所收種子採用半保留法在本發明申請人試驗田直播種植成M3代株行。苗期從1葉1心至3葉1心期間連續用1-6號藥劑葉面噴霧，藥後觀察反應。在25100個株行中，只發現一個株行8077能被完全殺死。
1997年冬，在人工氣候箱和海南陵水分別用1-6號藥劑處理8077秧苗，明確該突變體僅對2號藥劑(苯達松)敏感致死，而對1號和3-6號藥劑在試驗濃度條件下無致死反應。
2.2突變體8077對苯達松敏感致死的反應濃度閾值。
採用20-5000mg/L濃度的苯達松，分別處理8077M4代和相應對照3葉1心秧苗，觀察結果見表1。從表1可見，當濃度大於300mg/L時，可以在3-7天內完全殺死8077自交秧苗，而在上述試驗濃度範圍內，對誘變親本W6154S、常規水稻測64-7及8077和測64的雜交F1代無害。
2.3 8077突變性狀的遺傳2.3.1研究證明，8077對苯達松敏感致死的突變性狀可以穩定遺傳。將8077自交繁殖獲得M4和M5代，經苗期葉面噴霧，均表現完全致死，從M3代至M5代未出現分離。
2.3.2研究證明，該突變性狀呈隱性表達。採用測64-7，6175,6011等12個秈型水稻品種(系)作父本同8077雜交，對其F1代秧苗噴施500mg/L以上濃渡的苯達松，均表現為正常無害，不影響生長。
2.3.3研究證明，該突變性狀為單基因遺傳。對8077測64-7、8077 6011、8077 6157等三個組合的F2代秧苗給予苯達松處理(3葉1心，500mg/L)7天後調查死苗和正常苗比例，結果證明，其致死和正常苗比例高度符合1∶3比例(表2)。
2.3.4研究證明，8077突變體的突變基因，效應單一，除對苯達松致死外對植株其他性狀未發現不利影響。比較8077和其誘變親本W6154S的農藝性狀和光(溫)敏育性表達，未見明顯差異(表3)。進一步觀察以8077和W6154S為母本配製的雜交組合，也未見明顯差異(表4)。
本發明的優點和積極效果如下1、能夠保證兩系雜交水稻的田間純度。研究證明，水稻雜交種子混雜每增加一個百分點，每公傾產量將減產750公斤。而兩系法雜交水稻最大的風險就是不能完全排除母本自交混雜的危險性。應用本發明的技術，就能完全可靠的保證兩系雜交水稻的生產純度，避免種子生產和大田生產的損失，從而使兩系雜交水稻的推廣應用建立在可靠的基礎之上。
2、能夠拓寬水稻雄性不育的利用範圍。由於有了本發明的技術，將可以使得很多過去不能應用的水稻不完全不育材料得到應用。例如起點溫度較高的溫敏不育系，殺雄不徹底的化學殺雄母本，只要其自交率控制在成本經濟的範圍內，都可以應用於雜種優勢利用。
3、使稻田防除母本自交混雜的農事操作變得非常簡便易行。且由於苯達松本身是一種廉價、安全的稻田除草劑，可以結合稻田除草一起進行。
4、能夠快速準確的鑑別兩系雜交稻種子純度。過去鑑定種子純度一般要取樣，種植到抽穗以後才能區別母本自交混雜與真正的雜交種，應用本發明的技術，只需取樣種植到三葉期，約需15天即可鑑別，從而節約了大量的人力物力。
本發明的實施例為選用經輻射誘變育成的水稻光(溫)敏雄性不育系突變體8077作母本，恢復系測64-7為父本配製雜交F1代種子。F1代種子種植于田間，其秧苗生長到三葉期時，葉面噴施500mg/L濃度的苯達松溶液，5天以後其中混雜的8077自交苗葉片逐浙枯黃而死，而真正的8077×測164-7→F1代雜交秧苗正常無受害症狀。從而實現了當8077在制種時遇異常低溫發生自交混交後，在所製得的雜交種子播種後使用化學藥劑選擇殺死自交苗的目的。
一種在水稻雜交種中用除草劑除去母本自交種苗的方法，選擇對苯達松具有敏感致死隱性性狀的母本8077與恢復系配製雜交種；在該雜交種的現青至抽穗期，最好在雜交種的2.5至4.0葉齡期。用10mg/L至5000mg/L(最佳濃度為500mg/L至1000mg/L)的苯達松溶液進行葉面噴施，除去母本自交種。
上述的方法，可在水稻對環境敏感雄性不育系雜交制種保純或者水稻光溫敏雄性不育系雜交制種保純或者水稻化學殺雄雜交制種提純或者水稻雜交種子純度快速鑑定中應用。
表1 8077對二號藥劑不同濃度的反應
權利要求
1.一種在水稻雜交種中用除草劑除去母本自交種苗的方法，其特徵在於選擇對苯達松具有敏感致死隱性性狀的母本與恢復系配製雜交種；在該雜交種的現青至抽穗期，用10mg/L至5000mg/L的苯達松溶液進行葉面噴施，除去母本自交種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的母本具有光(溫)敏雄性不育的性狀。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於在雜交種的2.5至4.0葉齡期進行葉面噴施。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用300mg/L至1500mg/L的苯達松溶液進行葉面噴施。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述的母本為8077。
6.一種用除草劑除去母本自交苗的應用方法，其特徵在於權利要求1-4之一所述的方法，在水稻對環境敏感雄性不育系雜交制種保純或者水稻光溫敏雄性不育系雜交制種保純或者水稻化學殺雄雜交制種保純或者水稻雜交種子純度快速鑑定中應用。
全文摘要
一種在水稻雜交種中用除草劑除去母本自交種苗的方法,選擇對苯達松具有敏感致死隱性性狀的母本與恢復系配製雜交種;在該雜交種的現青至抽穗期,用10mg/L至5000mg/L的苯達松溶液進行葉面噴施,除去母本自交苗,保留雜交苗,達到保純目的。該方法在水稻對環境敏感雄性不育系雜交制種保純或者水稻光溫敏雄性不育系雜交制種保純或者水稻化學殺雄雜交制種保純或者水稻雜交種子純度快速鑑定中應用。
文檔編號A01H1/02GK1217870SQ9812356
公開日1999年6月2日 申請日期1998年11月2日 優先權日1997年11月28日
發明者張集文, 武曉智 申請人:湖北省農業科學院農業現代化研究所