CN1251583C - 水稻种群、品种的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农作物选育种领域，具体涉及一种水稻种群、品种选育的方法。将母本群和父本群杂交获得水稻种群，其中母本群是将具有不同目的性状的水稻亲本配对杂交，产生的F1代再配对杂交，产生的分离群体的各个单株或各个单株自交繁殖产生的分离单株；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代；方法包括杂交、稳定性自交、测定、分类与种群改良五个阶段。该种群品种具有一致性、稳定性、特异性；农民可以适当留种的特性，也适宜公司进行原原种的大规模开发；又具有高度适应性、抗病性、配方米和高产的特点，育种过程对专家经验的依赖型减少，也适合农民自行选种。

Description

水稻种群、品种的选育方法
【技术领域】
本发明涉及农作物选育种领域，具体涉及一种水稻种群、品种选育的方法。
【背景技术】
水稻是世界三分之一人口的主食，粮食生产始终是世界经济的重要基础。目前国内外利用的水稻品种分为常规稻和杂交稻两大类，从基因型上都是单基因型。常规稻即通过选择合适的亲本杂交后，通过多代单株选择获得稳定改良的单基因型品种，国际水稻研究所G.S.Khush等于1965年育成IR8，中国广东省农科院水稻研究所黄耀祥等育成广场矮，他们为水稻矮化育种作出了重要贡献(黄耀祥，International rice Congress，2002.9)，在世界上都有重大影响；中国杂交水稻研究中心袁隆平院士为首创造的杂交稻就是在自花授粉作物中成功的利用了杂种优势，他也被誉为“杂交水稻之父”(袁隆平等，International rice Congress 2002.9)。中国在水稻育种研究和利用的总体水平都处于世界领先水平。在育种家们的长期努力下，中国育种水平不断提高，已育成上万个水稻品种(含杂交稻和常规稻品种)，其共同特征是利用单基因型的品种，即一个品种一个基因型。
在小麦上，1959年博劳格用抗锈病的11种不同生理小种的15个品种与一个综合性状良好的品种Yaqui50分别杂交，并以Yaqui50为轮回亲本回交，育成了15个品系的近等基因系，他将其中的8个系混合，构成了多系品种，以控制锈病的危害。再如高德荣等(高德荣等，安徽农业科学，2001，29(5)：603-604)含不同抗白粉病基因的小麦多系品种(多系分别“优中选优”，育成后混合)，但因不同近等基因系间株高存在较大差异，而不能在生产上推广。傅兆麟研究认为多系品种在稳产性、丰产性上也具有明显的优势，但与多系品种混合方法和技术有关，提出生态组合力的概念和农艺性状应一致，也需要考虑不同基因型在不同环境条件下的反应可能不同。但他的研究主要考虑的是已育成2-3个品系的如何混合的问题(高德荣等，安徽农业科学，2001，29(5)：603-604)。吴立人等(吴立人等，中国农业科学，2000，33(5)：1-7)研究多系品种控制小麦条锈病策略，指出将不同抗病基因导入同一品种，并多次回交，获得农艺性状相似的不同抗病基因的若干品系混合种植，并根据抗性变异调整品系组成。但由于育种“复杂性和多目标性”难以做到，而使多系品种迄今未在生产上推广。而混合品种则引起广泛兴趣。郭咏梅等(郭咏梅等，云南农业大学学报，2001，4：267-270)提出培育抗稻瘟病杂交稻恢复系多系品种的概念，其定义是选择对各个小种具有不同抗性的品种，分别与各种优良性状的品种(指杂交稻的恢复系)杂交，然后将后者作为轮回亲本，反复回交，鉴定和选出不同抗性的近等基因系，然后将若干品系人工混合构成多系品种，把这样相同背景而抗性基因有差异的混合群体叫寄主集团，实现抗性多样化。由此可见，多基因型在对付抗病性上的优势是肯定的。而且目前多系品种几乎全部用在解决抗病性问题上。但多系品种的形成还是简单的杂交和用轮回亲本回交，然后选单株，要形成很多的多系品系回交工作量也是巨大的。目前人们还没有有效的解决多系品种的一致性问题。因为采取单一基因型“优中选优”的选择育种必然导致品系特异化。可见多系品种只能以某一个农艺性状为重点，获得该基因的多位点品系。因为受传统杂交育种基因型“优中选优”的思路局限，没有有效设计杂交，创造大量重组体的思路，也没有有效选择大量重组体的技术路线。就因“复杂性和多目标性”难以做到而不能大规模利用多基因型的品种。混合品种虽然“引起人们的兴趣”，但混合前必须收集大量基本一致可以混合的品种。否则要使已经高度特异化的品种，简单混合就无法达到品种的一致性要求。而且混合品种对每个品种而言，存在“侵权问题”。因此至今在水稻上没有一般意义上的多基因型品种，小麦也未真正形成规模化生产的多基因型品种。
