一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法技术

本发明专利技术公开了一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，首先离体穗子的取样；其次离体穗子的人工扦插，插入准备好的广口瓶或三角瓶中，并放置于生长箱中培养；再次离体穗子的人工去雄，把正在培养的穗子从生长箱取出，选择正在抽穗的穗子进行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生长箱培养；然后离体穗子的人工授粉；最后离体穗子的培养，生长箱每3天更换一次扦插穗子的广口瓶或三角瓶中的自来水，30天～45天后收获杂交种子。本发明专利技术可以不受自然条件下水稻颖花开花时间与实验空间的限制，利用离体穗子的室内插花式培养所需空间小，移动与操作方便的优点，在实验室就可以全天进行水稻人工授粉配制杂交组合，为培育水稻新品种提供技术手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水稻杂交
，尤其涉及一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法。
技术介绍
水稻是我国主要的粮食作物之一，水稻种植面积约占我国粮食作物总面积的30％，总产量却占粮食总产的40％。中国是水稻生产和消费大国，50％以上人口以稻米为主食。据预测，到2030年我国人口将达16亿，届时即使耕地面积不减少，粮食作物综合生产能力仍需提高55％才能基本满足吃饭之需。在新增粮食产量中，水稻将占40％以上。在人增地减的国情下，培育超高产杂交水稻或水稻品种，是确保我国粮食安全最为主要的措施之一。在杂交水稻生产过程中，制种是其重要组成部分，人工辅助授粉是保证制种成功的关键因素之一，备受农业科技工作者的重视。20世纪60年代，我国的水稻育种者选育成功水稻雄株不育系(不育系)，并与恢复系和保持系配套，率先在世界上育成杂交水稻。杂交制种由不育系(母本)与恢复系(父本)杂交而成。不育系为雄性败育，自身不能正常结实，只有使母本柱头接纳父本花粉，才能获得杂交种子。杂交制种属于异花授粉，一期父本所提供的高密度花粉充分、均匀的落在母本柱头上，确保每个雌蕊柱头上不少于3粒花粉，才能获得满意的种子结实率，从而提高制种的质量和产量。水稻授粉是一项技术要求强、精度要求高、时间要求紧的作业，受气候环境影响明显。为保证水稻制种的效果，必须采用人工授粉的方式，利用授粉工具撞击父本使其花粉飞落在不育系柱头上，从而实现受精结实。自然条件下水稻颖花的开花时间比较短，一般为每天的10:00—12:00，只有1.5～2.0h的开花时间，且花粉寿命很短，仅为4～5min，要提高水稻花粉的利用率和母本的结实率，必须适时授粉。水稻开花季节一般在6-9月，高温高湿，大田作业劳动强度大。如果能人为控制自然条件下开花期稻穗小花的开颖时间，并把水稻的穗子像花卉一样切花扦插式室内培养，则可以自由安排水稻杂交的时间，大大提高水稻杂交的人工授粉工作效率，降低劳动强度，并可以自由控制生长箱的生态小环境，在最合适的条件下进行水稻人工杂交与培养，配制出更多的杂交组合。水稻人工授粉是一项技术要求强、精度要求高、时间要求紧的作业，受气候环境影响明显。为保证水稻制种的效果，必须采用人工授粉的方式，利用授粉工具撞击父本使其花粉飞落在不育系柱头上，从而实现受精结实。现有杂交水稻小制种一般在在自然条件下进行杂交，大田环境气候不能控制；若把水稻植株移植到实验室中，整丛带根水稻植株体积与重量大，需要较大空间的生长箱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，旨在解决在自然条件下进行杂交时现有杂交水稻小制种操作的诸多限制，大田环境气候不能控制；若把水稻植株移植到实验室中，整丛带根水稻植株体积与重量大，需要较大空间生长箱的问题。本专利技术是这样实现的，一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，所述离体稻穗的室内插花式杂交育种方法包括以下步骤：首先离体穗子(用作母本)的取样，在大田选择尚未抽穗的健康穗子，从植株基部剪取整个茎，把离体的茎放入塑料袋中保湿，离体穗子的获得可以全天进行；其次离体穗子的人工扦插，插入准备好的广口瓶或三角瓶中，每个瓶中扦插5～10个离体穗子，并放置于生长箱中培养；再次离体穗子的人工去雄，把正在培养的穗子从生长箱取出，选择正在抽穗(或即将抽穗)的穗子进行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生长箱培养；然后离体穗子的人工授粉；最后离体穗子的培养，每3天更换一次广口瓶或三角瓶中的自来水，一般情况下30天～45天(根据生育期的长短进行调整)后收获杂交种子。进一步，所述离体穗子的获得时间是上午5：00～8：00(南方稻区)。进一步，所述人工扦插具体包括选用1000ml棕色广口瓶或1000ml棕色广口三角瓶，灌入350ml～400ml含50ppm多效唑的自来水后备用；把从大田剪取的穗子平放在实验桌上，从穗向基部3片叶的底部剪断，剪下的穗子上留有3张叶片及3个茎节，插入准备好的广口瓶或三角瓶中。进一步，所述人工去雄包括：水稻小花的花药位于颖壳的上部三分之一位置，用小剪刀剪去颖壳上部三分之一即可完成人工去雄操作，剩余的三分之二是完整的雌蕊器官，可用于人工授粉配制杂交组合。