本發明涉及水稻育種領域,尤其涉及雜交水稻新品種選育的方法,有效提高親本改良效率,增強雜種優勢,提高水稻產量。
背景技術:
擴大親本血緣,培育具有超高產潛力的秈粳雜交水稻新品種是水稻育種的研究重點。寧波市農業科學研究院選育的秈粳雜交水稻新品種“甬優12”(浙審稻2010015),2012年農業部組織專家在浙江省鄞州區洞橋鎮百梁橋村實割測產驗收,示范方平均畝產963.65公斤,攻關田畝產1014.3公斤,創浙江省及長江中下游晚粳稻區單產最高紀錄;浙江省農業科學院選育的秈粳雜交水稻新品種“浙優18”(浙審稻2012020),2013年和2014年農業部分別組織專家對浙江省諸暨市山下湖鎮楓江村和天臺縣水稻新品種展示示范基地實割測產驗收,畝產836.1公斤和808.1公斤;中國水稻研究所選育的秈粳雜交水稻新品種“春優927”,2014年對浙江省寧海縣越溪鄉小宋塘村實割測產驗收,畝產955.1公斤;2016年浙江省農業廳組織專家對江山市石門鎮泉塘村種植的“甬優12”單季晚稻高產示范方進行測產,畝產達1024.13公斤,再創浙江省一季水稻最高紀錄。可以預見,秈粳雜交水稻品種將在生產上大面積推廣應用,為保障我國糧食安全提供技術支撐。
但是,目前生產上應用的秈粳雜交水稻品種,在抗性、品質、雜交種子生產成本等方面仍有改進之處,需進一步育種改良。
技術實現要素:
針對秈粳雜交水稻品種,在抗性、品質,以及雜交種子制種產量偏低、產量不穩、生產成本過高等方面仍有改進之處的現狀,發明了一種秈粳雜交水稻新品種的選育方法,培育抗性強、米質優、產量高的秈粳雜交水稻新品種,達到在生產上大面積推廣應用的目的。
本發明一種秈粳雜交水稻新品種選育方法的步驟如下:
1)親本改良
利用秈粳特異性ssr分子標記對雜交親本進行分類,對不育系或恢復系的性狀進行改良時,所述的性狀包括抗病蟲性、稻米品質和開花習性,盡可能選用血緣關系近,即上述分類中盡可能選用同一“組群”的綜合性狀好、性狀互補的親本,進行雜交配組,然后采用回交法將目的基因定向導入到輪回親本中;
2)組合選配
利用秈粳特異性ssr分子標記對雜交親本進行分類,盡可能選用血緣關系遠,即上述分類中盡可能不在同一“組群”、性狀互補的不育系與恢復系親本,進行雜交配組,形成f1代雜交種子;
3)抗性鑒定
上述步驟2)所配雜交組合,播種后接稻瘟病菌種或在稻瘟病常發病區種植,進行稻瘟病抗性鑒定,篩選抗病性強的組合進行產量鑒定;
4)米質評價
上述步驟2)所配雜交組合,碾成糙米,肉眼觀察米粒的透明度和堊白大小,選擇外觀米質好的組合;
5)產量與適應性鑒定
經步驟3)和步驟4)的抗性鑒定、米質評價后表現優秀的組合,大田進行產量鑒定和適應性鑒定,然后進行方差分析和穩定性分析,篩選出綜合性狀好的組合參加區域試驗。
本發明的主要特點是:選用血緣關系近的種質雜交進行親本改良,選用血緣關系遠的不育系與恢復系雜交配組,培育秈粳雜交水稻新品種。相比于其它傳統方法,本方法改良不育系或恢復系所需時間短、效率高、目的明確,所配雜交組合優勢強、產量高。
本發明獲得的雜交水稻新品種具有以下有益特點:
(1)親本改良效率高。由于選用血緣關系近的種質進行親本性狀間的定向改良,親本遺傳背景相似,育種材料性狀穩定所需時間短,目的性狀轉育效率高。
(2)雜交組合優勢強。由于選用血緣關系遠的不育系與恢復系雜交配組,所配雜交組合性狀互補性好、優勢強、產量高。
附圖說明
圖1為本發明水稻分類圖。
具體實施方式
(1)親本改良。利用秈粳特異性ssr分子標記對雜交親本(不育系)進行分類,確認不育系“浙粳4a”為“b群”,屬粳型。
