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一種水稻育種方法.pdf

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一種 水稻 育種 方法
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摘要
申請專利號:

CN201610119703.5

申請日:

20160303

公開號:

CN105660382A

公開日:

20160615

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01H1/02,A01H1/04 主分類號: A01H1/02,A01H1/04
申請人: 山東省水稻研究所
發明人: 姜明松,朱文銀,徐建第,李廣賢,袁守江,周學標,楊連群,陳峰
地址: 250100 山東省濟南市歷城區工業北路202號
優先權: CN201610119703A
專利代理機構: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 代理人: 朱彩霞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610119703.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供一種水稻育種方法,實現稻瘟病和水稻黑條矮縮病的同步誘發鑒定,用明水香稻誘發稻瘟病,紫香糯2315招誘灰飛虱吸食傳播水稻黑條矮縮病毒;選育群體種子與明水香稻混育混栽,誘發接菌及接毒后,進行田間選擇和室內鑒定,最終選出符合育種目標的單穗通過加代,形成優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病新品種。本發明方法可以加快培育優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病的水稻新品種,彌補當前生產上推廣品種稻米外觀品質較差,稻瘟病和水稻黑條矮縮病抗性弱的不足之處,從而在提高稻米的品質和商品性,又能降低農藥使用量,減少環境污染,在提高經濟效益的同時,也符合當前倡導的綠色可持續發展產業要求。

權利要求書

1.一種水稻育種方法,其特征是,采用稻瘟病和水稻黑條矮縮病的同步誘發鑒定的方法:用明水香稻誘發稻瘟病,紫香糯2315招誘灰飛虱吸食傳播水稻黑條矮縮病毒;選育群體種子與明水香稻混育混栽,誘發接菌及接毒后,進行田間選擇和室內鑒定,最終選出符合育種目標的單穗通過加代,形成優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病新品種。2.如權利要求1所述水稻育種方法,其特征是,具體步驟過程如下:1)誘發品種選擇:稻瘟病選擇明水香稻,水稻黑條矮縮病選擇紫香糯2315;2)種子處理:明水香稻與每個雜交組合的F代選育群體種子,按質量比1:10-15進行充分混合以備混育;3)育秧設計:以棋盤式把育秧板分成3區進行育秧,分別播上明水香稻、明水香稻與與F代混合種子、紫香糯2315;4)誘發接菌及傳毒:育秧田苗期稻瘟病誘發接種,同時紫香糯2315招誘大量灰飛虱吸食并傳毒;5)選種圃大田管理:適當密植,偏施增施氮肥,全生育期不使用藥劑防治,保持淺水層,營造利于稻瘟病高發的大田環境;6)田間選擇及室內鑒定:根據明水香稻因重感稻瘟病,且長勢長相明顯區別于一般粳稻材料,具有指示作用的特征,混收無病株種子,連續這樣混選至F-F,再進行單株選擇發展成株系,從產量和抗病性優異的株系中提單穗,進行單穗外觀品質考察,選出符合品質要求的單穗通過加代,形成優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病新品種。3.權利要求2所述水稻育種方法,其特征是,所述步驟4)誘發接菌及傳毒:溫室誘發苗接種和大田誘發苗接種合并進行,在田間秧苗2-3葉期時,將穗頸瘟樣品泡水后誘發孢子,把已經產孢的病樣均勻放置在明水香稻及各F代混合秧苗上,保證接菌環境的溫度和濕度,以利于稻瘟病病害的形成與擴散,插秧前進行煉苗;移栽前2周,用鐮刀貼地面將紫香糯2315全部割除,迫使原先在紫香糯2315上傳毒的灰飛虱向鄰近F代混合秧苗繼續吸食傳毒。4.權利要求2或3所述水稻育種方法,其特征是,所述步驟5)選種圃大田管理:F代混合秧苗每畝栽插密度為2.0-2.2萬穴,單本栽插;氮肥按常規用量的1.5倍,不施磷鉀肥,不用殺菌、抗病毒及殺蟲等制劑,全生育期保持10cm淺水層;營造利于稻瘟病高發的大田環境。5.權利要求4所述水稻育種方法,其特征是,所述步驟5)選種圃大田管理:可于孕穗期在稻葉上有晨露時,用細軟繩或竹竿對每個F代混合植株來回趕拉,讓植株間增加交叉侵染機會,促進稻瘟病孢子的傳播。6.權利要求2或3所述水稻育種方法,其特征是,所述步驟6)田間選擇及室內鑒定中單穗外觀品質考察:所拔單穗按系捆扎,在常溫下用純凈水將穗部浸泡12h-18h;撈出并甩掉穗子表層水滴,把單穗的所有支梗平展在堊白度觀察儀的乳白板上,打開堊白度觀察儀燈光,透過穎殼依據觀察到稻谷內部不透光陰影的有無、位置、大小,可以清晰、快速地鑒別出堊白類型、堊白大小、堊白粒占整穗的比例,據此可以把不符合外觀品質要求的單穗剔除,再將保留的濕潤單穗自然曬干,保存。

