[发明专利]两系法杂交稻的改良途径

说明书

本发明属于水稻光（温）敏核不育的水稻两系法杂交优势利用领域。

中国的杂交稻研究始于袁隆平教授。1975年，籼型三系杂交稻的研究宣告成功，之后迅速大面积地应用于生产，在国内取得巨大的经济效益。由于三系法杂交稻是基于一种特殊的细胞质利用和特殊的核质互作关系而育成的三系体系，推广品种中能转育成不育系或作为恢复系的都为数不多，这在一定程度上限制了稻的品种间，特别是亚种间杂种优势的进一步开发和利用。石明松发现的湖北光敏感不育水稻为摆脱不育胞质的两系法杂交稻利用打开了一个新的领域。继而，袁隆平教授提出了把光（温）敏核不育基因同广亲和基因结合，开发稻亚种间杂种优势利用的杂交稻超高产育种策略。近年来，这方面的研究取得进展，用湖北光敏核不育稻转育成了若干籼型不育系，如W6154S、KS-14等。湖南等地又相继发现新的光（温）敏核不育稻，有的已育成不育系，如安农S-1等。但这些不育系或因遗传上未达到纯合稳定，或农艺性状欠佳，杂种一代的优势不强，或开花习性不良，难以制种应用;而用，此类不育系的育性属“环境敏感型”核不育，育性明显受温光等因素左右，各不育系应用的合适农业生态区域都尚待研究。

日本也已有发现温敏感核不育稻的报导。

总之，光（温）敏两系稻，尤其是籼型两系稻的研究，国内外都尚未能育出较稳定的、优良的不育系，进而组配强优势的组合应用于生产。

本发明的目的是把本发明者选育出的比较稳定的光（温）敏核不育系大规模地应用于制种生产，并利用该不育系与其它优良品种进行组配，从而筛选出大批两系杂交稻强优组合，以大幅度提高水稻产量和品质。

本发明的目的还在于简化不育系繁殖程序，提出自然或人工可控条件的制种技术路线，同时可实现F₂的杂种优势利用，从而大大节省种子生产成本和在更大范围内推广杂交稻的应用，以期获得更大的经济效益。

本发明的主要特点是：提供一种对温度敏感的雄性核不育稻5460S。这种不育稻在一定的高温下通过幼穗发育就表现雄性不育。因此，可以通过满足自然条件下的高温或人工控制下的高温达到使稻株完全雄性不育，作为配制杂交种的母本使用。这种不育系还具有1至2对控制120天左右生育期的显性基因，它的杂种F₂群体的生育期分离程度不大。与此同时，通过优选组合和合理安排杂种F₂的抽穗季节，使杂种F₂群体稻株的幼穗发育期避过高温，F₂群体不出现不育株。在自然条件不能满足光（温）敏不育系达到完全不育的地区，可以辅之以人工控制温光条件，包括使用温室等设施，进行杂种种子生产，使两系杂交稻形成这样的生产体系-在极小面积上通过人工控制条件的、工厂式的机械化生产杂种F₁种子，通过杂种F₁扩大种子繁殖，在大面积上利用F₂的杂种优势。

光（温）敏核不育系5460S标准及两系杂交稻表现：

1.不育系来源：1988年由福建籼稻光敏核不育种质5460S系统选择育成。5460PS，1986年选自三系早熟恢复系5460的育性光（温）敏核不育自然突变体，后者于1981年由本发明者辐射IR54诱变育成。

2.特征特性：株高80厘米（不育期）至90厘米（可育期）。分蘖力强，分蘖角度适中。叶片窄、直立;剑叶较长，25-40厘米;叶鞘、颖尖均为绿色。平均每穗100个左右颖花;颖花长8.89毫米，宽2.50毫米，长宽比3.6。谷粒千粒重23克。柱头长1.80毫米;柱头外露率45-72%，闭颖花率0-2%。稻米基本无垩白;直链淀粉含量23.1%，糊化温度4.9级，胶稠度38.5毫米。

3.生物学特性：全生育期120天左右，具有一对控制120天左右生育期的显性基因，一生14片叶，播种至抽穗的有效积温970-1088.0℃。

保留IR54的抗性水平，抗稻瘟病，高抗白叶枯病，中抗褐飞虱，中感纹枯病。

4.育性的温光反应：雄性育性受温度和光温互作效应影响。高温长日不育，花粉100%典败：适温可育。该特性表现简单遗传，为一至二对隐性基因控制。温光作用的敏感期为雌雄蕊形成至抽穗期，尤以减数分裂期对温度最为敏感。

在雌雄蕊形成至抽穗的这一期间，花粉育性同日平均气温的关系是：

（1）气温＞29℃，日长11小时左右：花粉完全典败不育，完全不结实。

（2）气温＞27.5℃，日长13小时以上：花粉完全典败不育，完全不结实。

（3）气温25-27℃，日长12-13小时：花粉部分不育，结实率50-30%。