[发明专利]一种胚挽救和离体诱导相结合构建异源多倍体水稻的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种野生稻与栽培稻杂交育种的方法，特别是一种野生稻与栽培稻杂交后通过胚挽救和离体诱导加倍相结合构建异源多倍体水稻的品种选育方法，属于现代农业的作物新品种选育技术领域。

背景技术

面临世界粮食危机的挑战，急需大幅度增产粮食的技术和思路。然而，长期以来，稻类作物主要通过同一物种内的不同品种间杂交来选育新品种。由于栽培物种在长期进化和人工选择中，原本存在于野生物种的许多优良基因被淘汰，导致杂交亲本间遗传基础越来越窄，遗传的多样性越来越贫乏（孟金陵. 植物生殖遗传，1995；Khush GS. Disease and insect resistance in rice. Adv Agron，1977，29:265-341），从而造成几十年来水稻选育品种的相似性很高，增产的幅度很难超过5%。因此，开拓育种新思路，充分利用20多个野生稻物种极为丰富的遗传多样性和许多宝贵的抗病虫、抗逆境和高产优质的基因，将成为超级稻育种的重要方向（汤圣祥，颜辉煌．国外对野生稻优良性状的利用进展．水稻文摘, 1992, 11(1): 5-8）。可是，由于有性杂交原理的限制，A基因组的栽培稻很难与BB, CC, BBCC, CCDD, EE, FF, GG, HHKK, HHJJ等9个基因组的野生稻种间杂交（王爱云，陈冬玲，蔡得田. 远缘杂交和异源多倍体化技术在水稻育种中的应用. 武汉植物学研究, 2005, 23(5): 491-495），分布于野生稻中的有利基因很难被结合到A基因组的栽培稻中。所以，建立栽培稻与野生稻不同基因组物种间杂交获得异源杂交种或异源多倍体杂种的技术是十分必要和具有重要意义的。本发明涉及的是一种栽培稻与野生稻杂交，构建异源多倍体水稻的技术。

发明内容

本发明的目的是建立栽培稻与野生稻杂交，通过胚挽救培养与秋水仙素处理相结合构建异源多倍体水稻的新品种（系）选育方法。

本发明的技术方案为：a.暗处理野生稻会聚栽培稻开花期；b.栽培稻与野生稻杂交；c.杂交后喷洒幼胚发育促进液；d.胚挽救培养；e.杂交胚生长出芽苗或愈伤组织；f.秋水仙素处理芽苗或愈伤组织；g.处理后芽苗或愈伤组织的恢复培养；h.芽苗的生根培养或愈伤组织的分化培养；i.组培苗的移植；j.异源杂种苗的选择；k.异源四倍体或异源六倍体水稻的确定。

本发明的具体过程

a.暗处理野生稻使其会聚栽培稻开花期

由于野生稻是典型的短日照植物，在亚热带到温带地区自然情况下，绝大多数野生稻物种不能在栽培稻多数品种7月～8月开花时开花，给杂交工作造成很大困难。为了使两类亲本的开花期相遇，因此，必须对野生稻进行短日照处理，即采用红黑双层布将具7片叶以上的野生稻苗罩起来，使光照时期控制在8.5hr～9.0hr/日，处理时间从6月初至7月初共30天，这样野生稻均可进入生殖生长期相继在7月中旬～8月中旬开花，与栽培稻品种的花期相遇。

b.栽培稻与野生稻杂交

考虑到野生稻凌晨开花，而花粉在30分钟内失活的特点和野生稻容易落粒的特性，以栽培稻为母本，于杂交前一日的下午去雄后套袋，以野生稻为父本，于开花当日的凌晨5：00～8：30取野生稻的开花穗，将花粉抖落在已去雄的栽培稻穗子上完成授粉，然后套袋注明杂交的父母本及日期。

c.杂交后喷洒幼胚发育促进液

授粉后的第2天～12天，每天下午打开杂交袋向稻穗喷洒10mg/1～30mg/1 2,4—D+50mg/1～100mg/1GA₃的幼胚发育促进激素溶液，促进杂交胚的发育。

d.胚挽救培养

授粉后的第7天—12天取出杂交子房，经消毒处理后，接种在N6 + 0.5mg/l～2.0mg/l NAA + 0.5mg/l～l.0mg/l 6-BA + 5% 蔗糖+ 0.75％琼脂的胚挽救培养基中，置于25℃，暗条件下培养。

e.杂交胚生长出芽苗或愈伤组织

培养3～4周后，杂交胚一方面长出芽苗，另一方面会诱导出愈伤组织，此时放在光照2000 LX，10hr-12hr/d 、25℃下培养7～10天，让芽苗长丛芽或愈伤组织旺盛长大。

f.秋水仙素处理芽苗或愈伤组织