高抗白葉枯病雜交稻的育種方法
2023-10-19 22:37:07
專利名稱：高抗白葉枯病雜交稻的育種方法
技術領域：
本發明涉及一種高抗白葉枯病雜交稻新組合的選育方法。
我國長江流域及華南部分省區雜交稻常年近二億畝，據農業部1994年統計資料，所應用的組合47.7％系明恢63的後代(如汕優63、特優63、協優63、II優63等)，近幾年仍以「汕優63」為主，它高產穩產，熟期適中，適應性強，米質較好，近十年來在我國水稻生產上作出了突出的貢獻，預計在今後若干年內仍不失為我國許多地區的當家品種。但由於它易感染白葉枯病(我國水稻生產上三大病害之一)，尤其是在蘇、皖、豫、浙、贛等長江中下遊省區白葉枯病多發區重發區，汕優63等組合往往不同程度地受到白葉枯病的危害，一般發病田塊減產10-20％，嚴重發病田塊減產40％以上。用藥防治效果差，成本高，而且嚴重汙染環境。在上述地區汕優63等組合產量高而不穩，嚴重地區甚至不能種植推廣。隨著農業生產向高產、高效、低耗方向發展，選育高抗白葉枯病的雜交稻新組合早已成為我國育種工作上重大課題，國內外許多育種工作者為此作了大量研究。近十年來選育了不少抗白葉枯病的恢復系，為IR26、IR36系統，特青等等。然而抗源多來源於Xa-4這個不完全顯性基因，所配製的雜交組合仍不抗或中抗白葉枯病(《中國水稻品種及其系譜》P197-209，上海科學技術出版社，1991年3月)，1995年12月21日《科技日報》頭版報導了我國科學家與美國科學家合作，首次在世界上獲得水稻白葉枯病廣譜抗性基因Xa-21的克隆，白葉枯病基因轉移到水稻栽培品種和雜交水稻中的基因工程工作也正在中科院遺傳所植物生物技術實驗室進行。國內外尚未有高抗白葉枯病雜交稻的報導。
本發明的目的是針對我國目前大面積生產上應用的秈型雜交稻組合不抗白葉枯病的缺陷，提供一種高抗白葉枯病雜交稻新組合的育種方法。
本發明所提供的技術方案為首先引進國外高抗白葉枯病的種質資源DV85，接種鑑定抗病性極強，研究認為，它含有Xa-7顯性抗病基因和Xa-5隱性抗病基因，其主要農藝性狀極差，如植株高(130cm以上)，穗小粒小，易落粒，具長芒等，改良工作分兩階段第一步把它與著名的矮源親本「臺中本地一號」(TNI)雜交，選育出株高100cm左右，穗大粒大，生育期適中、高抗白葉枯病的中間抗源(TN1/DV85)。遺傳研究表明它帶有Xa-7抗性基因；第二步把中間抗源與國內應用面積最大、種植時間最長的恢復系明恢63雜交，後經5-10代回交、轉育、接種鑑定及測交篩選育成了「抗恢63」，抗恢63田間長勢長相很象明恢63，但試驗表明它帶有Xa-7抗病基因，與珍汕97A，龍特普A、V20A、II-32A、協青早A等不育系配製的汕優抗63、特優抗63、威優抗63、II優抗63、協優抗63等等，其基本形態、特徵、特性也酷似汕優63、特優63、威優63、II優63、協優63等等，除了高抗白葉枯病外，許多性狀如分櫱力，每穗粒數，結實率還有所改善。
由於抗恢63與明恢63、汕優抗63與汕優63的基本特徵特性非常相似，因此汕優抗63的制種及栽培技術也與汕優63的制種與栽培技術相同，凡是汕優63制種的單位和地區，只要把父本明恢63換成抗恢63即可，播種量、用種量、播差期、栽培方式、水肥管理、花期調節等一系列基本上參照汕優63制種技術。同樣，凡是種植汕優63比較好的地方，用同樣的栽培措施汕優抗63也一樣種得很好，唯一區別是在病區汕優63必需用藥防治白葉枯病，而且往往事倍功半，而種植汕優抗63則不需要防治即能免除白葉枯病危害，因此，用「抗恢63」與國內廣泛應用的不育系制種便能得到相應一系列高抗白葉枯病的雜交稻組合，下面以「汕優抗63」為例敘述本發明的優點和積極效果1.對白葉枯病的抵抗性強而穩定。用本發明育成的「抗恢63」與「珍汕97A」制種產生新組合「汕優抗63」，1995年在我校試驗田用白葉枯病強菌系「浙173」接種鑑定，2天後測定病斑長度，「汕優抗63」平均為4.2cm，病級為1級(高抗)，對照「汕優63」的病斑長度平均為31.0cm，病級為8級(高感)，而「汕優抗65」的病斑長度為26.8cm，病級為7級(感)。用龍特普A、金23A等其他許多不育系配製的雜交組合亦表現類似而一致的結果，即唯用「抗恢63」配製的組合，其雜種一代(F1)才表現高抗白葉枯病的特性。
