[发明专利]利用早代稳定材料选育水稻品种的方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物育种方法领域，具体地说涉及一种选育水稻品种方法。

背景技术

杂交水稻培育的成功和大面积推广，为大幅度提高粮食产量做出了重大贡献。目前生产上广泛使用的三系杂交水稻，由于受恢复基因的限制，组配杂交种的双亲亲缘关系较近，遗传基础脆弱，杂种优势潜力有限，且育种程序和生产环节比较复杂，以致新组合(品种)的选育周期长，种子成本高(孙宗修，程式华，1994)。两系杂交稻简化了制种程序，扩大了配组范围，在某些生态适宜区表现出超高产潜力，但许多两用不育系育性的遗传稳定性仍然存在一定问题(廖伏明，袁隆平，1996)，不管是三系杂交稻还是两系杂交稻，其育种周期长，且需要年年制种，非常烦琐。目前水稻育种中广泛采用的杂交育种和系统选育品种的方法，杂交后代通常要经过多代选择才能稳定，从有性杂交、后代选择、品系鉴定、品系比较、区域试验、生产试验，到育成一个新品种，一般要经6-8年或更长时间(闵绍楷等1996)。利用无融合生殖来固定杂种优势的设想，由于水稻及其近缘种中缺乏这类资源，迄今尚未完全实现(Khush GS，Brar DS and Bennett J.)。中国农业科学院陈建三于1994年申请专利《水稻无融合生殖固定杂种优势的育种方法》(专利号为94118857.4)公开了一种利用无融合生殖进行水稻育种的方法，但是后来证实其中的无融合生殖材料84-15不是无融合生殖，而是有性生殖(时光春等，1996)。

在作物育种实践中，偶尔会发现杂交F₂不分离的现象，如过去曾在小麦、大麦、花生等作物中有过发现，近年又在水稻杂交育种中多次发现(陈建三等，1995；谢国生等，1998；吴先军等，1999；Wang，R.R-C et al.1999)，但是对其遗传基础研究迄今未见有深入而系统的报道，也未进行育种利用的研究。

二十世纪九十年代初，四川农业大学水稻研究所用来自多胚水稻品系9003的多倍体材料SAR-3(三倍体)、SAR-4(四倍体)与二倍体水稻品种杂交，发现有较高的结实率，杂种F₁分离，并出现许多二倍体植株，其中一些植株在F₂代表现稳定，在以后世代亦表现稳定，不再分离；用这些稳定的株系再与其他二倍体品种杂交，杂种F₁中又约有25-30％的株系在F₂代出现稳定。该项工作反复重复多年，结果仍然一致。据此，本发明人首次提出在水稻中存在“早代稳定”(吴先军，1999)，通过微卫星(SSRs)标记分析发现，杂交F₂群体植株和F₁的标记一致，都是纯合的，且双亲的标记在后代均有出现，双亲的标记位点在后代的有些染色体上同时出现。SAR-3、SAR-4早代稳定的特性是可遗传的性状，当转移到二倍体后，仍然能促进杂交早代稳定。利用该材料的早代稳定特性，可以使杂交早代的基因型迅速纯合固定，快速选育水稻品种。

在本发明人发现早代稳定的同时，1999年，美国农业部牧草研究实验室Richard Wang博士报道了用中国粳稻品种“Zhongxin No.1”分别与两个美国稻“M202”和“L202”杂交，发现F₂有90％、15％的穗行整齐一致，通过RAPD分析，亲本的标记在某些F₂穗行的所有植株中全部出现或丢失，并纯合化，同时提出了杂合性丧失(Loss of Heterozygosity，LOH)的机制，推测LOH的出现，可能是有丝分裂中发生了体细胞染色体的配对、重组和重排。随后，该实验室又将与LOH有关的8个RAPD标记进行了分子作图。2000年，他们进一步将两个RAPD标记转化为STS标记，分析结果仍然一致。

发明内容

针对目前杂交水稻育种周期长、亲本配组范围窄、米质和抗性较差的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用早代稳定特性材料进行水稻育种的方法，以加快育种进程，缩短育种年限，提高育种效率。

本发明技术方案如下：

利用早代稳定材料选育水稻品种的方法，包括如下步骤：

(1)、以具有早代稳定特性的多倍体或单倍体材料作母本，以二倍体材料作父本进行杂交，产生F₁代，收获F₁代种子；

(2)、种植F₁代，选择二倍体植株，淘汰非整倍体植株，收获二倍体植株种子，得F₂代种子；