[发明专利]一种水稻与竹子的杂交育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物的育种方法，尤其是涉及一种水稻与竹子的杂交育种方法。

背景技术

水稻是最重要的粮食作物之一，为人类提供了总热量消耗的23％(Khush，2000)。上世纪50年代末水稻矮化育种和70年代杂交稻育种的成功与应用，曾使水稻单产实现了两次飞跃。在过去的30多年中，世界水稻年生产量取得成倍增长，从1966年的25.7亿吨上升到2000年的60亿吨(Khush，2000)。但是，自1966年IR8育成与推广应用28年以后，水稻产量开始徘徊不前(Cassman，1994)。因此，开拓利用新的基因资源，不断提高水稻品种的产量、米质、抗性和耐性等，对于保障粮食安全，具有十分重大的意义。

随着现代育种研究的发展，物种内品种间的有利基因已得到充分的挖掘和应用，并培育出大量的优良品种在生产上广泛应用，为现代农业的发展做出了重大贡献。然而，随着优良品种的大面积推广应用，水稻的遗传多样性逐步丧失，品种间的遗传基础也随之单一化。为此，在中国超级稻育种计划中，专家们设计和应用的技术路线除包括了形态改良即培育新株型和提高籼粳亚种间杂种优势水平之外，还利用了野生稻中的有利基因，以及利用稗草的DNA创造水稻新种质(程式华等，1998；蔡得田等，2001)。

在水稻远缘杂交方面，以水稻为母本，与高粱、玉米、小麦、；菰、狼尾草、芦苇等属间杂交得到了后代(刘伯林，1987)。六十年代初，祖德明等人以水稻银坊为母本，以高粱亨加利为父本，进行了水稻与高粱的远缘杂交，杂交后代出现了变异显著、形态特殊的新类型植株，选育出一些穗大粒多，耐旱抗病的新型原始材料和品系(刘伯林，1987)。何福泉(2002)利用水稻不育系作母本，墨西哥珍珠高粱作父本，进行有性杂交研究，于1998年夏季获得成功，经过多年系统定向选育，2001年秋季育成了三个具有理想株型和高产性状的高粱新品种，实现了水稻远缘异属杂交。安徽岳西县富民水稻研究所程旭波、程海波兄弟用玉米花粉和水稻进行属间远缘杂交培育出新型稻种。李慧敏等(2003)以旱稻基因型旱65(Oryza sativa L.)为母本，稗草长芒稗(Echinochloa caudata)为父本进行远缘杂交，获得实粒种子。

竹是禾本科植物中最原始的亚科之一，也是禾本科植物中最具多样化的一个种群。与同是禾本科的水稻相比，竹子茎秆坚硬木质化、复合分枝、根系发达，具有耐热、抗寒、耐涝、抗旱、抗病虫、生长量大、再生能力强、耐肥抗倒等突出特点，这些性状正是栽培稻品种所缺乏的。因此，开展竹子与水稻杂交，将竹子中的有利基因移入水稻，创建携带有竹子优良特性的竹稻种质资源，对于现代水稻育种研究的发展，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种水稻与竹子的杂交育种方法，其将竹子中的有利基因引入水稻，创建携带有竹子优良特性的竹稻种质资源，获得茎秆坚硬木质化、根系发达、耐热、抗寒、耐涝、抗旱、抗病虫、生长量大、米质优、有香味、富含蛋白质、锌、钙、铁、硒，再生能力强等突出特点的竹稻新品种。

竹子与水稻杂交成功，必须解决好三个方面的问题：①掌握竹子开花的规律性，延长竹子开花年限；②解决竹子的开花与水稻花期相遇时间；③用作母本的亲本选择杂交授粉方法。

本发明经过长期研究后，成功解决了上述问题，其采用的技术方案是：

一种水稻与竹子的杂交育种方法，包括以下步骤：

(1)获取母本媒介材料科饶F4：以粳稻科情3号为父本，籼稻饶平矮为母本，杂交一代，后自交三代得到子四代科饶F4，其正常开花时间在上午10时以后到下午2时；

(2)以科饶F4为母本，作为桥梁媒介，与父本青皮竹进行有性杂交，具体包括：

第一步，父本为青皮竹，其花穗表现大而密、分枝多、花粉多、雌雄同花、雌花柱头带紫色，有5-6个肥大的花药，相当于水稻花药的4-5倍；青皮竹4-5月间为大量开花授粉时期，每天早上5-7时为盛花期，7-8时少量开花授粉，当竹子开花时，采用砍断竹子花穗，减少养分消耗，增加肥水管理的方法，使竹子连年开花；

第二步，将科饶F4离地保留10公分，割去稻茬，将其保温过冬，4-6月间再生稻茬逐渐抽穗，使水稻与竹子花期相遇；