說明書

技術領域

本發明涉及一種水稻育種方法,具體涉及一種培育優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病的水稻新品系(種)選育方法,屬作物遺傳育種技術領域。

背景技術

近年來,在黃淮粳稻區稻瘟病和水稻黑條矮縮病呈逐年上升趨勢,對產量造成極為嚴重的影響。稻瘟病是由真菌Magnaporthegrisea(Hebert)Barr引起的最具毀滅性的水稻病害之一,特別是中后期穗頸瘟(俗稱“掐脖子瘟”)的發生能造成大面積減產,甚至絕收,如明水香稻、新豐2號、豫粳6號等都是重感品種。而水稻黑條矮縮病(Riceblackstreakeddwarfvirus,RBSDV)是一種由灰飛虱(LaodephaxstriatellusFallen)以持久性不經卵方式傳播的惡性水稻病毒病,一般在秧田期由灰飛虱刺吸傳毒,在大田期返青分蘗期發病,植株表現為叢矮,葉片墨綠僵直,不能正常抽穗或穗子很小,進而影響產量,高感品種有紫香糯2315、圣武糯0146、豫粳6號等。稻瘟病和水稻黑條矮縮病具有發生范圍廣,極易傳播并擴散,藥劑難以防治的特點,生產上大量使用的藥劑又會導致稻米的農藥殘留和環境污染。實踐證明,選育和推廣抗病水稻品種是控制這兩種病害最安全、經濟和環保的方法。

目前該稻區生產上推廣的主栽品種,如徐稻3號、鎮稻88、臨稻10等雖然稻瘟病和水稻黑條矮縮病抗性有所提高,但這些品種的存在外觀品質較差,特別是存在堊白粒率高和堊白面積大的問題。因此,培育優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病的水稻新品種,是當前生產上亟待解決的重大實際問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足,提供一種水稻育種方法,可以加快培育優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病的水稻新品種,彌補當前生產上推廣品種稻米外觀品質較差,稻瘟病和水稻黑條矮縮病抗性弱的不足之處,從而在提高稻米的品質和商品性,又能降低農藥使用量,減少環境污染,在提高經濟效益的同時,也符合當前倡導的綠色可持續發展產業要求。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:一種水稻育種方法,采用稻瘟病和水稻黑條矮縮病的同步誘發鑒定的方法:用明水香稻誘發稻瘟病,紫香糯2315招誘灰飛虱吸食傳播水稻黑條矮縮病毒;選育群體種子與明水香稻混育混栽,誘發接菌及接毒后,進行田間選擇和室內鑒定,最終選出符合育種目標的單穗通過加代,形成優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病新品種。

具體步驟過程如下:

1)誘發品種選擇:稻瘟病選擇明水香稻,水稻黑條矮縮病選擇紫香糯2315;所述明水香稻是當地新喪失抗性明水香稻。

2)種子處理:明水香稻與每個雜交組合的F2代選育群體種子,按質量比1:10-15進行充分混合以備混育;

