[发明专利]利用多年生雄性不育稻植株生产杂交稻

说明书

普通栽培稻（Oryza    sativa）在世界许多地区都被视为重要的粮食作物。然而，迄今为止，虽然使不同的亲本系进行异花授粉便有可能获得杂种优势，但稻的生产并未从这种杂种优势中显著获益。由于许多主要与稻株的独特形态有关的原因，很难以商业规模达到有控制的稻株的异花授粉。

讨论杂交稻生产的代表性文章有：

（1）“杂交稻-问题和潜力”，J.W.Stansel和J.P.Craigmiles，Rice    Journal，69：5，14-15和46页，1966。

（2）“美国杂交稻展望”，H.L.Carnahan，J.R.Erikson，S.T.Tseng和J.N.Rutger，Rice    Breeding，菲律宾内湖省国际水稻研究所，603-607页，1972。

（3）“印度杂交稻展望”，M.S.Swaminathan，E.A.Siddig和S.D.Sharma，Rice    Breeding，菲律宾内湖省国际水稻研究所，609-613页，1972。

（4）“杂交稻和小麦育种的现状和前景”，S.S.Virmani和Jan    B.Edwards，Advances    in    Agronomy，36：145-214，1983。

（5）“杂交稻简明教程”，袁隆平编，中国湖南科技出版社，1-168页，1985。

（6）“杂交稻研究和开发的现状”，袁隆平和S.S.Virmani，杂交稻国际讨论会，中国湖南长沙，1-16页加附表，1986。

授予袁隆平的美国专利4，305，225公开了辅助杂交稻生产的技术。例如，为使带花花序更充分地从稻叶鞘中显露出来，可以用生长激素（如赤霉素）喷在雄性不育母本植株上。花序的任何不显露的部分都不能接受花粉亲本的花粉，从而减少了能形成F₁杂交稻的种子的产量。生长激素的应用大大增加了整个过程的成本。

授予J.Neil    Rutger等的美国专利4，351，130公开了一种稻的杂交方法，其中雄性授粉植株为隐性遗传的高秆植株。

授予Zoltan    Barabas的美国专利3，842，538公开了一种杂交种子生产方法，其中根据颜色把杂交谷粒和纯种谷粒分开。与小麦及类似谷粒不同的是，稻粒有一个外壳，如果脱掉这个外壳，一般就会降低它们在种植时的成活力。

迄今为止，中华人民共和国一直在利用一种劳力高度密集的技术进行稻的生产，这种技术是先在不同的时间把父本和母本稻分别播种在不同的苗床上，然后移植到不同的毗邻区，每周通过观察叶片总数监视其生长，通过水肥管理调节其生长速度，对母本植株施用生长激素如赤霉素以使花序更充分地从叶鞘中抽出，剪掉母本植株的剑叶，如果风力不足，有时要通过一根横跨种植区的绳索的运动来进行手工传粉，有选择地收获能够形成F₁杂交稻植株的种子。

授予Alfonso    G.Calub的美国专利4，764，643公开了一种生产普通栽培稻植株的经济上可行的改进方法，其中必要的亲本植株具有某些特殊性状的新组合。这种方法需要使用三个不同的株系，即：（1）细胞质雄性不育稻株;（2）保持系植株，用来使细胞质雄性不育植株的增加成为可能;（3）恢复系植株，用于赋予得到的F₁栽培稻株以雄性可育性。采用保持系植株和一年种植两个亲本植株，增加了杂交稻产品的总成本。本发明构成对这一技术的改进。

另外，在过去的五年中，中国科学家建立了另一种杂交稻生产方法，这种方法常被称作“两系系统”。在这一系统中，光敏遗传性雄性不育稻株与恢复系稻株一同采用。当经历不足约14小时的日照时，光敏稻株的表现与保持系植株相同;当光照超过每天约14小时时，光敏稻株表现出雄性不育性。因此，理论上讲，在春天种植能形成雄性不育稻株的光敏稻株，在秋天能够通过自花授粉形成种子。这样便不必繁琐而耗时地以与保持系植株相邻的均匀种群种植雄性不育植株以增加雄性不育植株并有选择地收获雄性不育植株上形成的种子。但是，应该认识到，这种技术在目前阶段不仅要依靠日照长度，而且受到不可控制的温度波动的显著影响。因此，两系系统的可靠性仍很值得怀疑。

本发明的一个目的是提供一种持续生产能够形成雄性可育F₁栽培稻株的种子的改进方法，该方法能很容易地以商业规模实施。