高抗白叶枯病杂交稻的育种方法 本发明涉及一种高抗白叶枯病杂交稻新组合的选育方法。
我国长江流域及华南部分省区杂交稻常年近二亿亩，据农业部1994年统计资料，所应用的组合47.7％系明恢63的后代(如汕优63、特优63、协优63、II优63等)，近几年仍以“汕优63”为主，它高产稳产，熟期适中，适应性强，米质较好，近十年来在我国水稻生产上作出了突出的贡献，预计在今后若干年内仍不失为我国许多地区的当家品种。但由于它易感染白叶枯病(我国水稻生产上三大病害之一)，尤其是在苏、皖、豫、浙、赣等长江中下游省区白叶枯病多发区重发区，汕优63等组合往往不同程度地受到白叶枯病的危害，一般发病田块减产10-20％，严重发病田块减产40％以上。用药防治效果差，成本高，而且严重污染环境。在上述地区汕优63等组合产量高而不稳，严重地区甚至不能种植推广。随着农业生产向高产、高效、低耗方向发展，选育高抗白叶枯病的杂交稻新组合早已成为我国育种工作上重大课题，国内外许多育种工作者为此作了大量研究。近十年来选育了不少抗白叶枯病的恢复系，为IR26、IR36系统，特青等等。然而抗源多来源于Xa-4这个不完全显性基因，所配制的杂交组合仍不抗或中抗白叶枯病(《中国水稻品种及其系谱》P197-209，上海科学技术出版社，1991年3月)，1995年12月21日《科技日报》头版报道了我国科学家与美国科学家合作，首次在世界上获得水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa-21的克隆，白叶枯病基因转移到水稻栽培品种和杂交水稻中的基因工程工作也正在中科院遗传所植物生物技术实验室进行。国内外尚未有高抗白叶枯病杂交稻的报道。
本发明的目的是针对我国目前大面积生产上应用的籼型杂交稻组合不抗白叶枯病的缺陷，提供一种高抗白叶枯病杂交稻新组合的育种方法。
本发明所提供的技术方案为首先引进国外高抗白叶枯病的种质资源DV85，接种鉴定抗病性极强，研究认为，它含有Xa-7显性抗病基因和Xa-5隐性抗病基因，其主要农艺性状极差，如植株高(130cm以上)，穗小粒小，易落粒，具长芒等，改良工作分两阶段：第一步把它与著名的矮源亲本“台中本地一号”(TNI)杂交，选育出株高100cm左右，穗大粒大，生育期适中、高抗白叶枯病的中间抗源(TN1/DV85)。遗传研究表明它带有Xa-7抗性基因；第二步把中间抗源与国内应用面积最大、种植时间最长的恢复系明恢63杂交，后经5-10代回交、转育、接种鉴定及测交筛选育成了“抗恢63”，抗恢63田间长势长相很象明恢63，但试验表明它带有Xa-7抗病基因，与珍汕97A，龙特普A、V20A、II-32A、协青早A等不育系配制的汕优抗63、特优抗63、威优抗63、II优抗63、协优抗63等等，其基本形态、特征、特性也酷似汕优63、特优63、威优63、II优63、协优63等等，除了高抗白叶枯病外，许多性状如分蘖力，每穗粒数，结实率还有所改善。
由于抗恢63与明恢63、汕优抗63与汕优63的基本特征特性非常相似，因此汕优抗63的制种及栽培技术也与汕优63地制种与栽培技术相同，凡是汕优63制种的单位和地区，只要把父本明恢63换成抗恢63即可，播种量、用种量、播差期、栽培方式、水肥管理、花期调节等一系列基本上参照汕优63制种技术。同样，凡是种植汕优63比较好的地方，用同样的栽培措施汕优抗63也一样种得很好，唯一区别是在病区汕优63必需用药防治白叶枯病，而且往往事倍功半，而种植汕优抗63则不需要防治即能免除白叶枯病危害，因此，用“抗恢63”与国内广泛应用的不育系制种便能得到相应一系列高抗白叶枯病的杂交稻组合，下面以“汕优抗63”为例叙述本发明的优点和积极效果：
