一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法，包括如下步骤：利用对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本配成两系杂交稻组合，进行杂交制种，得到的杂交后代植株用所述除草剂对其进行均匀喷洒，以除去因温度不稳定导致母本自交接种的后代，即获得真杂种后代。该方法在两系杂交稻制种过程中可很好地解决“打摆子”现象，大大提高制种纯度，快速、准确、高效的获得真杂交种后代，筛选的效率可达到100％，操作简单，大大解放了劳动力，在杂交水稻种子纯度提升以及种质资源创新上都具有重要意义。

A method of seed production of Two-line Hybrid Rice with herbicide

【技术实现步骤摘要】
一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法
本专利技术属于水稻栽培
，尤其涉及一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法。
技术介绍
杂交水稻为我国及世界粮食安全提供了重要保障。目前生产上主要利用的是三系杂交稻和两系杂交稻。三系杂交稻主要利用细胞核质互作型不育系，该类型不育系育性比较稳定，制种相对安全，但需要对应的保持系繁殖，并且受恢保关系限制，恢复系选育比较困难；两系法杂交稻主要利用光温敏型核不育系，在短日低温条件下，不育系可以自己繁殖，一般正常的材料基本都可以恢复其育性，因此配组相对自由，但两系不育系育性受气温影响较大，制种遇异常低温会导致不育系自交结实，从而影响两系杂交稻种子纯度。双环磺草酮(BBC)是一种新型的稻田除草剂。作为内吸传导、茎叶喷雾型除草剂，BBC水溶性较低，向下移动性增强，水田外流失减少，对环境的负面影响减轻；其次，BBC具有低毒性、杀草谱宽，药效持久性强的优点，对于防除一年生杂草、多年生杂草以及秋熟杂草具有明显的作用，也可有效防除由畦边延向本田的假稻、难除杂草疣草等。由于BBC对粳稻安全，其使用还只限于日本，韩国及中国北方粳稻区，对于不同籼稻品种，BBC表现出不同的抗感特性，因此在籼稻区还不能大面积推广使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法，包括如下步骤：(1)利用对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本配成两系杂交稻组合，进行杂交制种；(2)将所述步骤(1)后获得的杂交种子种植，得到的杂交后代植株用所述除草剂对其进行均匀喷洒，以除去因温度不稳定(低温)导致母本自交接种的后代，即获得真杂种后代。本专利技术针对两系法杂交稻制种安全需要以及BBC对籼稻品种不同的抗感特性，提出利用对BBC敏感的两系不育系和对BBC具有抗性的两系恢复系配组，通过常规方法制种，获得杂交种子。由于制种过程中可能会遇到低温天气，导致两系不育系自交结实，从而使杂交种子中混杂了母本自身种子，从而影响杂交稻制种的质量。故而在生产上，在杂交种子幼苗期喷施BBC，不育系自交结实种子由于不具有BBC抗性，会白化死亡，而真正的杂交种子不会受到影响，从而有效提高了杂交制种的纯度。上述的方法，优选的，所述步骤(1)中，对所述除草剂敏感的两系不育系母本包括安农S-1、标810S、KT27S、华1037S、湘陵628S、准S、龙S、奥龙1S、雁农S、锦4128S、360S、华煜4127S、Z9S、H175S、885S和明S中的任意一种或几种。优选的，所述步骤(1)中，对所述除草剂具有抗性的两系恢复系父本包括玉香油占、R402、P143、粤禾丝苗、中早22、R534、华占和中嘉早32中的任意一种或几种。优选的，所述步骤(1)中，两系杂交稻组合包括：由准S母本与玉香油占父本组成的准两优香油占组合、由准S母本与R402父本组成的准两优402组合、由明S母本与P143父本组成的明两优143组合、由龙S母本与粤禾丝苗父本组成的龙两优粤禾丝苗组合、由锦4128S母本与中早22父本组成的锦两优22组合、由锦4128S母本与R534父本组成的锦两优534组合、由锦4128S母本与华占父本组成的锦两优华占组合、由华煜4127S母本与中早22父本组成的煜两优22组合或由湘陵628S母本与中嘉早32父本组成的陵两优32组合。以上两系杂交稻组合同时满足母本感、父本抗的要求，且这些组合经过审定能够直接在生产上应用，有较大实际价值。优选的，所述步骤(1)中，对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本通过以下方法筛选得到：利用所述除草剂对两系不育系母本和两系恢复系父本进行喷施鉴定，筛选出对该除草剂敏感的母本和对该除草剂具有抗性的父本。水稻HIS1基因(LOC_Os02g17940)是近期克隆的对BBC类除草剂具有广谱抗性的水稻内源性基因。经过系统分析，我们发现水稻HIS1基因第四外显子第831-858位碱基处存在的28bp片段缺失变异会影响HIS1基因抗除草剂功能。水稻HIS1基因的BBC类除草剂抗性表型为显性，HIS1基因28bp片段缺失变异的显隐性类型为隐性，含有隐性纯合子HIS1基因的水稻对BBC类除草剂抗性丧失，且只存在于部分籼稻品种中，而含有显性纯合子或杂合子HIS1基因的水稻对BBC类除草剂具有抗性。因此，利用HIS1基因在第四外显子的28bp片段缺失变异导致BBC类除草剂抗性丧失这一特点设计特异性分子引物，用于鉴定水稻品种中HIS1基因是否存在上述28bp片段缺失变异，进而可以判断该水稻HIS1基因是否存在BBC类除草剂抗性。进一步的，在两系杂交稻制种过程中利用BBC类除草剂进行针对性筛选除杂，能够明显提高水稻杂交制种的纯度，以及缓解两系不育系制种过程中“打摆子”的问题，对培育创新种质资源以及解放劳动力具有意义。因此，本专利技术还提供另外一种筛选对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本的方法：采用CTAB法提取待测水稻叶片的DNA样本，以该DNA样本为模板，用特异的分子标记物进行PCR扩增，取得到的扩增产物进行电泳，读取其片段大小；若扩增出的产物片段为单一的一条182bp条带，表示该水稻HIS1基因为隐性纯合子，则鉴定该水稻HIS1基因不存在BBC类除草剂抗性；若扩增出的产物片段为一条单一的210bp条带，表示该水稻HIS1基因为显性纯合子，则鉴定该水稻HIS1基因存在BBC类除草剂抗性；若扩增出的产物片段包含一条182bp条带和一条210bp条带，表示该水稻HIS1基因为杂合子，则鉴定该水稻HIS1基因存在BBC类除草剂抗性；所述特异的分子标记物包括以下序列的上游引物和下游引物：上游引物：5-’GTACAACTTGACGATGTATCAAG-’3(如SEQ.IDNO.1所示)；下游引物：5-’GTTGAATCTTGCAAATGCAGGAGC-’3(如SEQ.IDNO.2所示)。更优选的，用所述特异的分子标记物进行PCR扩增的具体操作包括如下步骤：将所述特异的分子标记物稀释为10mM，配置PCR反应体系：20μLPCR反应体系包含50ng/μL基因组DNA2μL，5μM/mL前后引物各1μL，1.1×PCRMix16μL；PCR反应条件如下：95℃预变性4min；95℃20s，58℃20s，72℃20s，共35个循环；72℃延伸5min。优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中，除草剂为双环磺草酮除草剂。更优选的，所述双环磺草酮除草剂的施用方法为：将所述双环磺草酮除草剂的浓度稀释为0.4μM-4μM后对目标植株进行喷洒。更优选的，其特征在于，所述除草剂的施用时期为水稻幼苗3叶期。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法，在两系杂交稻制种过程中可很好地解决“打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)利用对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本配成两系杂交稻组合，进行杂交制种；/n(2)将所述步骤(1)后获得的杂交种子种植，得到的杂交后代植株用所述除草剂对其进行均匀喷洒，以除去因温度不稳定导致母本自交接种的后代，即获得真杂种后代。/n