3)育秧設計:以棋盤式把育秧板分成3區進行育秧,分別播上明水香稻、明水香稻與與F2代混合種子、紫香糯2315。

4)誘發接菌及傳毒:育秧田苗期稻瘟病誘發接種,同時紫香糯2315招誘大量灰飛虱吸食并傳毒;

5)選種圃大田管理:適當密植,偏施增施氮肥,全生育期不使用藥劑防治,保持淺水層,營造利于稻瘟病高發的大田環境;

6)田間選擇及室內鑒定:根據明水香稻因重感稻瘟病,且長勢長相明顯區別于一般粳稻材料,具有指示作用的特征,混收無病株種子,連續這樣混選至F4-F6,再進行單株選擇發展成株系,從產量和抗病性優異的株系中提單穗,進行單穗外觀品質考察,選出符合品質要求的單穗通過加代,形成優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病新品種。

所述步驟4)誘發接菌及傳毒:溫室誘發苗接種和大田誘發苗接種合并進行,在田間秧苗2-3葉期時,將穗頸瘟樣品泡水后誘發孢子,把已經產孢的病樣均勻放置在明水香稻及各F2代混合秧苗上,保證接菌環境的溫度和濕度,以利于稻瘟病病害的形成與擴散,插秧前進行煉苗;移栽前2周,用鐮刀貼地面將紫香糯2315全部割除,迫使原先在紫香糯2315上吸食的帶毒灰飛虱向鄰近F2代混合秧苗繼續吸食傳毒。

所述步驟5)選種圃大田管理:F2代混合秧苗每畝栽插密度為2.0-2.2萬穴,單本栽插;氮肥按常規用量的1.5倍,不施磷鉀肥,不用殺菌、抗病毒及殺蟲等制劑,全生育期保持10cm左右的淺水層;營造利于稻瘟病高發的大田環境;

進一步,為促進稻瘟病傳播,在所述步驟5)選種圃大田管理過程中,可于孕穗期在稻葉上有晨露時,用細軟繩或竹竿對每個F2代混合植株來回趕拉,讓植株間增加交叉侵染機會,促進稻瘟病孢子的傳播。

所述步驟6)田間選擇及室內鑒定中單穗外觀品質考察:所拔單穗按系捆扎,在常溫下用純凈水將穗部浸泡12h-18h;撈出并甩掉穗子表層水滴,把單穗的所有支梗平展在堊白度觀察儀的乳白板上,打開堊白度觀察儀燈光,透過穎殼依據觀察到稻谷內部不透光陰影的有無、位置、大小,可以清晰、快速地鑒別出堊白類型、堊白大小、堊白粒占整穗的比例,據此可以把不符合外觀品質要求的單穗剔除,再將保留的濕潤單穗自然曬干,保存。

本發明可以加快優質高產抗病水稻育種進程,提高新品種選育效率,節約成本。

本發明具有如下有益效果:

(1)實現稻瘟病和水稻黑條矮縮病的同步誘發鑒定,加快育種進程;

(2)靈活運用明水香稻的重感稻瘟病和長勢長相明顯區別于一般粳稻材料的特性,從F2代起混育混栽選育群體,省去大田單獨布置稻瘟病誘發行環節,節省人工;

(3)后期室內應用浸泡的方法可以快速鑒別稻米的堊白,省去了碾磨脫殼環節,工作環境無粉屑,且大大提高了稻米外觀品質改良的篩選效率和準確性。

附圖說明

圖1為本發明育種技術路線圖。

具體實施方式

下面結合具體試驗方法對本發明的技術方案及其所產生的技術效果進行進一步的闡述,下述說明僅是為了解釋本發明,但不以任何方式對本發明加以限制,基于本發明教導所作的任何變換或替換,均屬于本發明的保護范圍。

