[发明专利]一种卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系的育种方法

说明书

本发明公开了一种卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系的育种方法，属于作物遗传育种技术领域。该方法通过选择卷筒叶恢复系广恢998为母本，大穗型茎秆粗壮的恢复系R470为父本进行有性杂交、自交，系谱法选择卷筒叶、茎秆粗壮且主要农艺性状优良的单株至F4，随后从该世代至F10代株系中逐代挑选茎秆粗壮的卷筒叶单株为受体亲本，以未知褐飞虱抗性基因的普通野生稻BPHR96为供体亲本进行杂交，并通过筛选与褐飞虱抗感虫性状连锁的分子标记、以及利用其选择的目标基因型单株为父本连续回交、自交和褐飞虱抗性鉴定培育卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系。

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系的育种方法。

背景技术

水稻是世界上主要的粮食作物之一，随着人口日益增加，粮食需求也在不断地增长。在耕地面积不变的情况下，只能通过提高水稻单产来提升水稻总产量来满足需求。改良水稻株型是提高水稻产量的重要途径。

叶片是水稻进行光合作用、呼吸、蒸腾等活动的主要场所，也是水稻株型的重要构成要素。叶片的适度卷曲改善了个体和群体的透光性，一方面缩小了叶片与茎杆的夹角，使叶片直立，促使叶片上下2个面的受光态势得到改善，反射率降低，提高了光合强度。另一方面，叶片卷曲可以保持叶片不披垂，在群体生长的中后期保证中下部的光照条件，提高了叶面积指数，增加光合面积，提高光能的利用率，从而提高水稻产量。因此叶片适度卷曲有利于塑造紧凑株型、改善群体结构、提高光合效率和产量。

褐飞虱是为害水稻的重大迁飞性害虫，广西是褐飞虱境外虫源迁入中国的“桥头堡”和北往南返的必经之地，同时广西也是长江中下游稻区的主要虫源地。由于境外虫源基数高，往往容易导致广西褐飞虱危害频繁大发生，从而造成全国连年大规模暴发，给我国粮食安全构成严重威胁。据统计，从2006年-2015年我国褐飞虱发生造成的直接产量损失年均达百万吨以上(刘万才等，2016)。长期以来，褐飞虱的防治主要依靠化学杀虫剂。大量使用化学农药一方面会导致农药残留、环境污染、生产成本增加；另一方面会导致褐飞虱对主打特效杀虫剂容易产生强抗药性。同时由于滥用农药，还会杀死了稻田中的褐飞虱天敌，反而诱发褐飞虱的再猖獗。科学研究和生产实践证明，种植褐飞虱抗性水稻品种是控制褐飞虱最经济有效和环保的措施。

目前，褐飞虱抗性育种上主要利用抗源B5上的Bph14和Bph15基因，从已经报道的研究来看，仅我国国内就有数十家育种单位利用Bph14和Bph15进行抗性改良和材料创新。大面积使用单一抗源材料，容易导致抗性品种对褐飞虱控制力逐渐减弱甚至丧失抗性(谭玉娟等，1988；张扬等，1990)。同时褐稻虱是一种典型的迁飞性害虫，不同迁飞地具有不同致害生物型虫源及种群混杂，容易产生褐飞虱生物型变异(张扬等，2011)，褐飞虱致害生物型的变异容易使抗性品种丧失抗性。由于培育优良的抗虫品种需要耗费漫长的时间，所以虽然我国各个地方推广的水稻品种非常多，但是具有稻飞虱抗性的品种却非常少。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系的育种方法。

本发明所用的普通野生稻BPHR96具有对褐飞虱免疫的抗性水平，广恢998是光能高效利用的优质抗病多穗型恢复系，并利用其育成杂交稻组合16个通过审定(7个组合通过国家品种审定)。本发明以是广恢998为母本，茎秆粗壮的恢复系R470为父本，经过杂交和自交系谱法选择具有父母本的诸多优点(如分蘖力强、茎秆粗壮、配合力好、卷筒叶等)的F4单株为母本，以未知褐飞虱抗性基因的普通野生稻BPHR96为供体亲本进行杂交，并通过筛选与褐飞虱抗感虫性状连锁的分子标记、以及利用其选择目标基因型单株为父本连续回交、自交和褐飞虱抗性鉴定培育卷筒叶抗褐飞虱水稻恢复系。相较于对某个材料抗褐飞虱性状改良产生的衍生品种，本发明实现了水稻有性杂交遗传重组培育完全自主知识产权优良恢复系又同步增强了该品种的褐飞虱抗性。同时，利用不同的不育系与其测配，其杂种F₁代的褐飞虱抗性都达到了中抗水平，为组配高产、优质抗褐飞虱的杂交水稻品种奠定了坚实的基础。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：