[发明专利]水稻长小粒型两系不育系的育种方法、杂交水稻的轻简制种方法

说明书

本发明公开了一种水稻长小粒型两系不育系的育种方法、杂交水稻的轻简制种方法，以C815S为母本、泰丰B为父本进行杂交得到杂种F1，种植F1得到F2世代，F2世代中筛选出籽粒长度大于10mm和厚度小于2mm的种子种植得到F3世代，F3世代筛选出分蘖力强、植株矮、籽粒长度大于10mm和厚度小于2mm的单株所结种子种植得到F4世代，在F4世代和F5世代筛选出米质好、籽粒长度大于10mm和厚度小于2mm的株系所结种子进行种植，再经4个世代以上的培育所得F9世代以上种子即为水稻长小粒型两系不育系。本发明的水稻长小粒型两系不育系的育种方法，获得的水稻长小粒型两系不育系具有株型理想、异交特性好、配合力强、抗性好、稻米品质优等特点，适宜轻简机械化制种。

技术领域

本发明涉及杂交水稻领域，特别地，涉及一种水稻长小粒型两系不育系的育种方法。此外，本发明还涉及一种杂交水稻的轻简化制种方法。

背景技术

早期美国圆环种子公司开始对我国选育的杂交稻组合南优2号进行机械化制种试验；之后，德国、日本等国家也相继开展了杂交水稻机械化制种技术的研究。美国水稻技术公司、德国拜耳公司等在巴西、阿根廷等南美国家采用父母本机械旱条播，机械或农用飞机喷药、施肥，直升机赶粉，机械收获等制种技术，实现了大面积的机械化制种。后来，韩国、日本在杂交种子生产过程的耕翻、育秧、植保、收获、干燥等生产环节基本实现机械化。马来西亚探索了杂交水稻制种过程中使用机械整地、插秧、施肥、喷药、收获及机械化包装等技术，实施SIRAJ和HR-15H两组合机械化制种，产量分别提高了1.2t/hm²和1.8t/hm²。

国内杂交水稻机械化制种技术主要分为两种模式，即分植法与混制法。分植法需要把父、母本分开种植，主要有根据父母本播插期，按行比分别机械栽插父母本，授粉后人工割除父本，最后通过机械收割F1种子；或选用生育期相同的父母本按适当行比机械直播或栽插；或父本人工栽插、母本机械直播；另外，也有将父、母本分别集中种植，在父本盛花期机械采粉、冷冻储藏，待母本盛花期进行机械授粉的模式。混制法是指把父母本按一定比例混合种植，授粉后去除父本植株，或者混合收获后通过一定的方法去除父本自交种种子的机械化制种模式。如通过将除草剂敏感(致死)基因和除草剂抗性基因分别导入水稻恢复系与不育系，使父、母本对某种除草剂的敏感性或抗性存在差异，在授粉结束后喷施除草剂，杀死父本、保留母本(F1)来生产杂交种子。也有通过筛选受精、结实存在障碍的特殊突变，如将雌性不育基因导入父本，也可以实现恢复系与不育系混播混收；而最受育种家关注的方法是利用母本(不育系)或父本(恢复系)之间籽粒颜色或粒型的显著差异，播种时将父、母本种子按照一定比例混合后通过用大型播种机条播或撒播，授粉结实后混合收割，最后用特定的光学仪器或机械设备将父本和杂交种子区分开。

多年来许多学者曾利用多种途径以实现杂交水稻机械化制种，但各种途径基本上停留在研究阶段，并未实现大规模的产业化。如父母本按播差期和行比分别实行机械直播，如父母本播差期太大，或母本不能按期播种、出苗等，往往会导致父母本花期不遇而影响制种产量；利用对除草剂苯达松、米唑酮类等敏感的材料作父本，钝感材料为母本的混植法机械化制种，存在着授粉结束后喷施除草剂不能完全杀死父本的问题；而利用父本与杂交F1种子粒色，采用特殊的色选机械将父本与F1种子区分的方法，往往存在筛选效率低的问题。

杂交水稻因其单产高、抗逆性强、适应性广，已占到我国水稻总面积的50％以上，对保障我国粮食安全发挥了重要作用。然而近几年来，杂交水稻种植面积出现了下降趋势，究其原因主要是一方面传统杂交水稻制种需要将父母本分开播种、分开移栽、进行不同田间管理才能获得理想的花期相遇状态，需要人工授粉、父母本人工分开收割，使得工序繁琐、劳动强度大，导致制种成本高；另一方面现阶段水稻生产越来越重视轻简化、机械化栽培模式，用种量大幅增加，这直接导致了用种成本的居高不下，严重地制约了杂交水稻的发展。因此，因此亟需集成研究实现杂交水稻机械化制种的方法，以大幅减少劳力投入和劳动强度，提高制种效益，降低杂交稻用种成本，促进杂交水稻持续健康发展。

发明内容