[发明专利]一种在同一生态稻区内通过单年单点筛选广适型水稻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物生理生态领域，尤其是将生理，生态和水稻育种有机结合，提供一种针对各生态稻区内筛选适应本生态稻区的广适型水稻的筛选方法。 

背景技术

水稻高产育种的巨大成绩成功地解决了我国13亿人口的吃饭问题。但经济的发展，人口的增加和耕地减少，始终使我国粮食供给长期处于紧平衡状态。实际上，目前培育和推广的超级杂交稻组合存在熟期不能满足多样化需求、对高肥的依赖性以及生态适应性也不强等问题，严重限制了一些主推水稻品种的推广和产量潜力的发挥。分析原因，则是水稻育种学家可用的田间的水稻广适性的筛选方法一直没有建立。 

培育广适型水稻品种的研究是保证水稻可持续发展中具有战略性意义的研究内容之一。广适性(Eurytropic)是源于微生物的概念，主要指菌株的适应类型，并首次由CMMYT(International Maize and WheatImprovement Center)通过对小麦和玉米的育种研究重新赋予了作物广适性的内涵，即一种基因型在多种环境中都能获得高产的能力，这些环境包括降水(旱、涝)、温度(暖冬、倒春寒、干热风)、病虫害(爆发年份与平常年份差异很大)和空气湿度(影响病害程度)等(何中虎，庞家智，1993)。孙道杰等(2006)在通过对小麦广适性深入研究中又将其细分又为区域间广适性和年际间广适性。并利用小麦光周期敏感性的调节使小麦在特定日照长度时抽穗和开花，来屏蔽不良环境，确保小麦产量的稳定(孙道杰等，2007)。相对而言，水稻的广适型育种研究多在单一性状，尤其是抗病、虫害的定向培育比较多，而对于与兼顾环境，土壤和生育期密切相关的多抗材料培育则有限。如已报道的杂交稻“II优125”、“津稻291”、“光温敏不育系Y58S”、华南广适一耐肥型优质超级稻“桂农占”、“绿旱一号”、“II优416”等(邓启云，2005；廖翠猛等，2006；齐国强，2007；.施利利等，2007；朱启升等，2007；林青山等，2007)， 虽然都有“广适性”特点，但由于上述地区的自然条件，以及育种工作者对广适性的认识和评价指标不同。2007年由袁隆平院士牵头的国家科技支撑计划项目“广适型超级杂交稻新组合选育与示范”的实施，才正式拉开了区域性广适型超级杂交水稻培育研究的序幕，并将水稻的广适性列为今后超级杂交水稻培育的重要育种指标。该项目主要汇集湖南、福建，广东和四川的水稻育种学家，通过一年来的多点的大面积推广示范，主要在栽培水平上提出了适合当地生态条件广适型超级杂交水稻产量的技术标准，但是该项目涉及水稻广适性的研究多是针对长江上、中游和华南等的生态地区，主要针对已培育广适性新品系进行的多点大面积的种植结果进行最终认定。而实际上目前对水稻广适性的培育筛选一般通过多依靠对其形态特征进行多年多点的经验式观察获得，而且重点在栽培条件上调优，发挥产量潜力，从而筛选出适合当地生态条件的广适应性品种，这一过程往往需要花费3～5年甚至更长的时间(取决于气候状况)和大面积的实验场地才能完成，其育种效率并不高。究其原因是由于各地的水稻生态环境迥异，而水稻对不同生态地区适应的理论研究不全面，适合大田条件简易可行的水稻广适型筛选方法复杂，费时，很难供水稻育种工作者使用。 

发明内容

本发明的目的在于：针对目前对水稻广适性的筛选多依靠对其形态特征进行多年多点的观察获得，而且筛选指标也比较烦琐，筛选鉴定时对材料的损伤也比较大，通常筛选出适合当地生态条件的广适应性品种需要花费3～5年甚至更长的时间(取决于气候状况)和大面积的实验场地才能完成，其育种效率并不高的实际问题，提供一种在同一生态稻区内通过单年单点筛选广适型水稻的方法。 

我们的研究表明，水稻生育后期是决定水稻产量的关键时期，开花后光合作用的70％都用于形成产量，其中剑叶的光合作用占整个叶片光合作用的50％以上，与水稻植株的地上和地下部分的生理表现有着密不可分的关系。我们水稻生育后期的生态特点有长期的观察，如水稻生育后期的连绵阴雨(低光强)，梅雨过后的乍晴(高光强)、生育后期的高温断水(水分匮乏)以及高产栽培对肥料的过度依赖(高肥)以及杂交稻的二次灌浆过程的茎青枯(早衰)等问题，并且对水稻对其的适应性的生理机制有系 统研究。从而确定了本发明利用单点(单个实验地)单年(生育后期)的气候条件，重点在中国稻区易发生的生态逆境，水稻的生育后期，分别对高光强、低光强、耐水分匮乏、高肥以及抗早衰特性等进行平行筛选的技术提供了理论基础，通过各种生态环境下形态和生理指标的测定和数据分析，从而解析出了各个生态逆境的简单关键的筛选指标，从而可以在一个水稻生长季节同时获得水稻对上述5种生态环境的多种适应性信息。