[发明专利]水稻休眠芽繁育再生植株的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用水稻休眠芽获得再生植株的方法，属于农业生物技术领域，更具体地说属于作物育种技术领域。 

背景技术

水稻(Oryza sativa.L)是仅次于玉米和小麦的世界第三大粮食作物，世界上有一半以上的人口是以稻米为主食。我国是世界水稻生产和消费大国，水稻栽培面积占粮食作物种植面积的1/3，产量占粮食总产量的近1/2，人均年消费稻米150kg以上, 因此水稻生产事关国家粮食安全大局。随着现代水稻生产技术的不断完善，在稻米产量和质量的提高上都取得了举世瞩目的成果，极大的缓解了粮食危机的压力。但自20世纪末以来，全球人口一直处于高速增长的态势，致使现在开始出现消费量大于生产量，库存数量萎缩、价格大幅攀升。因此面对如此严峻的人口问题，粮食生产任重而道远。

要保障粮食产量稳步增长，就需要通过各种途径不断发掘新的种质资源，开拓新的生产技术，寻求经济而高效的生产模式。因此实现这一目标，就需在水稻的生产链上取得新的突破。野生稻资源的开发利用、再生稻的大面积推广、单基因控制的水稻雌性不育突变材料的发现和深入研究，并以此探寻的新杂交育种模式等一系列研究都为我们提供了良好的发展思路。

水稻的繁殖也像其它植物一样依赖于有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖作为其最主要的繁殖方式，对水稻的生产及育种都起着决定性作用。水稻雄性不育（male sterility,MS）和水稻雌性不育（femalesterility,FS）的利用及发展，杂交水稻是保障粮食安全的重要举措。目前，在杂交水稻育种中，发展和利用的技术体系主要有三系法和两系法，虽然这些体系都已较为成熟，但尚存一些欠缺，主要体现在以下几点：①父母本分行或分区种植，开花时须人工赶粉辅助授粉，收获时父母本人工分收，费时费工；②制种产量低，不能很好解决种子混杂问题；③不适宜规模化、机械化操作等。基于此，可见杂交育种过程也需要耗费巨大的物力、人力以及漫长的育种周期，那么可否寻求一种以F₁为材料，通过无性繁殖技术的手段，快速获得大批量的杂交株的制种模式？随着水稻雌性不育在育种中的应用，利用雄性不育(MS)和雌性不育（FS），构建“MS+FS”的制种模式，即制种时的花粉供体为雌性不育系，也有望在不久后继三系和两系杂交的又一育种模式进行大规模的推广和应用。但问题在于其父本是雌性不育系，不能正常结实以获得大批量的雌性不育株。因此，这种模式能否得到成功应用，取决于能否获得大量的雌不育株。还有一些特殊稀贵材料（如单体和三体以及多倍体、自交不亲和等材料），由于自身的特点不能通过有性生殖的方式进行繁殖或很难繁殖。无性繁殖技术以及基因工程等是目前如何获得这些特殊材料最常用的方法途径。

植物的无性繁殖主要有扦插、嫁接、压条以及组织培养等，以组织培养在水稻中的应用最为广泛。但水稻组织培养也具有较大的局限性：幼胚、幼穗、花粉其取材受季节和环境的限制，取材时间严格，过早或过晚都会导致愈伤诱导失败；组织培养过程中容易出现死亡、白化等情况，难以获得大量的组培苗，且组培苗相对较弱，移栽到大田成活率得不到保障，同时对于大规模的生产成本高。

野生稻作为近来稻作资源挖掘的重要材料，越来越受到研究者的重视。普通野生稻是栽培稻的近缘祖先，其经过长年的进化，成为现代的栽培稻。栽培稻一般为一年生，而普通野生稻为多年生草本植物，具有较强的再生性。利用这一特性发展起来的再生稻现已有了一定规模的应用，取得了相当可观的成果。目前，我国再生稻种植面积约1100万亩，是世界上开发利用再生稻面积最大的国家。但再生稻株高、分蘖、穗长、谷粒数等性状相比起头季稻都相对锐减，致平均单产水平不高，产量不稳定。目前水稻再生株仅限在田间直接利用稻桩再生，不仅没有充分利用其休眠芽再生能力，而且产量和生产效益也普遍偏低。利用水稻休眠芽的再生特性繁育再生植物，还没有一套可以快速获得再生株的生产技术体系。合理的挖掘水稻休眠芽再生能力，结合植物激素和生长调节剂诱导水稻休眠芽再生获得再生植株以及构建完善的栽培技术体系，这方面的研究还有待进一步深入。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有水稻再生株仅限在田间直接利用稻桩再生，产量不稳定，产量和生产效益普遍偏低，以及杂交水稻的生产成本高和制种过程繁琐，特殊材料的繁殖困难，水稻组培苗容易出现死亡、白化以及组培苗相对较弱移栽到大田成活率得不到保障，存在大规模生产成本高的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种能高效、快速、低成本获得水稻再生株的水稻繁育方法。

本发明所提供的水稻休眠芽繁育再生植株的方法，包括以下步骤：