專利名稱：一種構建水稻孢子體－配子體雙重不育系的新方法
技術領域：
本發明涉及雜交水稻的培育的方法，特別是一種構建水稻孢子體-配子體雙重不育系的新方法。
背景技術：
植物雄性不育是一種植物在有性繁殖過程中不能產生正常的花藥、花粉或雄配子的遺傳現象，它廣泛存在于開花植物中。水稻是自花授粉作物，它的繁殖是通過自身的花粉對雌配子授粉來完成的。但是在雜交水稻的生產中，必需用遺傳上差異比較大的親本交配(即不能是自花授粉)才有可能得到優勢強(產量高)的雜交種。因此又必須在制種時采取有效的措施防止自花授粉。雄性不育材料的發現和利用為水稻雜種優勢利用提供了有效的技術保證。因為它可以有效地防止用作母本的水稻品種進行自花授粉，保證其與父本進行雜交。這是雜交水稻得以取得成功的關鍵因素。
按世代交替可以把雄性不育劃分為孢子體不育和配子體不育兩種類型。孢子體不育的不育性決定于植株的基因型，只要植株的基因型為不育，它所產生的所有花粉都是不育的。配子體不育的不育性決定于雄配子(花粉)的基因型，只有本身帶有不育基因的雄配子(花粉)才是不育的。這兩者看起來是一對矛盾，無法將兩者統一在同一個個體中。因此從未有人嘗試過培育既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系。也無人從方法上對其進行研究。
發明內容
本發明提出一種利用水稻中的屬于孢子體不育的光溫敏感型核不育系和屬于配子體不育的細胞質不育系的兩種雄性不育材料，來構建既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系的雜交水稻的培育方法。
本發明是通過以下技術方案實現的 a.先把保持系通過連續回交轉育成帶有配子體不育基因的兩系不育系N(rfrf ss)。用光、溫敏核不育系作母本與配子體不育的保持系雜交，F1自交得到F2，在F2中選光溫敏不育單株與保持系回交得到BC1，BC1自交得到BC1F2，在BC1F2中選光溫敏不育單株與保持系回交得到BC2，BC2自交得到BC2F2，在BC2F2中選光溫敏不育單株與保持系回交得到BC3，...，重復上述“自交-回交-自交-回交”的過程，經過4-8輪回交，得到BC4-8，BC4-8自交得到BC4-8F2，在BC4-8F2中選擇的光溫敏不育單株即為帶有配子體不育基因的兩系不育系，該兩系不育系在長日、高溫條件下表現為雄性不育，可作為不育系使用，在短日、低溫條件下又表現為雄性可育，對配子體型細胞質不育系具有保持作用，這里暫且稱其為“新保持系”，它除了具有光溫敏不育特性以外，與原保持系基本沒有區別。
b.用配子體型細胞質雄性不育系S(rfrf SS)作母本與“新保持系”雜交，F1再與“新保持系”回交，在回交一代群體中選單株作母本與帶有配子體不育恢復基因的光、溫敏核不育系成對測交，在長日條件下對測交后代的育性進行考察，其測交后代在長日條件下沒有育性分離的單株，就是既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系。
技術路線 1、將保持系通過連續回交轉育成兩系不育系 光溫敏核不育系×保持系→F1→(自交)F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC1→(自交)BC1F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC2→(自交)BC2F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC3→(自交)→BC3F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC4→(自交)BC4F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC5→(自交)BC5F2→選光溫敏不育單株×保持系→BC6→(自交)BC6F2→ 在長日條件下對BC6F2群體進行育性鑒定，具有光溫敏不育特性的單株即為新保持系。
2、雙重不育系的選育 配子體不育系×新保持系→F1→(與新保持系回交)BC1→選單株與帶有配子體不育恢復基因的光、溫敏核不育系成對測交→測交后代→在長日條件下對測交后代的育性進行考察，其測交后代在長日條件下沒有育性分離的單株，就是既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系。
本發明的優點 本發明所述的雙重不育系，在長日、高溫條件下其孢子體不育和配子體不育性可以相互補充，使育性敗育更加徹底，大大降低由于育性敗育不徹底所造成的制種風險，提高雜交水稻制種的安全性。
