[發(fā)明專利]一種高效選育耐低鉀高產(chǎn)水稻育種材料的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810648909.6
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108901823A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬保建;夏祥華;任代勝;付錫江;陶元平;彭沖
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽袁糧水稻產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34138
• 代理人: 楊濤

本發(fā)明公開了一種高效選育耐低鉀高產(chǎn)水稻育種材料的方法，涉及品種選育技術(shù)領(lǐng)域。采用品種豐富的選擇群體構(gòu)建初始群體，進(jìn)行兩輪重組雜交獲得輪回重組群體，利用三輪次的耐低鉀高產(chǎn)篩選出具有耐低鉀高產(chǎn)特性的多個單株，進(jìn)行驗(yàn)證后作為選定的耐低鉀高產(chǎn)育種材料。本發(fā)明可顯著提高育種效率，選育的耐低鉀水稻育種材料有望用于水稻品種的改良，并為進(jìn)一步指導(dǎo)分子聚合育種和標(biāo)記輔助選擇以及耐低鉀遺傳機(jī)制研究奠定了良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及品種選育技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效選育耐低鉀高產(chǎn)水稻育種材料的方法。

背景技術(shù)

水稻既是世界三大禾谷類作物之一，也是我國最重要的糧食作物，其種植面積占中國谷物播種面積的32.04％，稻谷總產(chǎn)占糧食總產(chǎn)的37.05％。全國約有65％的人口以稻米為主食。化肥對于糧食增產(chǎn)發(fā)揮了舉足輕重的作用。但是，近30年來，我國糧食過度依賴水肥資源的投入，使得我國化肥使用量持續(xù)高速增長，我國糧食安全與資源消耗、環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益尖銳。鉀是作物生長發(fā)育所必需三大關(guān)鍵營養(yǎng)元素之一，具有多種重要的生理生化作用。我國耕地土壤普遍缺鉀，嚴(yán)重缺鉀的土壤(速效鉀＜50mg/kg)和一般缺鉀的土壤(速效鉀在50～70mg/kg之間)面積共0.23×10⁴萬公頃，約占全國耕地面積的23％，南方嚴(yán)重缺鉀的土壤約為0.093×10⁴萬公頃。近年來，由于復(fù)種指數(shù)和單產(chǎn)的提高，缺鉀的嚴(yán)重性加劇。我國鉀礦資源短缺，目前已探明的結(jié)果表明，只有青海的柴爾汗鹽湖有品位較高的鉀礦，鉀肥的年產(chǎn)量長期徘徊在25萬噸左右，而我國鉀肥消耗量達(dá)690萬噸，鉀肥的年產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及我國鉀肥消費(fèi)量。要解決作物缺鉀問題，除施鉀肥外，篩選和培育耐低鉀高產(chǎn)作物品種是一條根本途徑。

不同植物種類間和同一作物的不同品種間對鉀的吸收、積累、運(yùn)轉(zhuǎn)及利用效率等存在很大差在體內(nèi)的分布與代謝過程中的作用來判斷養(yǎng)分是否高效，一般認(rèn)為植物鉀營養(yǎng)效率高的基因型具有吸鉀能力強(qiáng)、鉀素利用率高等特性。無論是吸鉀速率、鉀素利用效率還是生物量，秈稻的基因型差異十分明顯，不同秈稻品種間吸鉀速率相差可達(dá)3倍，最大鉀素利用率比最低鉀素利用率的品種高66％，生物量的差異也達(dá)4.6倍。這就為水稻鉀高效的基礎(chǔ)研究、鉀高效種質(zhì)資源的篩選以及鉀高效品種的選育提供了可能。低鉀與正常施鉀對耐低鉀品種影響不大，而低鉀條件下不耐低鉀品種的生長及鉀素積累都受到抑制。因此，選用耐低鉀作物品種，對于減少鉀肥的使用、保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

最近幾年，人們對水稻育種目標(biāo)的要求越來越高，不僅要求有較高的產(chǎn)量，而且對品質(zhì)和多抗性的要求也日益提高。然而白二十世紀(jì)80年代以來，我國水稻育種開始了漫長的“爬坡”階段，育成品種的產(chǎn)量一直沒有大的突破，這部分歸因于傳統(tǒng)雜交育種方法的局限以及親本遺傳基礎(chǔ)的狹窄。一直以來，常規(guī)稻育種及恢復(fù)系的培育一般都采用人工去雄授粉做雜交的傳統(tǒng)方法，因其雜交方式和雜交手段的局限，存在著綜合親本少，種質(zhì)資源利用效率低，遺傳基礎(chǔ)狹窄等問題，且不能對群體進(jìn)行持續(xù)的改良，所以難以將多個親本的有利基因聚合在一起，而水稻的產(chǎn)量、抗逆性等大多農(nóng)藝性狀都是由多基因控制的，且有大量的有利隱蔽基因，要聚合這些基因，傳統(tǒng)的雜交育種方法是難以實(shí)現(xiàn)的。在雜交稻育種中，若育出的不育系和恢復(fù)系同樣存在著上述問題，則要育成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的雜交稻難度也很大。因此，要持續(xù)提高水稻產(chǎn)量，改善水稻品質(zhì)，增強(qiáng)水稻抗逆性，提高水稻育種效率，必須研究新的水稻育種理論和方法，把眾多的育種手段與豐富的種質(zhì)資源有效地結(jié)合起來，把種質(zhì)資源創(chuàng)新與新品種選育結(jié)合起來，創(chuàng)新育種體系。