进一步，所述人工授粉先用杂交专用纸袋将穗子套住，将纸袋的下端用回形针固定在穗茎上；取正在开花的穗子(父本或花粉供体)，插入上述的杂交专用纸袋中，并用手指快速旋转正在开花的父本穗子，使花粉飞落在母本的柱头上，旋转4～5次后将杂交专用纸袋的上端折叠并用回形针固定。进一步，所述生长箱的温度设置在25℃～30℃，相对湿度控制在70％～85％，光照强度在800～1000μmol m-2s-1，照光时间为8：00～17：00。本专利技术提供的离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，可以不受自然条件下水稻颖花开花时间与实验空间的限制，利用离体穗子的室内插花式培养所需空间小，移动与操作方便，在实验室就可以全天进行水稻人工授粉配制杂交组合，为培育水稻新品种提供技术手段。附图说明图1是本专利技术实施例提供的离体稻穗的室内插花式杂交育种方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例的离体稻穗的室内插花式杂交育种方法包括以下步骤：S101：离体穗子(母本)的取样，在大田选择尚未抽穗(穗苞已裂开，即将抽穗)的健康穗子，从植株基部(根部)剪取整个茎，迅速把离体的茎放入塑料袋中保湿以防止水分的蒸发，离体穗子的获得可以全天进行，最佳时间是早上太阳升起之前(5：00～8：00，南方稻区)；S102：离体穗子(母本)的人工扦插，选用1000ml棕色广口瓶或1000ml棕色广口三角瓶，灌入350ml～400ml含50ppm多效唑的自来水后备用；把从大田剪取的穗子(带穗的整个茎)平放在实验桌上，从穗向基部3片叶的底部剪断(剪下的穗子上留有3张叶片及3个茎节)，迅速插入准备好的广口瓶或三角瓶中，每个瓶中可扦插5～10个离体穗子，并放置于生长箱中培养；S103：离体穗子(母本)的人工去雄。把正在培养的穗子从生长箱取出，选择正在抽穗(或即将抽穗)的穗子进行人工去雄操作：水稻小花的花药位于颖壳的上部三分之一位置，用小剪刀剪去颖壳上部三分之一即可完成人工去雄操作，剩余的三分之二是完整的雌蕊器官，可用于人工授粉配制杂交组合，如果离体穗子(母本)是不育系，与上述人工去雄操作相同，人工去雄后的穗子放回生长箱培养；S104：离体穗子(母本)的人工授粉。先用杂交专用纸袋(也可用两头通的长信封)将母本套住，将纸袋的下端用回形针固定在穗茎上；用正在开花的穗子(父本，花粉供体)，插入上述母本的杂交专用纸袋中，并用手指快速旋转父本穗子，使其花粉飞落在母本的柱头上，旋转4～5次后将杂交专用纸袋的上端折叠并用回形针固定，从而完成人工授粉配置杂交组合的过程；S105：离体穗子(母本)的培养，生长箱的温度设置在25℃～30℃，相对湿度控制在70％～85％，光照强度在800～1000μmol m-2s-1，照光时间为8：00～17：00；每3天更换一次广口瓶或三角瓶中的自来水(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，其特征在于，所述离体稻穗的室内插花式杂交育种方法包括以下步骤：首先离体穗子的取样，在大田选择尚未抽穗的健康穗子，健康穗子作为母本，从植株基部剪取整个茎，把离体的茎放入塑料袋中保湿，离体穗子的获得全天进行；其次离体穗子的人工扦插，插入准备好的广口瓶或三角瓶中，每个瓶中扦插5～10个离体穗子，并放置于生长箱中培养；再次离体穗子的人工去雄，把正在培养的穗子从生长箱取出，选择正在抽穗的穗子进行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生长箱培养；然后离体穗子的人工授粉；最后离体穗子的培养，每3天更换一次广口瓶或三角瓶中的自来水，30天～45天后收获杂交种子。

【技术特征摘要】
1.一种离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，其特征在于，所述离体稻穗的室内插花式杂交育种方法包括以下步骤：首先离体穗子的取样，在大田选择尚未抽穗的健康穗子，健康穗子作为母本，从植株基部剪取整个茎，把离体的茎放入塑料袋中保湿，离体穗子的获得全天进行；其次离体穗子的人工扦插，插入准备好的广口瓶或三角瓶中，每个瓶中扦插5～10个离体穗子，并放置于生长箱中培养；再次离体穗子的人工去雄，把正在培养的穗子从生长箱取出，选择正在抽穗的穗子进行人工去雄操作，人工去雄后的穗子放回生长箱培养；然后离体穗子的人工授粉；最后离体穗子的培养，每3天更换一次广口瓶或三角瓶中的自来水，30天～45天后收获杂交种子。2.如权利要求1所述的离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，其特征在于，所述离体穗子的获得时间是上午5：00～8：00。3.如权利要求1所述的离体稻穗的室内插花式杂交育种方法，其特征在于，所述人工扦插具体包括选用1000ml棕色广口瓶或1000ml棕色广口三角瓶，灌入350ml～400ml含50ppm多效唑的自来水后备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶龙兴，符冠富，陈婷婷，奉保华，杨永杰，张彩霞，杨雪芹，赵霞，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33