一种水稻高粱远缘杂交方法技术

本发明专利技术涉及一种水稻高粱远缘杂交方法，属于水稻远缘杂交育种领域，水稻高粱远缘杂交将成为解决栽培水稻遗传基础狭窄、扩大遗传变异及创造新种质资源有效途径之一，但水稻高粱远缘杂交异交结实率非常低，原因主要为水稻传统去雄方法对雌蕊柱头损伤大，高粱花粉采集时间与方法不正确所造成的。本发明专利技术针对上述存在问题，采用斜向上45度剪颖法，每穗剪颖结束后均匀点喷雾3％赤霉酸乳油600倍液，于次日早晨7点前将顶出颖壳的残留雄蕊花药通过捏除或手指轻弹去除，每日早晨6点左右将已开花的高粱穗取下放入底部铺湿纸巾的泡沫箱内，于上午8时30分左右授粉，本发明专利技术可大大提高水稻去雄效率，对水稻雌蕊伤害最小，同时可显著的提高水稻高粱异交结实率。稻高粱异交结实率。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻高粱远缘杂交方法


[0001]本专利技术涉及一种水稻高粱远缘杂交方法，属于水稻杂交育种领域。

技术介绍

[0002]水稻(Oryza sativa L.)作为全世界50％人口的口粮，具有种植区域广泛，产量高，丰富的种质遗传多样性的特点。水稻起源于中国，水稻总产世界第一，杂交水稻优势利用技术享誉世界，但随着栽培水稻长期大面积种植，品种间遗传差异变小，增产潜力放缓，对病虫害的抵抗能力减弱，不利于国家粮食战略持续健康稳定发展，影响国家粮食安全。
[0003]早在1978年中国杂交水稻之父袁隆平院士就提出了水稻发展的三个阶段，即品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用。品种间、亚种间杂种优势的利用研究我国一直处于世界前列，但品种间、亚种间种质创新目前很难取得较大突破，导致当前水稻品种选育同质化现象日趋严重。而水稻远缘杂交将成为解决栽培水稻遗传基础狭窄、扩大遗传变异及创造新种质资源有效途径之一。
[0004]高粱(Sorghum bicolorL.)C4作物，具有光合效率高，光合产物运转通畅，结实性好，有良好的株叶形态，茎秆粗壮，根系发达，抗倒能力强，耐肥耐瘠，抗旱耐涝，抗病、耐盐碱能力强等诸多优良种性，水稻高粱远缘杂交可解决栽培水稻遗传基础狭窄，种质资源匮乏、栽培稻种间杂交不同品种间遗传差异变小，增产潜力放缓等不利影响，特别是在水稻抗逆与超高产育种方面，拥有巨大的潜力与应用前景。
[0005]但高粱与水稻之间遗传差异大，在水稻无损去雄的情况下两者之间杂交本身结实率就非常低，而采用传统的温汤去雄、人工去雄、常规剪颖喷水手指弹雄等传统方法，对水稻雌蕊存在不同程度的损伤以及授粉通道不畅等不利影响，进一步降低了异交结实率，大量试验表明采用温汤去雄法基本无法获得水稻高粱远缘杂种后代，同时高粱花粉采集的时间与方法对两者间异交结实率也存在较大影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对上述水稻与高粱远缘杂交存在的异交结实率低的问题，提出一种水稻与高粱远缘杂交方法，所述的方法是于前一日下午对目标稻穗进行挑小穗处理，选择次日能够开花的小穗20
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25个，去除同穗的其他小穗，对保留下的小穗沿中部1/2处，采用斜向上45度角剪颖法剪颖，每穗剪颖结束后采用3％赤霉酸乳油600倍液对所有小穗进行均匀点喷雾处理，并挂牌标注，次日早晨7点前对伸出颖壳的残留雄蕊进行捏除或手指轻弹处理并套上牛皮纸袋，当日高粱开花后于清晨6时左右，将已开花的高粱穗剪下放入底部铺湿纸巾的泡沫箱内盖上盖，并轻运至水稻田间，上午8点30分左右进行授粉，轻轻取下已大量散粉的高粱枝梗并插入牛皮纸袋内，并快速转动达到均匀散粉的目的，为保证授粉强度，应多次重复授粉。此法可显著提高水稻高粱异交结实率，大大降低操作者的劳动强度，极大提高水稻去雄工作效率，此项专利技术不仅针对水稻高粱远缘杂交
，同时也可运用到水稻、小麦常规杂交育种领域，该专利技术同样可显著的提高水稻、小麦常规杂交育种去
雄效率，提高水稻、小麦常规杂交育种杂交结实率，大大降低水稻、小麦常规杂交育种繁琐程度与劳动强度。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]为了增加赤霉酸药液浸润到水稻雄蕊花丝几率，同时增加单个颖花授粉通道的面积，对每个小穗沿穗中部应采用斜向上45度剪颖法，此法一方面可保证药液浸润到水稻雄蕊花丝，另可使颖花授粉通道面积最大，从而大大提高了异交授粉成功几率。