因此急需研究在任何情况下符合一致性、稳定性、特异性的多基因型种群、品种选育的方法，而不是仅针对抗病性的多系品种的组配方法。
【发明内容】
本发明提供一种水稻种群、品种选育方法，通过该方法产生一致性、稳定性、特异性的多基因型种群、品种；其中特异性包括高度适应性、抗病性和高产等特性。
将母本群和父本群杂交获得水稻种群，其中，母本群是将具有不同目的性状的水稻亲本配对杂交，产生的F1代再配对杂交，产生的分离群体的各个单株或各个单株自交繁殖产生的分离单株；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代。母本群有四个原始亲本，亲本是纯合的品系或品种或是分离世代，其中分离世代是单交、三交或双交后的分离世代，母本群中产生的分离群体的各个单株自交繁殖为1～10代，用于与父本群杂交的分离单株数在4～100000株，优选6～10000株，更优选10～5000株之间；之间；其中父本群中的分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。
遗传多样性育种：是指通过六个以上的亲本杂交，并保留几乎所有杂交后代，通过稳定性自交繁殖，创造出成千上万个纯合多基因型，即在育种中最大限度的利用生物的遗传多样性，然后根据不同的选择标准和对品种的特性要求，把成千上万的同类型稳定单株或株系合并，即合并同类项的办法，形成多基因型种群品种。因为该方法可以最大限度的在育种中主动利用不同品种和杂交重组产生的遗传多样性，使生物遗传多样性利用与育种相统一，因此把这种育种思路称遗传多样性育种，并在自花授粉作物育种中具有可移植性，因此具有广阔的应用前景。
种群改良：把上述纯合多基因型组成的群体叫初级种群，在该新技术育种过程中主要是对多种基因型种群的多次改良和提高的过程，选择的技术也不同于以往的“优中选优”，而是采用与育种目标相协调的选择标准和方法，选择协调性种群，主要是淘汰最差的，而不一定总是选择最好的。其技术要点在于选择协调一致的种群，达到符合优质、高抗、高产等育种目标。改良的对象主要是种群，也可称种群改良育种。
集团稻(多基因型种群品种)：从品种形态上讲，该技术形成的最终产品是种群，其最大特点在于多基因型，而不是目前生产上使用的品种，都是一个单基因型。这种种群实际上是表现型相似而基因型不同的多基因型品种，但因为多基因型种群品种的名词太长、太抽象，为了简化就叫集团稻。
遗传多样性育种的原理在于，农作物的大多数农艺性状是多基因控制的数量性状，在不同数量性状基因之间作用和效果类似，即微效多基因特点，这也是的数量性状的基本特点。近年来的分子生物学研究，又从大量数量性状位点(QTLs)分子标记的层面证实了该基本特点。基于该原理，而任何一个多基因控制的性状，都可能找到不同基因控制但表现一致或类似的表现型。遗传多样性育种的核心就是基于这样的原理，通过换位思维，来应用多基因控制的同一表现型。即一般育种过程中，育种家要努力区分和选出纯合的基因型，本发明提供的方法则恰恰相反，有意选择表现型一致的不同基因型，育种过程中尽可能保留所有基因控制的多基因型重组体。从育种实践看，人们也常为难以区别类似品种之间的差异而伤脑筋，因此要换位思维和利用这些特点。该研究不同于云南多系品种对付水稻稻瘟病的情况，多系品种还是在少数品种间杂交，还是选择纯系，然后间隔种植，其目的仅用于对付稻瘟病，不具备从杂交技术、稳定保留多样性、选择技术、分类原则和改良种群等全面的创新，也没有新育种途径的概念。
下面详细描述本发明技术方案：
一、杂交阶段：
遗传多样性育种在杂交阶段的亲本选择标准是，选择符合育种目标所需的亲本或能提供特殊性状的亲本，包括全国各地甚至国外的品种，以增加品种的广泛适应性，只要总体互补，不必少数亲本互补，亲本数量可以在几十个以上。杂交方法的关键是，以最少的杂交工作量，创造尽可能多的重组类型。
