一種高產、穩產、抗稻瘟病水稻的育種方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種植物的育種方法，更具體地說涉及一種高產、穩產、抗稻瘟病水稻的育種方法。
【背景技術】
[0002]稻米是我國人民的最主要糧食作物。隨著人們生活水平的提高和人口遞增耕地縮減的趨勢持續，提高稻作產量，增加穩定供給，是我國水稻育種長期以來一直努力攻關課題。利用優異的種質資源進行高產穩產育種是提高稻作產量是最有效和最經濟的途徑。
[0003]育種就是培育出對環境資源(溫、光、水、肥和CO2)高效利用或耐某一限制因子(或生物脅迫)而表現出較高的生產力的優良群體。理想株型是群體最大限度地利用環境資源的模式，反之，用一定的光能資源生產出最多的光合產物，就是適宜育種試驗區域的理想模型；其包含一系列光合能力、物質轉運等指標。作物的表現型決定于基因型、環境以及基因型與環境的互作。在作物育種分離群體，單株間基因型各異，對環境資源的競爭能力存在差異，受邊際效應影響大；一般入選單株的基因型需要用其后代的不同規模的群體來驗證，選擇的效率低。
[0004]植物體抗性需要消耗能量(ATP)，即抗性與高產在一定程度存在負相關。稻瘟病生理小種復雜且變異程度高，容易致使抗性基因喪失功能。然而，抗病機制包括抗侵染機制和抗病機制，抗侵染機制可以減緩抗性基因的喪失，可能是協調抗性與高產的矛盾的有效途徑。
[0005]通過重塑理想株型和充分發揮抗侵染機制的優勢，培育高產、穩產、抗稻瘟病水稻品種，實現高產多抗的有機結合值得研究。
【發明內容】
[0006]發明目的:本發明的目的在于解決上述的水稻抗性與高產存在一定程度負相關的技術瓶頸，提供一種穩產和高產有機結合、適應性廣、綜合抗性好的高產、穩產、抗稻瘟病水稻的育種方法。
[0007]技術方案:為了達到以上發明目的，本發明提出以下技術方案:一種高產、穩產、抗稻瘟病水稻的育種方法，方法包括以下步驟:
[0008]I)將η個高產感稻瘟病系作母本，與m個抗穗稻瘟品種或品系父本雜交，得nXm個組合雜交種F。；
[0009]2)將nXm個組合F。種子，按組合栽插于單個正六邊形頂點(1)，母本栽插于單個正六邊形中心(2)，3次重復，低肥管理，成熟期根據雜交種F1較母本的增產幅度選留組合；
[0010]3)將F2的分離群體，合理密植，單本栽插，用特制鐵絲用正六邊形法進行排列栽插，具體組合排列方法為:特制鐵絲為直線形，栽插點以依次為頂點(11)、頂點(11)、中心
(21)、頂點(11)、頂點(11)、中心(21)的順序循環排列進行栽插，株距為I個單位，行距為
0.866個單位，偶數行以奇數行起點為基點，向左或向右平移1.5個單位，整體形成多個相鄰的正六邊形結構；其中頂點(11)栽插F2的分離群體，中心(21)栽插強競爭性高感稻瘟病品系，在成熟期選擇株高適宜抗穗頸瘟的高產單株；
[0011]4)后代選擇=F3世代，建立株系，同步驟3)用特制鐵絲按正六邊形法進行排列栽插，其中頂點(11)栽插目標群體，中心(21)栽插生產對照品種，合理密植；成熟期去除邊行后，株系內優選20%的單株，按比對照品種均值的增產幅度達10%以上的標準選留株系。F4世代、匕世代重復F 3世代的處理方法，逐步選留趨于穩定的世代；
[0012]5)趨于穩定的世代進行多種種植方式進行品系比較試驗并進行稻瘟病接種鑒定，選留高產穩產品系作為目標品種或品系得到所需高產、穩產抗稻瘟病水稻品種或品系。
[0013]更進一步的，所述步驟2)中選留標準按照比母本增產超過10%的選留組合。