“浙粳4a”2011年通過浙江省不育系鑒定(鑒定號:浙育鑒2011007),2013年申請植物新品種權保護(申請號20131318.6,公告號cna011257e)。該不育系,杭州株高單季90厘米、連晚80厘米,穗型大,著粒密,每穗總粒數300粒左右,包節,開穎角度較大、柱頭外露率高、花時早、異交率高,但粒型較小、千粒重僅20.5克。所配秈粳雜交組合雖然每穗粒數多,但千粒重偏低,在產量上沒有優勢。
選用ssr分子標記鑒定后同屬“b群”的大粒不育系“浙糯1a”對“浙粳4a”進行改良。“浙糯1a”,2011年通過浙江省不育系鑒定(鑒定號:浙育鑒2011008),2013年申請植物新品種權保護,申請號20131323.9,公告號cna011259e,2014年農業部植物新品種保護辦公室植物新品種保藏中心接收該不育系。該不育系,杭州株高單季100厘米、連晚90厘米,穗型中等,著粒稀,無包頸,落節,千粒重31.5克。
用“浙粳4a”的保持系“浙粳4b”(又名“zf02-3033”,保藏號cgmccno.8016見專利授權號zl201310583567.1,保藏日期:2013年年8月12日,保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,分類命名:水稻oryzasativa)與“浙糯1a”的保持系“浙糯1b”(保藏號cgmccno.12667,保藏日期:2016年年8月24日,保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,分類命名:水稻oryzasativa)雜交,以“浙粳4b”為輪回親本回交,至bc5f1農藝性狀基本穩定。然后用“浙粳4a”為母本,與回交后代雜交,并進行2年4代的核置換,育成“浙粳7a”,其父本bc5f5即為“浙粳7b”,“浙粳7a”既保留了“浙粳4a”的高柱頭外露率、高異交率、早花時的特點,同時也把“浙糯1a”的大粒特性轉移到“浙粳4a”上,改良了“浙粳4a”的粒型。
(2)組合選配。利用秈粳特異性ssr分子標記對雜交親本(恢復系)進行分類,發現“浙粳恢6022”(保藏號cgmccno.12668,保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏日期:2016年年8月24日,保藏地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,分類命名:水稻oryzasativa)為“a群”,屬“秈型”。與“浙粳7a”雜交配組,產生的雜交組合“浙粳7a×浙粳恢6022”,即秈粳雜交稻“浙粳優1578”,表現產量高、抗性強、米質優的特點。
(3)抗性鑒定。上述(2)所配雜交組合,播種后接種稻瘟病菌種、白葉枯病菌種,并在稻瘟病常發重病區進行抗病性鑒定,篩選抗病性強的組合進行產量鑒定。
(4)米質評價。上述(2)所配雜交組合,用日本產三洋牌(型號st-50)糙米機碾成糙米后,肉眼觀察米粒的透明度、堊白大小等,選擇外觀米質好的組合。
(5)產量與適應性鑒定。經(3)和(4)抗病性鑒定、米質評價后表現優良的組合,大田進行產量鑒定,每小區13.5平方米,三次重復,隨機區組排列,10個試點,取平均數。
育成的秈粳雜交稻“浙粳優1578”,組合“浙粳7a×浙粳恢6022”,2015年參加浙江省單季秈粳雜交稻區試,平均畝產677.8公斤,比對照品種“甬優9號”的平均畝產597.5公斤,增產13.4%。秈粳雜交稻“浙粳優1578”的農藝經濟性狀、抗性鑒定結果和稻米品質鑒定結果,見表1、表2和表3。2016年在參加浙江省第2年區試的同時,同步參加浙江省單季秈粳雜交稻生產試驗。
表1:浙粳優1578的農藝經濟性狀
表2:浙粳優1578的抗性鑒定結果
表3:浙粳優1578的稻米品質鑒定結果