[发明专利]一种快速利用水稻籼粳杂种优势的方法

说明书

本发明公开了一种快速利用水稻籼粳杂种优势的方法，属于植物育种技术领域。本方法主要是：以籼稻和粳稻其中一种水稻亚种材料作供体亲本，另一种水稻亚种材料作轮回亲本进行杂交，收获F₁种子；大田生长期间进行农艺性状调查，成熟后收获考种，根据田间表现及考种数据选择具有籼粳杂种优势的单株，选出的单株材料可直接用于水稻优良品种的选育。与饱和回交相比，本发明采用不饱和回交的方式，后代材料遗传多态性大，籼粳杂种优势明显；与不饱和回交相比，本发明将不饱和回交与花药培养相结合，后代材料籼粳杂种优势明显而且性状稳定快；本发明实现了巨大的籼粳杂种优势利用与较短的材料培育时间的统一。

技术领域

本发明属于植物育种技术领域，尤其涉及一种不饱和回交与花药培养相结合的快速利用水稻籼粳杂种优势的方法，具体涉及水稻不饱和回交技术、水稻花药培养技术以及不饱和回交与花药培养相结合的技术。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物之一。利用籼粳杂种优势培育优良水稻品种是提升水稻产量和品种适应性的重要手段。经过长时间的自然选择和人工驯化，籼、粳亚种间在适应性和遗传多态性方面存在着巨大的差异，亚种间基因的渗透和交流有利于优良性状的互补。

通过回交转育的方式可以将粳稻的基因导入到籼稻，或者将籼稻的基因导入到粳稻。目前应用的回交方式有两种：高世代回交即饱和回交和中低世代回交即不饱和回交。饱和回交指回交世代在4代以上，轮回亲本与供体亲本之间遗传差异很小，利用该方法进行籼、粳亚种间的基因导入，后代材料性状稳定较快，但是遗传多态性小，无法体现籼粳杂种的巨大优势。不饱和回交指回交世代在3代以下，轮回亲本与供体亲本遗传差异较大，利用该方法进行籼、粳亚种间的基因导入，遗传多态性大，杂种优势明显，但后代性状分离严重，需要四、五年或更长时间才能稳定，极大地影响了育种效率。

花药培养是一项成熟的细胞工程育种技术，可以有效缩短育种周期，加速有利性状转移，快速稳定育种材料。创制一种能快速利用籼粳杂种优势的方法对水稻生产和国家粮食安全具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就在于克服目前无法快速利用籼粳杂种优势的问题，提供一种不饱和回交与花药培养相结合的快速利用水稻籼粳杂种优势的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

①以籼稻和粳稻其中一种水稻亚种材料作供体亲本，另一种水稻亚种材料作轮回亲本进行杂交，收获F₁种子；

②种植F₁种子与轮回亲本杂交，获得BC₁F₁种子；

③种植BC₁F₁种子，田间观察农艺性状，根据株型、分蘖和株高选取有显著籼粳优势的单株继续与轮回亲本杂交，获得BC₂F₁种子；

④种植BC₂F₁种子，田间观察农艺性状，根据株型、分蘖和株高选取有显著籼粳优势的单株，在孕穗期取幼穗，取下的幼穗在实验室用75％乙醇消毒并在4℃预处理7天；

⑤预处理结束后将花药接种至愈伤诱导培养基上，待愈伤长至直径2mm时挑选较大的愈伤转至分化培养基上，光照培养直至绿苗分化，绿苗长到5cm以上时转到生根培养基，将根系发育良好的再生苗经过炼苗后转至大田种植；

⑥大田生长期间进行农艺性状调查，成熟后收获考种，根据田间表现及考种数据选择具有籼粳杂种优势的单株，选出的单株材料可直接用于水稻优良品种的选育。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、与饱和回交相比，本发明采用不饱和回交的方式，后代材料遗传多态性大，籼粳杂种优势明显；饱和回交后代材料遗传多态性小，杂种优势不显著。