[发明专利]一种利用水稻F2群体优势的育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及水稻杂种优势利用领域，具体涉及一种水稻的育种方法。

背景技术

水稻的杂种优势利用取得了巨大成功，杂交水稻(即两个水稻品种的杂交F1代)一般比常规水稻增产10％-15％，但杂交种的制种产量较低，生产成本过高，过高的杂交水稻种子价格制约了杂交水稻的发展。水稻的F2代，即杂交种的自交后代群体，其产量一般低于F1，但普遍高于双亲(增产幅度一般为5-10％)，同样具有潜在的利用价值。从长远来看，对F2代的利用能大幅度提高制种产量(是F1代制种产量的80-100倍)，显著降低生产成本，更好地协调成本与效益之间的矛盾。

F2的优势利用需要依赖高效的F1生产体系；大规模生产F1需要亲本一方为花粉彻底败育的雄性不育系(称为“母本”)，亲本另一方为育性正常的恢复系(称为“父本”)。化学杀雄法和遗传繁育法是获得雄性不育系的两种主要途径；化学杀雄法是使用化学产品杀死花粉，获得不育系；利用化杀法制备F2群体的优点是F2群体不会出现不育株，但缺点是因分蘖发育不同步，导致化学杀雄法难以彻底杀死所有花粉，从而影响母种(即F1种子)的种子纯度。遗传繁育法是借助遗传控制体系来实现雄性不育系的繁殖；目前，能实现遗传繁殖的雄性不育系主要包括质核互作型雄性不育系和正向光温敏型雄性不育系；利用这两类不育系来制备F2群体的优点是母种纯度有保障，缺点是F2群体中会分离出高比例的不育株(若不育性受1对隐性基因控制，则不育株率占F2群体的25％)，降低群体产量。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种利用水稻F2群体优势的育种方法，通过利用反向温敏雄性不育系RMS(高温下可育，低温条件下不育)作为创制F2群体的母本，将其制备的F2群体在长江流域作为中稻种植后，该区域温度处于F2群体育性敏感期的可育温度范围内，从而消除了群体中的不育株，充分发挥了水稻的F2群体优势。

本发明具体的技术方案如下：

一种利用水稻F2群体优势的育种方法，包括以下步骤：在反向温敏雄性不育系的育性敏感期温度低于26℃时，利用反向温敏雄性不育系的不育特性，以反向温敏雄性不育系(RMS)作为母本，以恢复系(NR)作为父本进行杂交或制种，获得RMS/NR的F1杂交种；然后，通过安排合理播插期，在隔离条件下让F1杂交种自交繁殖，收获F2种子；测试F2群体的生育期、丰产性和适应性，筛选适宜在长江流域作中稻种植的丰产稳产型F2群体。该群体因剔除了不育单株，确保了优势的发挥。

在本发明中，所述反向温敏雄性不育系为雁农S或由雁农S转育而来的高育性转换温度型反向温敏雄性不育系。该反向温敏雄性不育系在育性敏感期温度高于30℃时，其花粉育性正常，表现为可育，能自交结实，用于繁殖；当育性敏感期环境温度低于26℃时，反向温敏雄性不育系花粉败育，表现为不育，结实率接近0％，用于制种。

优选的，本发明的育种方法中还包括在育性敏感期温度高于30℃时，对反向温敏雄性不育系种子进行自交繁殖的步骤。

其中，反向温敏雄性不育系的育性敏感期为幼穗分化发育的第四至六期。实现“RMS的育性敏感期温度高于30℃”的理想条件是，在湖南、湖北、江西、安徽、浙江、福建等地将所述反向温敏雄性不育系的幼穗分化第四至六期安排在6月中旬至8月下旬。

本发明的恢复系(NR)的花粉可育、能正常自交结实，生产上已经应用或未应用的可育水稻，包括三系恢复系、两系恢复系、优质常规稻及其他正常可育水稻资源都可以作为恢复系使用。

优选生产出的F1杂交种还包括筛选步骤：筛选与长江流域中稻的生育期相当，综合农艺性状优良的杂交组合F1。

实现“F1杂交种自交繁殖”的理想条件是通过适当调整播差期，使F1在28～32℃的外界环境温度条件下(如湖南、江西等地的8月中旬至9月上旬)抽穗，以避开极端高温或低温天气，提高种子产量；同时，通过物理隔离或错开花期等手段，避免其他品种花粉窜入而影响种子纯度。

获得所述F1的自交繁殖种子后，还包括对F2群体进行不同生态区域的品比试验以测试F2群体的生育期、丰产性和适应性，具体试验程序执行由农业部制定的长江流域中稻品比试验方案或由长江中游省份包括湖南、湖北、江西、安徽、浙江、福建等制定的中稻品比试验方案，筛选适宜在长江流域作中稻种植的丰产稳产型F2群体。其中，品比试验的区试对照采用长江流域常规种植的水稻。