本發明所述的雙重不育系，同時帶有孢子體不育基因和配子體不育基因，在長日、高溫條件下兩者都會表達，而在短日、低溫條件下只有配子體不育基因對不育性起作用，因而是研究孢子體不育基因和配子體不育基因的相互作用的理想材料。
這種方法從理論上突破了不能將孢子體不育和配子體不育集于一體的難題，從應用上來講，兩種不育性可以互補，有效解決了溫度敏感型核不育系受溫度影響容易出現育性波動(俗稱“打擺子”)和配子體不育系育性敗育不徹底的問題。因此這種材料的育成，對于在同樣的遺傳背景中對兩種不同類型的雄性不育性進行育性機理研究和雜交水稻的實際應用都是有重要意義的。
具體實施例方式 下面以實施例對本發明作進一步說明 實施例1以光、溫敏核不育系香125S(孢子體不育)作母本，以配子體型細胞質不育系粵泰A的保持系粵泰B作父本，雜交得到F1，F1自交得到F2，在F2中選光溫敏不育單株與粵泰B回交得到BC1，BC1自交得到BC1F2，在BC1F2中選光溫敏不育單株與粵泰B回交得到BC2，BC2自交得到BC2F2，在BC2F2中選光溫敏不育單株與粵泰B回交得到BC3，...，重復上述“自交-回交-自交-回交”的過程，經過4輪回交，得到BC4，BC4自交得到BC4F2，在BC4F2中選擇的光溫敏不育單株即為帶有配子體不育基因的兩系不育系，記為粵泰Bs。用粵泰A作母本與粵泰Bs雜交，F1再與粵泰Bs回交，在回交一代群體中選單株作母本與光、溫敏核不育系9802s(帶有粵泰A的恢復基因)成對測交，在長日、高溫條件下對測交后代的育性進行考察，其測交后代在長日、高溫條件下沒有育性分離的單株，就是既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系，記為粵泰As。
實施例2以光、溫敏核不育系株1S(孢子體不育)作母本，以配子體型細胞質不育系叢廣41A的保持系叢廣41B作父本，雜交得到F1，F1自交得到F2，在F2中選光溫敏不育單株與叢廣41B回交得到BC1，BC1自交得到BC1F2，在BC1F2中選光溫敏不育單株與叢廣41B回交得到BC2，BC2自交得到BC2F2，在BC2F2中選光溫敏不育單株與叢廣41B回交得到BC3，...，重復上述“自交-回交-自交-回交”的過程，經過8輪回交，得到BC8，BC8自交得到BC8F2，在BC8F2中選擇的光溫敏不育單株即為帶有配子體不育基因的兩系不育系，記為叢廣41Bs。用叢廣41A作母本與叢廣41bs雜交，F1再與叢廣41Bs回交，在回交一代群體中選單株作母本與秈型光敏核不育系1103s(帶有叢廣41A的恢復基因)成對測交，在長日、高溫條件下對測交后代的育性進行考察，其測交后代在長日、高溫條件下沒有育性分離的單株，就是既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系，記為叢廣41As。
權利要求
1、一種構建水稻孢子體—配子體雙重不育系的新方法，其特征是
a、用光、溫敏核不育系作母本與配子體不育的保持系雜交，通過4-8輪“自交—回交—自交—回交”的過程，先把保持系通過連續回交轉育成帶有配子體不育基因的兩系不育系，該兩系不育系在長日、高溫條件下表現為雄性不育，可作為不育系使用，在短日、低溫條件下又表現為雄性可育，對配子體型細胞質不育系具有保持作用，稱其為“新保持系”；
b、配子體型細胞質雄性不育系作母本與“新保持系”雜交，F1再與“新保持系”回交，在回交一代群體中選單株作母本與帶有配子體不育恢復基因的光、溫敏核不育系成對測交，在長日條件下對測交后代的育性進行考察，其測交后代在長日條件下沒有育性分離的單株，就是既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系。
全文摘要
本發明涉及一種構建水稻孢子體—配子體雙重不育系的新方法。它是利用水稻中的屬于孢子體不育的光、溫敏核不育系和屬于配子體不育的細胞質不育系的兩種雄性不育材料，來構建既帶有孢子體不育基因、又帶有配子體不育基因的雙重不育系。這種方法從理論上突破了不能將孢子體不育和配子體不育集于一體的難題，從應用上來講，兩種不育性可以互補，有效解決了溫度敏感型核不育系受溫度影響容易出現育性波動(俗稱“打擺子”)和配子體不育系育性敗育不徹底的問題。大大降低由于育性敗育不徹底所造成的制種風險，提高雜交水稻制種的安全性。
文檔編號A01H1/04GK1961646SQ20061012504
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月16日 優先權日2006年11月16日
發明者陳建國, 周勇, 居超明, 徐國成 申請人:湖北大學