[發明專利]一種卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系的育種方法

有效

• 申請號: 202110720600.5
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113234850B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張月雄;秦鋼;黃大輝;韋敏益;劉馳;馬增鳳;羅同平;李振經;秦媛媛
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區農業科學院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京鑫瑞森知識產權代理有限公司 11961
• 代理人: 韓鳳穎

本發明公開了一種卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系的育種方法，屬于作物遺傳育種技術領域。該方法通過選擇卷筒葉恢復系廣恢998為母本，大穗型莖稈粗壯的恢復系R470為父本進行有性雜交、自交，系譜法選擇卷筒葉、莖稈粗壯且主要農藝性狀優良的單株至F4，隨后從該世代至F10代株系中逐代挑選莖稈粗壯的卷筒葉單株為受體親本，以未知褐飛虱抗性基因的普通野生稻BPHR96為供體親本進行雜交，并通過篩選與褐飛虱抗感蟲性狀連鎖的分子標記、以及利用其選擇的目標基因型單株為父本連續回交、自交和褐飛虱抗性鑒定培育卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系。

技術領域

本發明屬于作物遺傳育種技術領域，尤其涉及一種卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系的育種方法。

背景技術

水稻是世界上主要的糧食作物之一，隨著人口日益增加，糧食需求也在不斷地增長。在耕地面積不變的情況下，只能通過提高水稻單產來提升水稻總產量來滿足需求。改良水稻株型是提高水稻產量的重要途徑。

葉片是水稻進行光合作用、呼吸、蒸騰等活動的主要場所，也是水稻株型的重要構成要素。葉片的適度卷曲改善了個體和群體的透光性，一方面縮小了葉片與莖桿的夾角，使葉片直立，促使葉片上下2個面的受光態勢得到改善，反射率降低，提高了光合強度。另一方面，葉片卷曲可以保持葉片不披垂，在群體生長的中后期保證中下部的光照條件，提高了葉面積指數，增加光合面積，提高光能的利用率，從而提高水稻產量。因此葉片適度卷曲有利于塑造緊湊株型、改善群體結構、提高光合效率和產量。

褐飛虱是為害水稻的重大遷飛性害蟲，廣西是褐飛虱境外蟲源遷入中國的“橋頭堡”和北往南返的必經之地，同時廣西也是長江中下游稻區的主要蟲源地。由于境外蟲源基數高，往往容易導致廣西褐飛虱危害頻繁大發生，從而造成全國連年大規模暴發，給我國糧食安全構成嚴重威脅。據統計，從2006年-2015年我國褐飛虱發生造成的直接產量損失年均達百萬噸以上(劉萬才等，2016)。長期以來，褐飛虱的防治主要依靠化學殺蟲劑。大量使用化學農藥一方面會導致農藥殘留、環境污染、生產成本增加；另一方面會導致褐飛虱對主打特效殺蟲劑容易產生強抗藥性。同時由于濫用農藥，還會殺死了稻田中的褐飛虱天敵，反而誘發褐飛虱的再猖獗。科學研究和生產實踐證明，種植褐飛虱抗性水稻品種是控制褐飛虱最經濟有效和環保的措施。

目前，褐飛虱抗性育種上主要利用抗源B5上的Bph14和Bph15基因，從已經報道的研究來看，僅我國國內就有數十家育種單位利用Bph14和Bph15進行抗性改良和材料創新。大面積使用單一抗源材料，容易導致抗性品種對褐飛虱控制力逐漸減弱甚至喪失抗性(譚玉娟等，1988；張揚等，1990)。同時褐稻虱是一種典型的遷飛性害蟲，不同遷飛地具有不同致害生物型蟲源及種群混雜，容易產生褐飛虱生物型變異(張揚等，2011)，褐飛虱致害生物型的變異容易使抗性品種喪失抗性。由于培育優良的抗蟲品種需要耗費漫長的時間，所以雖然我國各個地方推廣的水稻品種非常多，但是具有稻飛虱抗性的品種卻非常少。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系的育種方法。

本發明所用的普通野生稻BPHR96具有對褐飛虱免疫的抗性水平，廣恢998是光能高效利用的優質抗病多穗型恢復系，并利用其育成雜交稻組合16個通過審定(7個組合通過國家品種審定)。本發明以是廣恢998為母本，莖稈粗壯的恢復系R470為父本，經過雜交和自交系譜法選擇具有父母本的諸多優點(如分蘗力強、莖稈粗壯、配合力好、卷筒葉等)的F4單株為母本，以未知褐飛虱抗性基因的普通野生稻BPHR96為供體親本進行雜交，并通過篩選與褐飛虱抗感蟲性狀連鎖的分子標記、以及利用其選擇目標基因型單株為父本連續回交、自交和褐飛虱抗性鑒定培育卷筒葉抗褐飛虱水稻恢復系。相較于對某個材料抗褐飛虱性狀改良產生的衍生品種，本發明實現了水稻有性雜交遺傳重組培育完全自主知識產權優良恢復系又同步增強了該品種的褐飛虱抗性。同時，利用不同的不育系與其測配，其雜種F₁代的褐飛虱抗性都達到了中抗水平，為組配高產、優質抗褐飛虱的雜交水稻品種奠定了堅實的基礎。

為達上述目的，本發明采用如下的技術方案：