[发明专利]一种适合混收制种的杂交水稻品种选育及种子生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及农作物育种及制种领域，具体地说，涉及一种适合混收制种的杂交水稻品种选育及种子生产方法。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以大米为主食，稻谷的产量关系到世界的粮食安全。自1973年杂交水稻成功实现三系配套以来，杂交水稻的大面积推广应用为中国乃至世界粮食安全作出了重要贡献(袁隆平.杂交水稻学.中国农业出版社.2002.前言.)。但杂交水稻只能利用双亲杂交第一代(F1)，必须年年制种才能保证大田生产用种。传统杂交水稻制种环节多、工序繁杂、劳动强度大，属于劳动密集型产业。随着社会的发展，中国农村劳动力日益缺乏，且价格不断上涨，杂交水稻的制种成本也随之上涨。近年来，由于劳动力价格的上涨，水稻生产由育秧快速转向直播等轻简栽培方式，用种量大幅增加。杂交水稻种子价格昂贵，用种量的增加导致杂交水稻在生产上的应用面积有所下降，成为制约杂交水稻发展的瓶颈因子。业内比较公认的看法是，进一步提高制种机械化水平、产量和效率从而降低成本是未来杂交水稻制种发展的趋势。

目前，主要有3种可提高杂交水稻制种机械化水平的方法：一是恢复系、不育系分开种植，利用机械收集恢复系花粉为不育系授粉，可单独收获杂交种子。此种方法制种最自由，但水稻花粉保持活力的时间很短，技术难度极大，短时期内难以实现；二是恢复系、不育系大厢种植，收割机可分开收获杂交种子与恢复系。此种方法较为简便，但恢复系所占比例过大，降低了不育系的比例，且恢复系、不育系距离较远授粉难度较大，制种产量较低；三是恢复系、不育系混种，利用机械混收杂交种子与恢复系种子，然后再通过机械将杂交种子分离出来。利用恢复系、不育系在某些性状上的显著差异，杂交种子和恢复系种子可实现分离。此种方法较为复杂，但不育系比例高，恢复系、不育系距离近且分布均匀，有利于提高制种产量，是目前提高杂交水稻机械化制种水平的较好途径(王杰，邓华凤，张武汉，孙平勇，何强.杂交水稻机械化制种技术的研究现状与发展策略.安徽农业科学，2013，41(13)：5682-5683.)。

近年来，在实现杂交种子和恢复系种子可分离方面取得了较为丰硕的研究成果。比如，国内科研人员提出了基于双亲在除草剂抗性、颖壳颜色等性状上的差异实现杂交种子和恢复系种子分离的技术策略。但到目前为止，生产上大面积推广应用的尚未见报道。这主要是由于以下2个方面的原因：一是这些技术的配套要求高，短时间内难以达到。比如，种子色选机需要较大的投入，相关技术研究需要一定的时间；二是技术本身存在一定的缺陷。比如，恢复系抽穗扬花时对除草剂有一定的抗性，而且同一株水稻上籽粒成熟有先后，植株被杀死时可能有少量种子可以发芽，从而影响杂交种子纯度。针对混收制种存在的问题，发明人提出了利用隐性畸形颖壳恢复系来实现混收制种的新方法(专利申请号：201710389672.X)，该方法可与现有制种技术体系无缝衔接，不需要增加新的设备，即可达国家规定的二级种子96％以上的基本要求。但由于该隐性畸形颖壳恢复系可能有1％～2％的种子与正常种子差异较小，这些种子表现为三角颖，不开裂，千粒重略轻，因此难以完全去除干净。对水稻生产来说，提高种子纯度有利于水稻产量和品质的提升。因此，有必要进一步提高杂交种子的纯度，为水稻生产提质增效作出贡献。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的不足之处，提供一种适合混收制种的杂交水稻品种选育及种子生产方法。

本发明的技术方案如下：

本发明首先提供了一种适合混收制种的杂交水稻品种选育及种子生产方法，包括如下步骤：

(1)选育出综合性状优良且具有畸形颖壳、除草剂敏感性状的恢复系；

所述畸形颖壳和除草剂敏感性状由隐性单基因或寡基因控制；

(2)以步骤(1)选育得到的恢复系为父本，以生产上大面积应用或新选育的不育系为母本，进行广泛测交，选育出通过省级或国家审定的杂交组合；

(3)以所述恢复系作父本，以步骤(2)得到的相应不育系作母本，将二者种子进行混播/混插/混抛，恢复系抽穗后喷施除草剂杀死恢复系，杂交种子成熟混收后在种子精选加工过程中去除恢复系种子，在杂交种子秧苗期施用除草剂杀死极少量残余恢复系。

进一步地，步骤(1)所述恢复系为通过遗传改良方法创制出，综合性状优良，可直接在生产上应用，具有畸形颖壳和除草剂敏感性状的恢复系。

其中，所述遗传改良方法包括但不限于杂交、回交、诱变或基因组编辑。