[0014]更進一步的，所述步驟4)中合理密植的株距為10cm。
[0015]更進一步的，所述步驟5)中多種種植方式選擇機插秧、直播稻和手工移栽。
[0016]更進一步的，所述步驟4)當選株系按株系內優選20%單株的產量比生產對照品種增幅超過10 %的標準選留。。
[0017]更進一步的，所述步驟3)中株高適宜的標準為株高為95cm-100cm。
[0018]本發明的原理在于:
[0019](I)利用正六邊形的六個頂點與中心的距離均一的特點，提高田間試驗的準確性:在匕世代系列組合優勢比較中，試驗誤差降低，準確鑒定了組合的增產優勢；F2分離群體在正六邊形的中心栽插強競爭性品系，對栽插在正六邊形的頂點的單株產生溫、光、肥、水和CO2等脅迫，極大抑制了資源利用率低的基因型，有利于資源利用高的單株的選拔；以及F35世代，正六邊形的中心栽插生產對照品種，又準確地鑒定當選單株較對照的增產優勢。
[0020](2)通過資源脅迫，重塑株葉形態，提高群體的生產力:通過在不同的分離世代，先有效淘汰資源利用率低的基因型，再選擇資源競爭力強的基因型，來達到了高產穩產的目的。如:在光能利用方面，在匕分離群體中均勻地栽插強競爭性品種或品系，在F35世代的合理密植處理，都是為了降低個體可用的光能資源，抑制并淘汰了光能利用率低的基因型，提高高密度群體的光合能力，減少內耗。在可用資源較少脅迫環境中選拔高產單株，往往是個體勻稱，群體協調，資源利用率高或可以耐某個生態區的資源限制因子，提高品種的適應性和穩產性。
[0021](3)充分利用植物體抗侵染機制，協調高產與抗性的矛盾:植物體抗性需要消耗能量，即抗性與高產在一定程度存在負相關。稻瘟病生理小種復雜且變異程度高，容易致使抗性基因喪失功能。然而，抗病機制包括抗侵染機制和抗病機制，抗侵染機制可以減緩抗性基因的喪失，可能是協調抗性與高產的矛盾的有效途徑。本發明匕世代應用的強競爭性品系又具有感穗頸瘟瘟的特點，有利于稻瘟病生理小種的流行和侵染，增加了 F2分離單株的抗侵染機制的檢驗。
[0022]有益效果:本發明提供的一種高產、穩產、抗稻瘟病水稻的育種方法，與傳統育種方法相比，具有以下優點:
[0023]a)穩產和高產有機結合:在F2分離群體按正六邊形頂點栽插，正六邊形中心栽插強競爭性品系，對鄰近六個單株產生溫、光、肥、水等脅迫；對于資源利用率低的基因型，起到很強的抑制作用，有利于選拔出資源利用率高的基因型，提高選擇的準確性。而在隨后的F3 5世代，利用合理密植，促進基因型間的競爭，通過提高優勢單株的平均水平，來提高群體在正常的生產條件下的優勢水平。通過資源脅迫選擇資源利用率高的基因型，達到了穩產和尚廣的目的。
[0024]b)適應性廣:以現有的高產品種(即微核心種質)作起點，通過資源脅迫提高群體的自調能力，提高群體的生產力。即在個體可用資源較少的環境中選拔高產單株，往往是個體勻稱，群體協調，資源利用率高或可以耐某個生態區的資源限制因子，提高品種的適應性和穩產性。
[0025]c)抗性好:F2世代應用的強競爭性品系又具有感穗頸瘟瘟的特點，有利于稻瘟病生理小種的流行和侵染，增加了 F2*離單株的抗侵染機制的檢驗；抗侵染機制強的品系田間混生性病害輕，綜合抗性好。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明一種實施方式的單個正六邊形法栽插示意圖；
[0027]圖2為本發明一種實施方式的特制鐵絲栽插方法示意圖；
[0028]圖3為本發明