1.对白叶枯病的抵抗性强而稳定。用本发明育成的“抗恢63”与“珍汕97A”制种产生新组合“汕优抗63”，1995年在我校试验田用白叶枯病强菌系“浙173”接种鉴定，2天后测定病斑长度，“汕优抗63”平均为4.2cm，病级为1级(高抗)，对照“汕优63”的病斑长度平均为31.0cm，病级为8级(高感)，而“汕优抗65”的病斑长度为26.8cm，病级为7级(感)。用龙特普A、金23A等其他许多不育系配制的杂交组合亦表现类似而一致的结果，即唯用“抗恢63”配制的组合，其杂种一代(F1)才表现高抗白叶枯病的特性。
2.主要经济性状更加优良，因而表现高产。“汕优抗63”分蘖力从苗期开始就强于“汕优63”、“汕优抗65”，最高分蘖数，每亩有效穗数，每穗总粒数、实粒数、结实率等都明显超过对照“汕优63”及“汕优抗65”，因而比对照显著增产。见表。
3.植株高度、株型、叶型、叶片颜色、抽穗期、整齐度、成熟期及抗倒性等，“汕优抗63”与“汕优63”十分相似，“汕优抗63”因抗病性强，后期生长叶片显得清秀。
4.花粉量观测结果，“抗恢63”与“明恢63”相同，花药大，花粉量多，制种试验表明，汕优抗63制种田结实率高，亩产高达500多斤，克服了“南农抗65”花粉量少，制种产量不高的缺陷。
汕优抗63、特优抗63与对照主要经济性状比较 1995·南京 组 合 株 高(cm) 最 高 分 蘖(万/亩) 有 效 穗 数 (万/亩) 穗 长 (cm) 总 粒 数 / 穗 实 粒 数 / 穗 汕优抗63汕优63(CK) 汕优抗65 特优抗63 特优抗65 130.0 126.7 129.3 121.7 124.5 35.0 32.8 30.2 17.52 17.04 16.16 17.90 17.00 24.18 23.77 25.11 22.95 23.6 164.5 137.3 157.4 156.3 140.3 147.6 115.4 137.8 139.1 124.1 组 合 结 实 率 (％) 千 粒 重 (g) 白叶枯病 斑长(cm) (浙173)播种至 齐穗 (天) 产量(Kg/亩)比CK±％汕优抗63汕优63(CK) 汕优抗65 特优抗63 特优抗65 89.73 84.05 87.55 89.00 88.45 27.33 28.40 27.13 27.40 26.93 4.2 31.0 26.80 3.35 9.20 104 103 103 100 100 717.8 570.3 604.1 682.2 568.1 +28.3 - +8.1 +22.1 +1.7
图1为高抗白叶枯病的杂交稻系列组合育种方法示意图。
下面详细叙述发明实施例：
本发明所用抗源引自斯里兰卡国的“DV85”(《中国水稻品种及其系谱》.P276)。据IRRI报道，该品种含有Xa-5和Xa-7两个性质不同的抗病基因，表现高抗白叶枯病，且抗病性稳定，但植株高(130cm以上)，披叶、穗小粒小、易落粒、综合性状很差，在抗病育种中直接利用比较困难。第一步工作是将它矮化。我们用DV85作父本与感染白叶枯病的矮源品种台中本地一号(TN1)杂交，转育成半矮杆、经济性状较优良的中间抗源TN1/DV85，将中间抗源所属株系在孕穗期用白叶枯病菌系KS-121，浙173等菌株(浓度为3亿/ml)进行剪叶接种，剪叶部位为倒一叶，少数植株为倒二叶，每株接种3张叶片，接种后20天测量叶片病斑长度，抗病性接近DV85的株系作为中间抗源。
第二步工作是：用所选较理想的中间抗源(TN1/DV85)为母本，以国内最好的恢复系“明恢63”作父本杂交，F2群体中选择高抗白叶枯病，综合性状较好的单株作母本，再与明恢63回交，回交后代再接种鉴定，择优与明恢63回交，如此回交鉴定到六代，选出高抗白叶枯病，植株形态及主要经济性状类似明恢63的株系若干，再分别与珍汕97A，龙特普A、协青早A、II-32A等主要不育系测交，F1鉴定其配合力及抗病性，终于选育出配合力好抗病力强的株系3166，定名为“抗恢63”。
第三步工作是用“抗恢63”与“珍汕97A”“龙特普A”等不育系制种。由于“抗恢63”与“明恢63”生育期相同，制种技术与“汕优63”“特优63”等组合的制种技术基本相同。