【技术特征摘要】
20191228 CN 20191138509481.一种利用除草剂进行两系杂交稻制种的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)利用对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本配成两系杂交稻组合，进行杂交制种；
(2)将所述步骤(1)后获得的杂交种子种植，得到的杂交后代植株用所述除草剂对其进行均匀喷洒，以除去因温度不稳定导致母本自交接种的后代，即获得真杂种后代。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对所述除草剂敏感的两系不育系母本包括安农S-1、标810S、KT27S、华1037S、湘陵628S、准S、龙S、奥龙1S、雁农S、锦4128S、360S、华煜4127S、Z9S、H175S、885S和明S中的任意一种或几种。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对所述除草剂具有抗性的两系恢复系父本包括玉香油占、R402、P143、粤禾丝苗、中早22、R534、华占和中嘉早32中的任意一种或几种。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，两系杂交稻组合包括：由准S母本与玉香油占父本组成的准两优香油占组合、由准S母本与R402父本组成的准两优402组合、由明S母本与P143父本组成的明两优143组合、由龙S母本与粤禾丝苗父本组成的龙两优粤禾丝苗组合、由锦4128S母本与中早22父本组成的锦两优22组合、由锦4128S母本与R534父本组成的锦两优534组合、由锦4128S母本与华占父本组成的锦两优华占组合、由华煜4127S母本与中早22父本组成的煜两优22组合或由湘陵628S母本与中早22父本组成的陵两优22组合。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对除草剂敏感的两系不育系母本和对该除草剂具有抗性的两系恢复系父本通过以下方法筛选得到：利用所述除草剂对两系不育系母本和两系恢复系父本进行喷施鉴定，筛选出对该除草剂敏感的母本...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕启明，赵炳然，张秀丽，黄志远，毛毕刚，
申请(专利权)人：湖南杂交水稻研究中心，
类型：发明
国别省市：湖南;43