[发明专利]一种简化杂交稻制种程序提高制种生产效率的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物生命科学领域，具体涉及水稻育种技术领域。

背景技术

杂杂交稻自1974年在中国成功实现杂种优势利用以来，一直利用分期播种父(恢复系)母(不育系)本并分别收获父母本的方法并沿用至今。分期播种和收获父母本，不仅操作技术繁琐、增加了劳力投入的成本，而且在制种过程中为了父高、母矮的良好异花授粉姿态，父本在利用“赤霉素(GA3)”处理后植株高于母本而更易遭致倒伏，使得先行收割父本时不易将倒伏的植株或少数倒伏的分蘖穗清除干净，从而导致杂交种纯度降低(混入部分恢复系)。

农作物杂种优势的利用，必须是以可廉价获得F1杂交种为前提，使用者购买杂交种后种植杂交稻方能获得产量和收益。所谓杂交种是2个遗传稳定、基因型不同的亲本，进行有性杂交所产生的种子(杂交种F1，其基因型完全杂合而表现性完全一致)。

我国目前杂交种F1的生产均是依据不育系(母本)与恢复系(父本)之间的播种至抽穗的历期天数，进行分期播种、分期或同期移栽，待扬花结束后随即割除父本，或在扬花后25天左右先行割除父本(为防止杂交种混入父本甚至在扬花后就将父本割除)，最后待母本上所结的杂交种成熟时再进行收获。这一方式的水稻杂交种生产自1974年以来已沿用35年，仅分期播种、分期或分别移栽父母本、分期或分别收割父母本，就将在制种田比一般水稻生产多投入劳力3～4个/亩。

为提高杂交稻制种效率，科研人员做了很多研究，比如CN200710070955公开一种利用双粒突变体提高杂交水稻繁种、制种效率的方法，其是通过用双粒突变体改良不育系实现提高制种效率；CN99101907公开一种杂交水稻制种方法，其是通过化学杀雄和除草基因导入的方法来提高制种纯度。但是，这些方法与本申请是根本不同的。

一种通过r-射线诱变获得的小粒突变体(ZH-sg，千粒重约20克)，它受单一隐性基因sg控制，sg基因对水稻的植株高度、分蘖能力、光合能力、小穗育性、籽粒形状等不产生任何不良的连带影响。小粒特性受单一隐性基因sg控制，用该突变材料改良成不育系后生产出的F1杂交种是小粒的。这种小粒在常规稻育种中用于产量潜力的改良是不宜的，但用于杂交稻不育系的改良是完全可行的。目前国内外尚无利用小粒隐性突变用于不育系改良的任何报道，也没有利用籽粒大小的不同进行混合收割、并利用种子本身籽粒的大小以网筛的形式进行杂交种和父本的分拣的报道和发明。

发明内容

本发明的目的是通过有性杂交，将小粒突变基因sg转导入水稻任何形式的不育系，仅使不育系自身的籽粒变小，而不改变杂交稻生产出的稻谷的籽粒大小。如此，可以实行混合播种父本(恢复系)、母本(不育系)以简化杂交稻制种程序，至少可以在水稻完成异花授粉后不进行父本的单独割除，减少制种过程中的劳力投入1-2个，从而降低制种成本，减少稻农购种的成本增加稻农的收益。更为重要的是，在实现了混合收割后才有可能进行杂交稻制种的机械化生产。

本发明是通过下述技术方案实现的：

发明概述

一种简化杂交稻制种程序提高制种生产效率的方法，其按以下步骤操作：

(1)含保藏编号CGMCC No.2741小粒突变体ZH-sg特性的小粒不育系杂交稻的育成；

(2)小粒不育系杂交稻与大粒、或正常粒型恢复系杂交稻的配组制种；

(3)混合收割，即待小粒不育系杂交稻上所结杂交种F1成熟时，混合收割杂交种F1与恢复系籽粒；

(4)种子清选和分离，即根据杂交种F1与恢复系籽粒大小不同进行分离。

作为优选，根据本发明所述的方法，其中，所述小粒不育系杂交稻的育成采用下述方法：

A)以含小粒基因sg突变体杂交稻为供体亲本，与三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻或其他不育系类型杂交稻受体亲本杂交，得到杂种F1’，种植杂种F1’，得到F2’世代，当代F2’世代植株上结出的种子千粒重表现为三系不育保持系杂交稻、二系不育系杂交稻或其他类型不育系杂交稻水平时，在F2’世代分离有1/4的个体携带有小粒基因sg，带sg基因的个体种植成F3’世代仍为小粒；所述含小粒基因sg突变体杂交稻为ZH-sg水稻(Oryza sativa)，于2008年11月07日保藏于CGMCC，保藏编号No.2741；