一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
2023-07-29 08:55:11 1
一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
【專利摘要】一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，屬於水稻育種【技術領域】。該選育方法包括：篩選適溫下發芽力高的水稻品種；種子萌發低溫淹水處理；芽期低溫處理；常溫恢復處理；芽期耐低溫品種篩選；繼續常溫恢復處理；苗期低溫處理；苗期耐低溫品種篩選；與超高產早稻進行雜交；對F1收穫的種子進行篩選；種植成株系F3並選擇優異單株；在F4-F6株系中選擇優異單株，加代穩定；種植株系至F7代，測定選擇得到前期功能型超級早稻品種。本發明得到的早稻品種，能有效地避免水稻生長前期低溫、水淹導致的直播稻發芽不整齊、爛芽爛秧，降低播種和苗期因冷害和水淹造成的減產風險，有利地推動水稻直播技術的發展和進一步提高長江中下遊雙季早稻的單產。
【專利說明】一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於水稻育種【技術領域】，具體涉及一種前期功能型超級早稻品種的選育方法。
【背景技術】
[0002]「前期功能型」超級稻是相對於「後期功能型」超級稻而言的，可以理解為是一種新的水稻生理模式，這種生理模式表現為在生育前期包括種子萌發期、芽期和苗期處於低溫、水淹不利環境條件下，其在根系、芽和幼苗的生長生理特徵特性上表現出明顯的優勢。
[0003]水稻是我國的主要糧食作物，冷害是雙季稻作區水稻栽培上經常出現的問題，在我國長江中下遊早稻區及東北、高寒山區和冷水灌溉地區較為突出，受低溫的影響，引起水稻爛芽爛秧，影響產量；另一方面，隨著經濟的發展，相對於育秧、插秧栽培模式的高成本而言，水稻直播是大勢所趨。雖然水稻直播栽培技術具有生產成本低、操作簡便的優點，但是由於播種季節常遇低溫，造成種子發芽不整齊、缺苗斷壟，從而出現大幅減產，因此，耐低溫發芽的水稻遺傳研究和耐低溫品種的選育逐漸成為研究熱點。
[0004]另外，長江中下遊早稻區在播種出苗期間易遇到低溫陰雨天氣，淹澇對水稻生長的影響也已引起關注，對於水稻種子直接播種於水淹地，低溫、水淹下強勁的發芽力是水稻直播形成健壯秧苗的基礎。目前許多高產優質水稻品種因為低溫水淹情況下發芽率低、爛芽而不能應用於水稻直播，也限制了直播水稻的發展。因此，挖掘國內的耐低溫、耐淹水稻資源和引進國外資源開展耐低溫耐淹水稻品種的選育是預防低溫和水澇災害的重要措施。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於設計提供一種前期功能型超級早稻品種的選育方法的技術方案。
[0006]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於包括以下步驟:
1)篩選適溫下發芽力高的水稻品種:設置植物培養箱溫度為30土rc、溼度80%、暗黑條件進行發芽試驗，挑選出發芽率> 95%且出芽所需時間< 72h的水稻材料備用；
2)種子萌發低溫淹水處理:將步驟I)中挑選出的水稻材料種子進行淹水條件下低溫發芽試驗，培養箱溫度為15±1°C、溼度80%、暗黑，從中挑選出發芽率> 90%且出芽所需時間< 12d的水稻材料備用；
3)芽期低溫處理:將步驟2)中挑選出的水稻材料進行低溫處理，溫度為5土1°C，溼度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環，保持2±lmm的薄水層，處理時間為 IOd ；
4)常溫恢復處理:將步驟3)中處理好的材料轉入溫度按照8:30-20:30為25±1°C、20:30-8:30 為 17土 1°C循環、溼度 80%、光照按照 8:30-20:30 為 5L、20:30-8:30 為 OL 循環的條件下進行恢復，處理時間為5d ；
5)芽期耐低溫品種篩選:統計步驟4)中處理過的材料的幼芽成活數，挑選幼芽轉綠成活數> 80%的水稻材料備用；
6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續處理，待幼苗生長至2葉I心；
7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，溼度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環，處理時間為7d ；
8)苗期耐低溫品種篩選:統計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用；
9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產早稻進行雜交；
10)從F1收穫的種子開始，重複步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量性狀，選擇優良單株；
11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量選擇優良株系，從優良株系中選擇優異單株，對收穫的種子進行步驟1-8)處理，保留低溫、淹水條件下能夠發芽且芽期和苗期耐低溫的單 株； 12)在F4-F6株系中，結合株葉形態、結實率、抗性和產量選擇單株，繼續進行加代穩定；