本發明中所使用的方法如無特殊說明,均為本領域常規方法。

下述實施例中所用的試驗材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業途徑得到。所使用的各作物品種(品系)均為育種領域中常規使用的品種(品系),通過國家審定認定或者技術鑒定,可在品種資源庫獲得或者市場采購。

一種水稻育種方法,其步驟過程如下:

1)誘發品種的選擇:稻瘟病誘發品種選用明水香稻,重感稻瘟病,生長勢強,株高155cm左右,葉色淡綠,劍葉披長40-45cm,穎尖長芒3-5cm,后期穎殼紅褐色,易落粒,抗倒性較差,長勢長相明顯區別于一般粳稻材料;水稻黑條矮縮病誘發傳毒品種選用紫香糯2315,灰飛虱對該品種有吸食傳毒的嗜好;

2)F2代種子前處理:明水香稻與每個雜交組合的F2代選育群體種子,按質量比1:10-15進行充分混合備用;

3)育秧板設計:秧廂寬度以120cm為宜,再按30cm*100cm、60cm*100cm、30cm*100cm這3個規格進行類似棋盤式劃區,分別播上明水香稻、明水香稻與與F2代混合種子、紫香糯2315;選用四周為麥田的地塊作育秧田,以保證獲得足量灰飛虱蟲源。

4)誘發接菌及傳毒:育秧田苗期稻瘟病誘發接種,參照彭云良的《水稻稻瘟病田間鑒定和篩選操作規程》改進:大田苗期誘發品種根據本地稻瘟病生理小種類型選定為明水香稻;溫室誘發苗接種和大田誘發苗接種合并進行,在田間秧苗2-3葉期時,將上年保存的穗頸瘟樣品泡水后誘發孢子,把已經產孢的病樣均勻放置在明水香稻及各F2代混合秧苗上;育秧期間如溫度較高,應加蓋遮陽網,同時在遮陽網下鋪設淋水裝置,以保證接菌環境的溫度和濕度,以利于稻瘟病病害的形成與擴散,插秧前停止噴霧,進行煉苗;此外,移栽前2周,用鐮刀貼地面將紫香糯2315全部割除,這樣就迫使原先在紫香糯2315吸食帶毒的灰飛虱向鄰近F2代混合秧苗繼續吸食傳毒。

5)選種圃大田管理:F2代混合秧苗每畝栽插密度為2.0-2.2萬穴,單本栽插;氮肥按常規用量的1.5倍,不施磷鉀肥,不用殺菌、抗病毒及殺蟲等制劑,全生育期保持10cm左右的淺水層;為促進稻瘟病傳播,于孕穗期在稻葉上有晨露時,用細軟繩或竹竿對每個F2代混合植株,用類似雜交稻制種趕粉的方法人工來回趕拉,讓植株間在增加交叉侵染機會,促進稻瘟病孢子的傳播。

6)后期田間選擇:在選種前,根據明水香稻因重感稻瘟病,全株枯死,有長芒,株高異常明顯,長勢長相明顯區別于一般粳稻材料的特性,提前從選種圃中進行整株割除去雜;成熟期選擇無稻瘟病和黑條矮縮病單株,在每個健康單株上收獲8-10粒種子混合保存用于加代繁殖。

7)加代:按上述方法,當選育分離群體加代到F4-F6代進行單株選擇,應選擇抗病性、豐產性及抗倒性都比較好的單株,中選單株進一步發展成株系圃,從株系圃中按系每個單株提1穗,用于室內考察稻米外觀品質;

8)單穗外觀品質考察:所拔單穗按系捆扎,在常溫下用純凈水將穗部浸泡12h-18h;撈出并甩掉穗子表層水滴,把單穗的所有支梗平展在堊白度觀察儀的乳白板上,打開堊白度觀察儀燈光,透過穎殼依據觀察到稻谷內部不透光陰影的有無、位置、大小,可以清晰、快速地鑒別出堊白類型(腹白、心白、背白)、堊白大小、堊白粒占整穗的比例,據此可以把不符合外觀品質要求的單穗剔除,再將保留的濕潤單穗自然曬干,保存。