母本群是纯合的品系或品种或是分离世代，其中分离世代是指原始亲本在单交、三交或双交后的分离世代；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代，其中分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。
为了加大某杂交亲本在种群后代中的份量，可以根据需要在母本或父本群中多次重复使用该亲本。如母本群可以是(A×B)×(A×C)的后代，父本可以是(E×F)×(F×H)等等情况。如果母本群当代种子量太少，可以考虑不同作物的繁殖系数自交1～10次，即用下一个分离世代作为母本群，用于与父本群杂交的分离单株数在4～100000株之间，优选6～10000株，更优选10～5000株之间。因为在稳定之前的自交仍然以杂合体为主，使母本群具有足够多的重组个体就可以了。
从上述杂交特点看，形成母本群和父本群时，是未分离材料之间的杂交时，每个杂交只要得到适量种子就可以了，杂交工作量很小；关键是母本群与父本群之间的杂交，这时母本群中每一株和父本群中每一株或每一株系都是不同的基因型或者不同的杂合分离的单株群，要保证获得最多的重组个体，必须具备一定的杂交工作量。也可以在以后任何分离世代补充杂交，即父母本群形成时就用3个以上亲本的分离世代，但会造成杂交周期加长、育种时间增加，因此主张母本群与父本群之间一次杂交，就完成该育种过程的杂交阶段，就形成父本群与母本群杂交的直接后代，即初级种群。
二、稳定性自交阶段：
获得母本群上与父本群杂交的初级种群种子后，就完成了杂交过程，进入自交稳定阶段，这时根据作物的繁殖系数和育种目标，确定每个杂交后代在每个世代保留的个体数，并按株系种植，使他们自交稳定，如果父母本群杂交获得的初级种群种子量足够大，以后每代对每个株系可以保留少量单株的种子，混合做为该株系的代表，如果父母本群杂交获得的初级种群种子量少，则要在分离早期世代适当多保留株系内的单株，目的是尽量多保留各种基因型。建议自交稳定的株系数量，至少应在5000以上，然后每代每个株系保留一株，直至基本稳定。稳定性检查以株系内无明显差异为标准。在此过程中可以淘汰表现特别差的单株，但不主张对初级种群原始株系的整体淘汰。该阶段工作量不大，因为对自花授粉作物而言，也不必套袋自交。自交技术与传统育种过程的自交技术完全相同，但目的完全不同，传统育种在此过程是“优中选优”，直至选出高度一直稳定的单个基因型。而遗传多样性育种中，自交阶段却以保持尽可能多的遗传多样性，即保留多基因型为目的，仅淘汰最差的，并且该阶段可以在不同生态区穿梭，保证各种基因的充分表达，提高适应性和不同基因型之间的协调性。
三、测定阶段
该阶段就是根据育种需要的关键指标，测定每个重组个体的性状表现值。必须包括抽穗期、株高、生育期等基本形态性状。这是一个比较大量的机械性工作，由负责任的一般工人就可以完成简单测量的性状。如果有条件可以测定品质等其他难度大的分析性状。为了减少成本，主要的测定性状可以在种群合并同类项后测定。每株收获至少一穗种子，以保证其他测定和下阶段种子用量。
四、分类阶段
首先，要满足品种推广的表现一致性问题，通过前几个阶段，每个基因型已经稳定，而表现型尺度比基因型尺度粗放。因此要抓住表现型一致时，基因型可能完全不同的特点。其本质就是从表现型上合并同类项，在限定表现型范围内基因型差别不必硬性区分，而是加以充分利用。如在测定抽穗期后，把水稻抽穗期限定在正负1天以内，实际上选出种群的生育期表现更加一致，而基因型不同。对生育期和株高等影响品种“外表”一致性的性状，可以严格一些，其他性状选择可以适当放松一些。整个选择可以在电脑上完成，选出的结果种群就是多基因型种群，在严格限制正负误差的性状上比较一致，而在不太严格的性状上可能有一些差异，这样的结果与单基因型品种比较，表现上一致性差一些，但其带来的整体抗性、品质、适应性、产量等好处却是难以比拟的。类似于杂交稻表现一致性比品种差一点，只要总体符合高产优质高抗的永恒目标就可以了。当然随着技术的发展，测定成本的降低，测定的指标可以尽量完善，使分类更细致就能更一致，但表现一致性与多基因型利用必然存在一定矛盾，需要取得最佳平衡点。