13)種植株系至F7代，測定低溫發芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產量數據，選擇種子萌發耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到「前期功能型」超級早稻品種。
[0007]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟I)和2)中出芽芽長≤5mm。
[0008]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟I)中出芽所需時間< 72h。
[0009]所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟2)中出芽所需時間< 12do
[0010]本發明得到的前期功能型超級早稻品種，能有效地避免水稻生長前期低溫、水淹導致的直播稻發芽不整齊、爛芽爛秧，降低播種和苗期因冷害和水淹造成的減產風險，有利地推動水稻直播技術的發展和進一步提高長江中下遊雙季早稻的單產。另外，本發明在選育中採用植物培養箱進行耐低溫品種的篩選鑑定，提高了選擇效率。
【具體實施方式】
[0011 ] 以下結合實施例來進一步說明本發明。
[0012]實施例1:一種前期功能型超級早稻品種的選育方法
1)篩選適溫下發芽力高的水稻品種:設置植物培養箱溫度為30土rc、溼度80%、暗黑條件進行發芽試驗，挑選出發芽率> 95%且出芽(芽長> 5mm)所需時間< 72h的水稻材料備用;
2)種子萌發低溫淹水處理:將步驟I)中挑選出的水稻材料種子進行淹水條件下低溫發芽試驗，培養箱溫度為15土 I °C、溼度80%、暗黑，從中挑選出發芽率> 90%且出芽(芽長≤5mm)所需時間≤12d的水稻材料備用；
3)芽期低溫處理:將步驟2)中挑選出的水稻材料進行低溫處理，溫度為5±1°C，溼度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環，保持2± Imm的薄水層，處理時間為 IOd ；4)常溫恢復處理:將步驟3)中處理好的材料轉入溫度按照8:30-20:30為25±1°C、20:30-8:30 為 17土 1°C循環、溼度 80%、光照按照 8:30-20:30 為 5L、20:30-8:30 為 OL 循環的條件下進行恢復，處理時間為5d ；
5)芽期耐低溫品種篩選:統計步驟4)中處理過的材料的幼芽成活數，挑選幼芽轉綠成活數> 80%的水稻材料備用；
6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續處理，待幼苗生長至2葉I心；
7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，溼度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環，處理時間為7d ；
8)苗期耐低溫品種篩選:統計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用；
9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產早稻進行雜交；
10)從F1收穫的種子開始，重 復步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量性狀，選擇優良單株；
11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量選擇優良株系，從優良株系中選擇優異單株，對收穫的種子按步驟I) -8)進行處理，保留低溫、淹水條件下能夠發芽且芽期和苗期耐低溫的單株；
12)在F4-F6株系中，結合株葉形態、結實率、抗性和產量選擇單株，繼續進行加代穩定；
13)種植株系至F7代，測定低溫發芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產量數據，選擇種子萌發耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到「前期功能型」超級早稻品種。
[0013]試驗例I
選取從俄羅斯和我國東北地區引入的生育期適合在杭州作雙季早稻種植的水稻品種76個，經恆溫50± I °C處理3d，破除休眠後，每品種挑選2*100粒種子，分別放入直徑為15cm的培養皿中，70%的酒精浸泡lOmin，蒸餾水衝洗3_5遍至殘餘酒精衝淨，加入蒸餾水淹沒水稻種子，分別放入30土 1°C的和15土 1°C、溼度80%、暗黑的植物培養箱中，保持種子上有2mm水層，觀察和記錄發芽情況。
[0014]72h統計30± 1°C的植物培養箱中的發芽率，淘汰發芽率< 95%的品種，測量芽長，淘汰芽長< 5mm的品種，篩選出72h內發芽率≥95%且芽長≥5mm的品種。
[0015]將篩選出的品種轉入5土1°C的低溫條件下IOd (溼度80%，光照8:30_20:30為3L，20:30-8:30 為 OL)，然後轉入常溫(8:30-20:30 溫度為 25土1°C，光照 5L，20:30-8:30溫度為17±1°C，光照0L)5d，統計芽轉綠成活數，淘汰成活數< 80%的品種，保留成活數≥80%的品種。
