[發(fā)明專利]一種快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710174956.7
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107041296A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊福;李景鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水稻育種方法。

背景技術(shù)

吉林省東部山區(qū)半山區(qū)現(xiàn)有水田470萬畝，主要分布在吉林、通化、遼源、延邊、白山等地區(qū)，占全省水田面積近50％，是吉林省優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)區(qū)。該區(qū)土壤以草甸型白漿土和草炭土為主。年≥10℃的活動積溫為2400-3000℃，無霜期120-150天，晝夜溫差大，生態(tài)小氣候多樣性；一般年5-9月平均日照時數(shù)在1000-1200小時，日照百分率在50％，是吉林省日照較低地區(qū)；年降雨量600-700毫米。該區(qū)7月中、下旬和8月上旬低溫冷害發(fā)生頻繁，平均每3-4年發(fā)生一次，空殼率最高達(dá)70％以上，減產(chǎn)嚴(yán)重；溫度低、日照少、霧露持續(xù)時間長，稻瘟病發(fā)病重，每隔4-6年大發(fā)生一次，嚴(yán)重影響水稻的生長甚至顆粒無收。實踐證明，采用抗冷性兼具抗稻瘟病的水稻品種比不抗品種一般增產(chǎn)30-70％以上。而長期以來，吉林省培育既抗冷又抗稻瘟病的水稻品種十分匱乏。如2002年審定的水稻品種通95-74，2005在吉林省蛟河市種植，發(fā)生嚴(yán)重的障礙性冷害，結(jié)實率30-50％，同時發(fā)生稻瘟病，造成嚴(yán)重減產(chǎn)。因此，培育和推廣高產(chǎn)、抗冷害、抗稻瘟病的水稻新品種是吉林省東部山區(qū)半山區(qū)水稻生產(chǎn)發(fā)展的迫切需求。而期望在水稻抗冷和抗稻瘟病育種方面有所突破，必須建立一套能夠?qū)λ竞蟠牧贤瑫r進(jìn)行抗冷和抗稻瘟病性篩選鑒定的科學(xué)準(zhǔn)確的選育方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法，能夠提高冷害和病害的選擇壓。

本發(fā)明快速聚合水稻抗冷和抗稻瘟病性的育種方法，包括以下步驟：

一、選擇綜合性狀優(yōu)良的東北粳稻品種為母本，高產(chǎn)、抗冷及抗稻瘟病的粳稻品種為父本，進(jìn)行雜交，得到雜種一代F1，于當(dāng)年11月上旬種植在水稻孕穗期環(huán)境溫度低于17℃、抽穗開花期低于20℃易發(fā)生障礙性冷害的海南省陵水縣水稻育種基地，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，數(shù)量3000-5000株，得到雜種二代F2，同時種植抗冷害的對照品種東稻4；

二、于下一年的3月下旬或4月上旬水稻成熟時，對雜種二代F2采用目測法進(jìn)行田間表型初選，選擇結(jié)實率與對照品種相當(dāng)?shù)膯沃辏幪柕怯浐笕耆』乜挤N，依據(jù)考種結(jié)果，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為F3代；

三、于下一年5月中下旬，將上代決選F3代單株種植在穗頸瘟發(fā)生率在50％以上發(fā)病嚴(yán)重的稻區(qū)種植，單本插秧，株行距30厘米×16.7厘米，種植數(shù)量為2500～3500株，秋季決選主要是在抗冷能力強(qiáng)的株系中選擇顯著抗稻瘟病的單株，按照穗頸瘟率低于20％以下進(jìn)行選擇，入選單株5％，編號登記后全株取回考種，篩選單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、千粒重24克的單株作為F4代；

四、將上代決選F4代單株于當(dāng)年11月上旬交替在海南省陵水縣冷害壓力下種植，選擇單株分蘗能力在20棵以上、空殼率低于10％、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良株系作為F5代；

五、于下一年5月中下旬，將上代決選F5代優(yōu)良株系交替在稻瘟病發(fā)生嚴(yán)重的稻區(qū)種植，篩選純度不低于98％、畝產(chǎn)不低于600公斤的株系作為F6代；

六、將上代決選優(yōu)良穩(wěn)定株系F6(品系)進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗，在冷害兼具稻瘟病發(fā)病的稻區(qū)種植，3次重復(fù)，小區(qū)面積20-40平方米，對其生育期、抗性、豐產(chǎn)性等做更詳細(xì)的跟蹤調(diào)查。此試驗重復(fù)再做1年，下一年選擇畝產(chǎn)600公斤以上、稻米品質(zhì)二級以上(NY/T593-2013)、空殼率10％以下、穗頸瘟20％以下的優(yōu)良品系，即得到抗冷和抗稻瘟病水稻。

步驟六所述冷害兼具稻瘟病發(fā)病的稻區(qū)為吉林省蛟河市的水稻種植區(qū)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明針對不同抗逆育種目標(biāo)，把雜種后代隔代交替種植在不同生態(tài)逆境中，使其相應(yīng)性狀充分表達(dá)，逐代聚合抗冷、抗稻瘟病性狀，持續(xù)篩選鑒定出綜合性狀優(yōu)良的水稻新品系。這種水稻育種方法與以往聚合水稻優(yōu)勢性狀方法相比有明顯優(yōu)勢。以往一般是把高世代(F5)以后性狀穩(wěn)定的材料種植在不同生態(tài)逆境下進(jìn)行抗冷、抗稻瘟病性狀聚合，丟失了早期世代一些抗冷或抗稻瘟病基因。

本發(fā)明方法是在雜交的早代F3代就在稻瘟病常年發(fā)病嚴(yán)重的稻區(qū)進(jìn)行稻瘟病自然誘發(fā)壓力選擇，自然誘發(fā)，能夠與環(huán)境中稻瘟病生理小種緊密相連，針對性強(qiáng)，鑒定結(jié)果符合客觀實際，準(zhǔn)確可靠。且在F5代又進(jìn)行稻瘟病的連續(xù)壓力選擇，基因累加，能夠較早鎖定目標(biāo)性狀，持續(xù)跟蹤優(yōu)勢性狀并得到快速聚合，提早和節(jié)省了聚合生態(tài)優(yōu)勢性狀的時間，做到了育種目標(biāo)早確定早聚合。本方法整體鑒定選育時間一般需要5年，相比其它方法提早2-3年。