[发明专利]一种杂交作物的育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业育种领域。具体地，本发明涉及一种光温敏核不育杂交作物的育种方法。

背景技术

人们早已发现各主要农作物的杂种优势现象，并且将其广泛用于玉米、高粱、水稻、油菜等农作物生产实际中。现有农作物杂种优势的利用方式有较多缺陷，选育实用的优良组合难度大，影响了杂种优势潜力的发挥。主要作物中小麦，棉花，大麦，大豆等几乎还没有利用杂种优势。提高配合力，降低种子生产成本，提高强优组合的选育效率，是农作物杂种优势利用研究的发展方向。

雄性不育系由于可免除人工去雄、节约人力、降低种子成本、保证种子纯度，从而在育种领域得到广泛的重视。光温敏核不育性是自然界中较为普遍的现象。光温敏核不育系具有明显的育性转换特性，其育性表达受到光、温因子调节，育性敏感期在某些温度光照条件下，雄性发育为不育；育性敏感期在另外某些温度光照条件下，雄性发育为可育。目前已发现有高温不育或长日高温不育，低温不育或短日低温不育等多种形式的光温敏核不育性。高温或长日高温不育(低温或短日低温可育)类型光温敏核不育系在育性转换敏感期遇一定程度和时间的高温表现不育，所以一般在长日高温的夏季利用其进行制种；或遇一定程度和时间的低温表现可育，所以一般利用海南冬季和高海拔地区进行不育系繁殖。低温或短日低温不育(高温或长日高温可育)类型光温敏核不育系（有些人称其为反温敏或反光温敏不育系）在育性转换敏感期遇一定程度和时间的高温表现可育，或遇一定程度和时间的低温表现不育，分别用于繁殖和制种。在目前的光温敏不育系中，温度是控制育性表达的关键因子，没有发现纯粹由光照控制的光敏不育系，它们多为单基因隐性核不育。

光温敏不育系既可以表现为雄性可育，进行自我繁殖；又能够表现完全雄性不育，作母本与常规品系杂交进行制种，做到一系两用，是目前作物两系法杂种优势利用的主要遗传工具。 1986年袁隆平教授提出两系法杂交水稻育种的战略设想。世界各地广泛开展了以光温敏不育系为母本的作物两系法杂种优势利用研究。水稻两系法杂种优势利用具有光温敏不育系易转育、配组自由等显著特点，理论上一切常规水稻品种都能转育为光温敏不育系，所有常规品种都能作为恢复系。因而该项研究具有优质、超高产的育种潜力。两系法杂交稻育种现已获得了很大成功，在生产上进入了大面积应用，它们一般比同熟期的三系法杂交水稻增产5-15%，两系杂交作物发展大有前途。

在制种阶段光温条件的异常变化，可使光温敏核不育系不育性出现波动而恢复可育。例如，盛夏低温，能够引起已育成的高温不育或长日高温不育类型光温敏核不育系不同程度地恢复自交结实，导致制种失败。特别是对于小麦等群体花期跨度时间长的作物，育性敏感时期较长，遇灾害天气的可能性大，制种风险更高，以至于光温敏核不育系小麦等尚不能大面积用于生产。近年来的研究和生产实践说明，由于自然界天气变化不可抗拒，年际间气候变化差异大，光温敏核不育系不育性容易出现波动，导致光温敏核不育系恢复自交结实，制种失败的机率较大，无法人为预测和控制。因为天气变化一般是全国性的，光温敏核不育系制种失败也可能将是全国性的，所以育种上应该把光温敏核不育系的制种风险降低到尽可能小的程度。

因此，需要找到一种可以从两系制种过程中产生的低纯度种子获得具有商品价值的高纯度杂交种的办法，从而降低制种风险。使原来不能通过光温敏核不育系利用杂种优势的作物的“两系”途径得到应用。

花粉直感又称当代显性，即有性杂交当代所结的种子或果实( 包括种皮胚乳果皮等) 表现出花粉供体( 父本) 性状的现象，其中胚乳表现父本现象( 如颜色饱满度等) 的称为胚乳直感或种子直感，种皮或果皮表现父本现象的称果实直感。胚乳直感是双受精的结果，在自然界中广泛存在。例如，玉米黄色胚乳为显性性状，以黄玉米的花粉对白玉米进行授粉，在母本植株上就能结出黄色胚乳的籽粒，当代就显示出父本的显性性状，在这种情况下可以其作为鉴定真假杂种的直观方法。

 色选机可根据物料光学特性的差异，利用光电技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来，除去带有黑点或有颜色的颗粒。采用超高速传感器电子眼，可识别小至0.08mm²的微小异色区域，使用方便，操作简单，广泛应用于大米等粮食作物的精选，能够剔除大米中所有的垩白粒，处理速率可达3-10吨/小时。

发明内容

本发明要解决的技术问题的是，提供一种新的杂交作物的育种方法，使得光温敏不育即使在育性转换期遇灾害性天气，自交结实，也能从混合种子中，获得高纯度的杂交种。、

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种杂交作物的育种方法，包括以下步骤：