[0016]將挑選品種的成活幼苗在8:30-20:30溫度為25±1°C，光照5L，20:30_8:30溫度為17±1°C，光照OL的條件下，培養至幼苗2葉I心，保持2 ± Imm水層，再進行苗期低溫處理:溫度設置為10±1°C，溼度80%，光照設置循環(8:30-20:30為3L ；20:30-8:30為0L)，保持2± Imm水層，處理時間為7d，統計各品種的成活幼苗數，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料即得到適溫下發芽力高、芽期和苗期耐低溫的水稻品種。
[0017]12d統計15 ± I °C植物培養箱中的發芽率，淘汰發芽率< 90%的品種，測量芽長，淘汰芽長< 5mm的品種，篩選出12d內發芽率≥90%，且芽長≥5mm的品種。將篩選出的品種在幼芽期轉入低溫條件下(溫度5土 1°C，溼度80%，光照8:30-20:30為3L ；20:30-8:30為0L) IOd,然後轉入常溫(8:30-20:30 為 25土1°C，光照 5L，20:30-8:30 為 17土1°C，光照0L，溼度80%)5天，統計幼芽轉綠成活數，淘汰成活數 80%的品種。
[0018]將所篩選到的品種的幼苗，繼續在常溫(8:30-20:30為25±1°C，光照5L，20:30-8:30為17土1°C，光照0L)條件下培養至2葉I心，將幼苗轉入10±1°C的低溫條件下(溼度80%，光照8:30-20:30為3L，20:30-8:30為0L) 7d，統計成活幼苗數，淘汰成活幼苗數 80%的品種，即得到種子萌發耐低溫、耐水淹且芽期和苗期耐低溫的水稻品種。
[0019]試驗 例2
O篩選到低溫、水淹條件下種子發芽力高且芽期、苗期耐低溫的水稻品種L52 ；
2)將L52做為母本，超高產水稻品種中嘉早17為父本，進行雜交；
3)F1收穫的種子，按照實施例1的步驟2)-8)進行篩選，鑑定低溫發芽力和芽期、苗期耐冷性，選擇淹水、低溫條件下發芽力強且芽期、苗期耐低溫的植株，種植F2群體，從中選擇農藝性狀優良的單株；
4)種植F3株系，結合株葉形態、結實率、抗性和產量選種優良株系，按照實施例步驟
2)-8)進行篩選，從優良株系中選擇優異單株，種植株系；
5)在F4-F6株系中，結合株葉形態、結實率、抗性和產量選擇單株，繼續進行加代穩定；
6)種植株系至F7代，按照實施例1的步驟2)-8)進行篩選，結合產量數據(育種慣用說法，一般是根據單株產量，折算畝產)，選擇淹水、低溫條件下發芽力高、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到「前期功能型」超級早稻品種「耐冷早17」。
[0020]表1.「前期功能型」超級早稻耐冷早17與普通水稻品種金早47比較
【權利要求】
1.一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)篩選適溫下發芽力高的水稻品種:設置植物培養箱溫度為30土rc、溼度80%、暗黑條件進行發芽試驗，挑選出發芽率> 95%且出芽所需時間 90%且出芽所需時間 80%的水稻材料備用； 6)將步驟5)中所挑選品種的成活幼苗，按步驟4)繼續處理，待幼苗生長至2葉I心； 7)苗期低溫處理:將步驟6)中處理好的材料，進行低溫10土1°C處理，溼度80%，光照按照8:30-20:30為3L、20:30-8:30為OL循環，處理時間為7d ； 8)苗期耐低溫品種篩選:統計步驟7)中完成低溫處理的材料的成活幼苗數，挑選幼苗成活率> 80%的水稻材料備用； 9)將步驟8)中挑選出的品種做為親本之一，與超高產早稻進行雜交； 10)從F1收穫的種子開始，重複步驟2)-8)以篩選出低溫、淹水條件下能夠萌發且在芽期和苗期耐低溫的成活植株，移栽至大田種植F2群體，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量性狀，選擇優良單株； 11)種植成株系F3，結合生育期、株葉形態、結實率、抗性和產量選擇優良株系，從優良株系中選擇優異單株，對收穫的種子進行步驟1-8)處理，保留低溫、淹水條件下能夠發芽且芽期和苗期耐低溫的單株； 12)在F4-F6株系中，結合株葉形態、結實率、抗性和產量選擇單株，繼續進行加代穩定； 13)種植株系至F7代，測定低溫發芽力和芽期、苗期耐低溫情況，結合產量數據，選擇種子萌發耐水淹和低溫、芽期和苗期耐低溫的定型品系，即得到「前期功能型」超級早稻品種。
2.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟I)和2)中出芽芽長≥5mm。
3.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟I)中出芽所需時間< 72h。
4.如權利要求1所述的一種前期功能型超級早稻品種的選育方法，其特徵在於所述的步驟2)中出芽所需時間≤12d。
【文檔編號】A01H1/02GK103975847SQ201410212824
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】焦桂愛, 胡培松, 唐紹清, 謝黎虹, 魏祥進, 邵高能, 聖忠華 申請人:中國水稻研究所