水稻光、温敏不育系的提纯和原种生产
袁 隆 平
(湖南杂交水稻研究中心 410125)
导致雄性不育的起点温度必须相对地低是选育实用的水稻光、温敏不育系最重要的技术指标。根据这一标准,我国近几年来已成功地选育出一批达到实用要求的水稻光、温敏不育系,正在或即将投入大面积生产应用。
但是,水稻光、温敏不育系的育性具有随温度变化而波动的特点,由于变异,同一不育系不同个体之间存在着差异,因此,在不育系的繁殖过程中,若按一般的常规良种繁育程序和方法选种、留种,不育系的不育起点温度不可避免地会逐代升高,最终将导致该不育系因起点温度过高而失去实用价值。这是因为繁殖过程中,不育起点温度较高的个体,其可育的温度范围较广,在温度经常变化且有时幅度很大的自然条件下,结实率一般较高,因而它们在群体中的比例必然逐代加大,出现遗传漂移现象,繁殖2—3代后,达标的不育系就会降级为不合格的不育系(见表)。
水稻光、温敏不育系不育起点温度的遗传漂移
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个体数 |
占群体的
百分比 |
个体数 |
占群体的
百分比 |
个体数 |
占群体的
百分比 |
个体数 |
占群体的
百分比 |
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低温敏株*
中温敏株*
高温敏株*
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1
1
1 |
33.3%
33.3%
33.3% |
100
200
300 |
16.7%
33.3%
50.5% |
10000
40000
90000 |
7.1%
28.6%
64.3% |
1000000
8000000
27000000 |
2.8%
22.2%
75.0% |
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群体总数 |
3 |
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600 |
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140000 |
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36000000 |
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世代 |
当 代 |
第 一 代 |
第 二 代 |
第三代 |
*:假定低、中、高温敏株每株分别结100、200、300粒种子。
例如,培矮64S的不育起点温度,在1991年通过省级鉴定时为23.3℃,1993年已上升到24℃以上,有的株系高达25℃以上。
为了防止光、温敏不育系在繁殖过程中产生高温敏个体的比例逐年增加的遗传漂移现象,特提出下述的水稻光、温敏不育系的提纯方法和原种生产程序:
单株选择→低温或长日低温处理→再生留种(核心种子)→原原种→原种→制种
我们的具体做法是,根据植株形态,选择若干典型单株,在敏感期内进行为期4—6天的长日低温处理(14小时光照,日均温24℃,温度变幅为19—27℃)。抽穗时镜检花粉育性,凡花粉不育度在99.5%以下的单株一律淘汰,当选的植株立即刈割再生,使再生株在短日低温条件下恢复育性,所结的自交种子就是核心种子。核心种子在严格的条件下,繁殖原原种,然后再繁殖出原种,供制种用。
这种提纯方法和原种生产程序,不仅能保证光、温敏不育系的不育起点温度始终保持在同一个水平上,而且简便易行,生产核心种子的工作量很小。按一株不育系平均结200粒自交种子计算,一株再生稻可生产出供100亩制种田的原种。因此,建议这一程序可作为水稻、光温敏不育系提纯和繁殖的新体系,在生产上推广应用。