[發明專利]三系雜交稻不育系育性改良方法及三系雜交稻不育系

在審

• 申請號: 202210361890.3
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114731945A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 徐培洲;廖泳祥;林金平;楊善槐;王貴;吳先軍;張紅宇;陳曉瓊;周浩;田蕓峰;劉禹彤
• 申請（專利權）人: 四川農業大學;四川奧力星農業科技有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 成都欣圣知識產權代理有限公司 51292
• 代理人: 孫瑞婕

本申請提供一種三系雜交稻不育系育性改良方法，利用EMS誘變三系雜交稻親本保持系種子后進行播種、管理和表型選擇，再與對應的三系雜交稻不育系回交多代，篩選得到花粉完全敗育的株系，實現該三系雜交稻不育系徹底敗育，且敗育性狀不受溫度影響，能夠穩定遺傳的目的。本申請還提供一系列由上述三系雜交稻不育系育性改良方法選育的三系雜交稻不育系，該三系雜交稻不育系具有穩定遺傳的花粉完全敗育性狀。

技術領域

本申請涉及雜交稻育種技術領域，尤其是涉及一種三系雜交稻不育系育性改良方法及三系雜交稻不育系。

背景技術

三系雜交水稻不育系屬于核質互作雄性不育，對于部分三系不育系育性敗育不徹底主流的解釋為不育系本身核基因組內含有微效恢復基因，而該微效恢復基因隨著溫度的升高其功能增強，從而促進不育系的育性恢復。現已知報道的作用于水稻野敗型不育胞質的恢復基因除了RF3和RF4兩個主效基因外，還有數十個微效恢復基因。核質互作不育導致的花粉敗育被主效恢復基因RF3和RF4恢復的機理已被闡明，但眾多微效恢復基因部分恢復不育系花粉育性的機理并不清楚。在微效恢復基因未知的情況下，單純采取遺傳提純的方法是不可能達到育性完全敗育的目的。

三系雜交水稻不育系徹底敗育是避免發生自交結實，保證雜交種純度、大田安全生產的關鍵。然而，部分微效恢復基因可能受溫度的影響較大，在高溫天氣條件下導致不育系的育性敗育不徹底，如泰香A、天豐A、龍特浦A、II-32A等，均表現為隨著溫度的升高，其可染花粉比例提升、自交結實率提升的趨勢。

有鑒于三系雜交水稻不育系的選育難度及其育性對大田產量的深遠影響，迫切需要一套行之有效的方法對上述雜交水稻不育系育性進行改良，并使該改良性狀得以持續保持。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本申請提供一種三系雜交稻不育系育性改良方法，利用EMS誘變三系雜交稻保持系種子后進行播種、管理和表型選擇，再與對應的三系雜交稻不育系回交多代，篩選得到花粉完全敗育的株系，實現該三系雜交稻不育系徹底敗育，能夠穩定遺傳的目的。

本申請的目的之一在于提供一種三系雜交稻不育系育性改良方法，用于改善三系雜交稻不育系敗育不徹底的技術問題，尤其是實現了現有較為優質的三系雜交稻不育系的敗育徹底，從而降低生產應用風險。

本申請所提供的三系雜交稻不育系育性改良方法，包括以下步驟：

S1. 采用EMS誘變三系雜交稻保持系種子，得到誘變的種子M0；

S2. 播種步驟S1得到的M0得M1代后，單株收種，分別種成株系得M2代；

S3. 在步驟S2中得到的M2代中選取表型與步驟S1中三系雜交稻保持系相同的單株與對應的三系雜交稻不育系回交，并連續回交多代；

S4. 對步驟S3回交多代后獲得的不育系進行育性鑒定，篩選得到花粉完全敗育的株系。

本申請通過誘變三系雜交稻保持系種子以獲得多種突變，再通過對植株表型的選擇，以及突變植株與對應的三系雜交稻不育系的連續回交以穩定植株性狀，進而篩選得到敗育徹底且能夠穩定遺傳的三系雜交稻不育系。

EMS誘變產生點突變的頻率較高，而染色體畸變相對較少，目前已作為一種有效的誘變手段廣泛應用于植物品質改良和品種選育工作中。在本申請中，首先采用EMS誘變一定量的三系雜交稻保持系種子，并對其進行單株種植，通過表型篩選出與原三系雜交稻保持系相同的突變株，與對應的三系雜交稻不育系進行連續回交，形成一定規模的、具有遺傳穩定性的回交不育系和對應保持系。對上述回交不育系進行育性鑒定，篩選出花藥完全敗育的株系，進行重復實驗驗證，進而獲得敗育徹底且遺傳穩定的不育系單株，完成針對該三系雜交稻不育系的育性改良。

本申請中，步驟S1具體包括：

S11. 選取籽粒飽滿的三系雜交稻保持系種子，于質量濃度1.2%的EMS溶液中浸泡18h；

S12. 流水沖洗步驟S11浸泡后的種子。