2.主要經濟性狀更加優良，因而表現高產。「汕優抗63」分櫱力從苗期開始就強於「汕優63」、「汕優抗65」，最高分櫱數，每畝有效穗數，每穗總粒數、實粒數、結實率等都明顯超過對照「汕優63」及「汕優抗65」，因而比對照顯著增產。見表。
3.植株高度、株型、葉型、葉片顏色、抽穗期、整齊度、成熟期及抗倒性等，「汕優抗63」與「汕優63」十分相似，「汕優抗63」因抗病性強，後期生長葉片顯得清秀。
4.花粉量觀測結果，「抗恢63」與「明恢63」相同，花葯大，花粉量多，制種試驗表明，汕優抗63制種田結實率高，畝產高達500多斤，克服了「南農抗65」花粉量少，制種產量不高的缺陷。
汕優抗63、特優抗63與對照主要經濟性狀比較1995·南京
圖1為高抗白葉枯病的雜交稻系列組合育種方法示意圖。
下面詳細敘述發明實施例本發明所用抗源引自斯裡蘭卡國的「DV85」(《中國水稻品種及其系譜》.P276)。據IRRI報導，該品種含有Xa-5和Xa-7兩個性質不同的抗病基因，表現高抗白葉枯病，且抗病性穩定，但植株高(130cm以上)，披葉、穗小粒小、易落粒、綜合性狀很差，在抗病育種中直接利用比較困難。第一步工作是將它矮化。我們用DV85作父本與感染白葉枯病的矮源品種臺中本地一號(TN1)雜交，轉育成半矮杆、經濟性狀較優良的中間抗源TN1/DV85，將中間抗源所屬株系在孕穗期用白葉枯病菌系KS-121，浙173等菌株(濃度為3億/ml)進行剪葉接種，剪葉部位為倒一葉，少數植株為倒二葉，每株接種3張葉片，接種後20天測量葉片病斑長度，抗病性接近DV85的株系作為中間抗源。
第二步工作是用所選較理想的中間抗源(TN1/DV85)為母本，以國內最好的恢復系「明恢63」作父本雜交，F2群體中選擇高抗白葉枯病，綜合性狀較好的單株作母本，再與明恢63回交，回交後代再接種鑑定，擇優與明恢63回交，如此回交鑑定到六代，選出高抗白葉枯病，植株形態及主要經濟性狀類似明恢63的株系若干，再分別與珍汕97A，龍特普A、協青早A、II-32A等主要不育系測交，F1鑑定其配合力及抗病性，終於選育出配合力好抗病力強的株系3166，定名為「抗恢63」。
第三步工作是用「抗恢63」與「珍汕97A」「龍特普A」等不育系制種。由於「抗恢63」與「明恢63」生育期相同，制種技術與「汕優63」「特優63」等組合的制種技術基本相同。
權利要求
1.一種高抗白葉枯病雜交稻的育種方法，包括選擇抗病親本DV85作父本，用臺中本地一號TN1作母本雜交進行矮化，育成衍生抗源TN1/DV85，然後用衍生抗源TN1/DV85作母本，明恢63作父本進行雜交，並5-10次回交、鑑定、測配、篩選，育成「抗恢63」。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用「抗恢63」與不育系「珍汕97A」進行雜交，製成雜交種「汕優抗63」。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用「抗恢63」與不育系「龍特普A」進行雜交，製成雜交種「特優抗63」。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用「抗恢63」與不育系「V20A」進行雜交，製成雜交種「威優抗63」。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用「抗恢63」與不育系「II-32A」進行雜交，製成雜交種「Ⅱ優抗63」。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於用「抗恢63」與不育系「協青早A」進行雜交，製成雜交種「協優抗63」。
全文摘要
本發明涉及高抗白葉枯病雜交稻的育種方法。從DV85中引進高抗白葉枯病的Xa-7基因導入「明恢63」，經5-10代回交轉育，測交鑑定，育成「抗恢63」，用它與珍汕97A、V20A、龍特普A、協青早A等不育系雜交育成的汕優抗63、V優抗63、特優抗63等雜交組合，除了保持「汕優63」基本特徵特性和許多優良農藝性狀外，其最突出之點是高抗白葉枯病，有此性狀還有所改善，從而解決了我國雜交稻不抗白葉枯病這一生產上的難題。
文檔編號A01H1/02GK1149381SQ96109679
公開日1997年5月14日 申請日期1996年9月18日 優先權日1996年9月18日
發明者丁倫友, 陸作楣, 周毓珍 申請人:南京農業大學