9)新品系(種)獲得:這樣保留的單穗再通過加代形成穗行,擇優選擇1-2個穗行擴繁成遺傳穩定的新品系(種),通過綜合運用以上技術而選育出的新品系(種),具備了優質高產抗稻瘟病及黑條矮縮病的特性,育種年限縮短且新品系(種)的生產應用前景廣闊。

本發明育種實例:圣稻15

1)正季以高產、黑條矮縮病抗性好的鎮稻88為母本,外觀品質好,抗稻瘟病的圣稻301為父本配制雜交組合,當年冬南繁F1并混收15株F1代植株得到F2代選育群體種子;

2)F2代選育群體種子與明水香稻,按質量比10:1充分混合;育秧廂寬度以120cm,再按30cm*100cm、60cm*100cm、30cm*100cm這3個規格進行類似棋盤式劃區,分別播上明水香稻、F2代選育群體與明水香稻混合種子、紫香糯2315,育秧播量干種子100g/m2;

3)在秧苗2-3葉期時,將上年保存的穗頸瘟樣品泡水后誘發孢子,把已經產孢的病樣均勻放置在明水香稻及F2代混合秧苗上。同時在遮陽網下架設霧化噴淋裝置,保證接菌環境的濕度,以利于稻瘟病病害的形成與擴散,插秧前停止噴霧,進行煉苗;此外,移栽前2周,用鐮刀貼地面將紫香糯2315全部割除,這樣就迫使原先在紫香糯2315上傳毒的灰飛虱向鄰近F2代混合秧苗繼續吸食傳毒。

4)F2代混合秧苗栽插密度為2.0-2.2萬穴/畝,單本栽插;氮肥按常規用量的1.5倍,畝施氮肥(N)25kg,其中底肥占40%、分蘗肥占30%、穗肥占30%,不施磷鉀肥,不用殺菌、抗病毒及殺蟲等制劑,全生育期保持10cm左右的淺水層;孕穗期在稻葉上有晨露時,以類似雜交稻制種趕粉的方法用細軟繩或竹竿對F2代混合植株進行趕拉2次,這樣就增加瘟病孢子在植株間的交叉侵染與傳播。

5)在9月底選種前,根據明水香稻因重感稻瘟病,全株枯死,有長芒,株高異常明顯,長勢長相明顯區別于一般粳稻材料的特性,提前從選種圃中進行整株割除去雜;成熟期選擇無稻瘟病和黑條矮縮病單株,在每個健康單株上收獲8-10粒種子混合形成F3代種子;

6)重復2、3、4、5的步驟加代到F4代,結合稻瘟病、黑條矮縮病發病情況和株葉形態選擇75個單株,經室內每穗實粒數、結實率、千粒重考察,保留每穗實粒數110粒以上、結實率在81%以上及千粒重在26g以上的16個單株,加代種成16個F4株系,每個株系按常規單本栽種500株,成熟后按系每個單株拔1穗考察外觀品質;

7)所拔單穗按系捆扎,在常溫下用純凈水將穗部浸泡18h后撈出,穗部迎著白光燈觀察,剔除稻粒內部不透光有陰影的單穗,保留透光度好的單穗,涼干保存的F4代單穗按系編號種成F5代穗行,每個種2行;

8)每個穗行選1個單株重復7的步驟進行外觀品質分析,結合穗行間抽穗期和后期熟相綜合表現,最后決定選穗行S0314-6-1擴繁參試,參試代號為圣稻806。2005年參加山東省中晚熟組水稻區試,2006年續試,2007年進入山東省中晚熟組水稻生產試驗,2008年4月通過山東省農作物品種審定委員會審定(魯農審2008023號)。

優點:圣稻15,熟期適中,后期落黃好,不早衰,中抗苗瘟,抗穗頸瘟,高抗水稻黑條矮縮病,米質符合二等食用粳米標準,品質明顯好于主推品種鎮稻88、臨稻10號等。

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