[0009]为了减少温汤去雄、人工去雄及喷水手指弹雄对水稻雌蕊的伤害，本专利技术利用赤霉酸可加速细胞伸长作用，可快速拉伸雄蕊花丝，拉伸的花丝可将雄蕊残留花药顶出小穗颖壳，大量试验表明3％赤霉酸乳油稀释浓度以600倍液为宜，次日在7时前将残留的花药在未散粉前通过捏除或手指轻弹可迅速去除，此法去雄可基本做到对雌蕊无损操作，不仅可大大提高水稻去雄效率，同时更进一步的是雌蕊柱头浸润到低浓度的赤霉酸药液可显著提升柱头生活力，从而提高了水稻高粱远缘杂交异交结实率。
[0010]为了提高高粱花粉的生活力，保证授粉强度，本专利技术确定了高粱花粉采取的时间为早晨6时左右，此时高粱虽已开花，但雄蕊尚未大量散粉，此时取穗花粉损失小，将取下的高粱穗放入底部铺湿纸巾泡沫箱内的作用是模拟高粱散粉适宜的高湿环境，保证在上午8点30分左右取下的高粱穗花粉量充足，此时授粉可保证较高的花粉量，增大了高粱花粉落入水稻雌蕊柱头的几率，为提高水稻高粱远缘杂交成功率应采取多次重复授粉。
具体实施方式
[0011]实施例1
[0012]不同去雄方式对水稻高粱杂交异交结实率的影响
[0013]试验方法：选择水稻品种为新选粳16
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287，高粱品种为本地矮杆糯高粱土种，采取的去雄方式分别是：人工去雄、温汤去雄(水温45℃烫5分钟后剪颖)、常规剪颖喷水手指弹雄、斜向上45度角剪颖3％赤霉酸乳油600倍液点喷雾去雄法，所有处理采取相同授粉方式，每处理重复3次，每重复去雄10穗，每穗保留25个小穗，于授粉结束后15天检查各处理异交结实率。
[0014]表1.不同去雄方式对异交结实率影响
[0015]去雄方法异交结实率(％)人工去雄0.53b温汤去雄0.00c常规剪颖喷水手指弹雄0.13c斜向上45度角剪颖赤霉酸去雄1.07a
[0016]由表1可知不同去雄方式对水稻高粱异交结实率有显著的影响，斜向上45度角剪颖3％赤霉酸乳油600倍液点喷雾处理异交结实率最高达1.07％，较其他处理差异显著，其次为人工去雄、常规剪颖喷水手指弹雄处理，异交结实率分别为0.53％、0.13％二者之间差异显著，而采用温汤去雄处理不能形成杂种后代，异交结实率为0，试验表明，水稻高粱远缘杂交不能采用温汤去雄法，分析原因主要为雌蕊受损与花粉通道不畅所造成的，而人工去雄与剪颖喷水手指弹雄法也存在不同程度雌蕊受损的情况，而采用斜上45度角剪颖3％赤霉酸乳油600倍液喷雾去雄法对雌蕊损伤最轻，同时也可保持通畅的授粉通道故异交结实
率高。
[0017]实施例2
[0018]不同去雄方式去雄效率比较试验
[0019]试验方法：选择水稻品种为新选粳16
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287，高粱品种为本地矮杆糯高粱土种，采取的去雄方式分别是：人工去雄、温汤去雄、常规剪颖喷水手指弹雄、斜向上45度角剪颖3％赤霉酸乳油600倍液点喷雾去雄法，采取相同授粉方式，每处理重复3次，每重复各去雄10穗，每穗保留25个小穗，对各处理的作业时间进行精准计时，精确到秒，并对各处理去雄效率进行比较。
[0020]表2.不同去雄方式去雄效率比较
[0021]去雄方法去雄效率(穗/秒)人工去雄328.7b温汤去雄390.7a常规剪颖喷水手指弹雄282.7c斜向上45度角剪颖赤霉酸去雄88.7d
[0022]由表2可知不同去雄方式工作效率存在极显著差异，而采用斜向上45度角剪颖3％赤霉酸乳油600倍液点喷雾去雄法处理单穗去雄时间最短，每穗耗时仅88.7秒，较人工去雄处理功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻高粱远缘杂交方法，其特征主要包含前一日对目标稻穗保留下的小穗采用斜向上剪颖法剪颖并挂牌标注，每穗剪颖结束后对每个小穗均匀点喷低浓度浓度赤霉素溶液，次日7时前对伸出颖壳的残留的雄蕊花药进行手工捏除或手弹轻弹去除，为了提高水稻高粱异交结实率每日应适时采用一定的技术手段采集高粱花粉并适时进行授粉。2.根据权利要求1所述斜向上剪颖法其方法为，沿每小穗中部1/2处剪颖，剪颖角度应控制在45度左右，同时注意剪破每个雄蕊的花药而不伤及雌蕊，此法其一可使颖花授粉通道面积最大，可增大高粱花粉落入雌蕊几率，其二可确保赤霉酸药液能够充分浸润到水稻雄蕊花丝确保赤霉酸溶液的药效，其三可保证喷施赤霉酸溶液后雄蕊花药膨胀不至于堵塞授粉通道，使得残留的雄蕊花药能顺利顶出小穗颖壳，第四将雄蕊的花药剪破的目的是保证花粉吸水后失去...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔必波，庄东英，晏军，李亚芳，王伟义，王军，
申请(专利权)人：江苏沿海地区农业科学研究所新洋试验站盐城市新洋农业试验站，
类型：发明
国别省市：