在测定完成后就进入电脑筛选过程，首先了解种群基本数据特征，计算每个性状平均值、最大值、最小值、众数。为每个性状的选择和分段选择提供依据，避免脱离现实表现的盲目性，提高效率。并在筛选中至少要注意以下几种原则：
产量保证原则：可以对全部单株产量进行排序，淘汰最后低产的20％单株。如果认为产量不是主要限制因素时，淘汰最后低产单株的比例可以下降，如10％。
育种理想目标原则：如果育种目标最理想的抽穗期为70天，株高为90公分，就对这两个性状进行围绕理想目标的选择，即给定生育期69-71天，给定株高89-91公分，进行筛选。
现实种群众数原则：实际操作中也可以根据现实种群数据的结构，调整选择策略，如为了获得实际群体包含的更多遗传多样性，可以根据每个性状的众数选择。如种群抽穗期众数为73天，虽然理想育种目标是70天，如果选择范围69-71可能获得的基因型只有50个，而采用众数选择71-74范围，就获得200甚至更多的基因型，为后续其他性状的选择，提供了更大的机会和范围。
现实种群平均数原则：也可以根据现实种群平均数进行选择，如株高平均数为95公分，就可以设定94-96公分进行筛选。
主要性状严格正负误差，次要性状放宽正负误差原则：如株高和抽穗期的一致性对种群的总体表现影响明显，加之控制株高的基因相对少些，可以严格一些，而产量、成熟期等性状可能受环境影响较大，测定的误差也大，选择的误差标准可以放宽一些，甚至可以到正负3左右。
交叉原则：如果每个性状都按照平均数，就只能仅选出一个集团稻，按照众数仅选出另一个，按照上述平均数、众数和育种目标的原则对一个性状而言仅选出一个群体。实践中可以交叉选择，如先按照平均值选出抽穗期和株高，然后根据选出种群众数，选择成熟期和产量最高的种群。或者围绕抽穗期众数，选出株高符合育种理想目标的种群。实际上根据我们的经验可以精心设计大量选择方案。
次中心原则：如果把围绕平均数、众数的选择叫中心的话，围绕平均数、众数上下浮动的范围就叫次中心。在次中心选择，可以使选择的范围大大增加。把平均数和众数以上的叫上次中心，以下的叫下次中心，可以根据育种目标组合上与下次中心，进行不同性状的交叉选择，可以组合出许多的选择方案。只要组合方式和数据范围不重叠，就能选出许多种群，最大限度的利用群体的遗传多样性。如我们设计的12个亲本的一组遗传多样性育种计划，在一个生态区，至少可以选出20个种群。我们在2个生态区选出了45个种群。
特殊要求选择：如我们可以根据特殊的育种目标选择中心和次中心以外的任何特殊种群，如在湖北专门选出特别晚熟的即生育期在130天以上的种群。
五、种群改良阶段
当完成上述电脑筛选后，把入选同一种群的相应单株的种子等量混合，就获得了基本表现一致的一级种群，此时可以由育种家对种群进行综合的观察和适当的选择，如淘汰因为测定误差在计算机分类时出现的错分、个别材料不稳定出现的变异株，明显不一致的单株和明显影响种群整体产量、品质和抗性的不良单株等例外单株，也可以在不同地区穿梭优化，增加种群的适应性，依此对种群进行几代的完善。但要注意此时的选择不是传统“优中选优”选单株的过程，而是注重形成种群的协调性和总体达到抗性、优质、高产和可持续发展的效果。
从生物多样性与可持续发展看：传统单基因型种植的生产方式以及人们为改良品种而进行的育种活动-优中选优，又使作物本身的遗传基础越来越窄，抵御病虫害和逆境的能力越来越弱，品种寿命越来越短，过去一个品种可以种植使用至少5年以上，有的直至长达十几年，现代品种的平均寿命只有4年左右，导致物种灭绝加速，生物多样性迅速递减(朱大宝，多样性与林木育种生物多样性，1994，2(3)：157-161)。从生物与环境协调发展和人类需求的多样化出发，急需创造一种利用多基因型进行水稻生产的方法，类似于培养优秀团队的理念，而不是试图挑选一个十全十美的个人。
从水稻跨越式育种发展需求看：一方面品种组合虽然很多，但要获得大的提高却越来越难；以前思路上受已有常规稻和杂交稻的限制，主要精力放在提高两类品种的抗性、产量和品质的水平，目前品种的水平已经很高，全国平均亩产已从过去的200多公斤，提高到400多公斤，但对其他品种类型的原创研究比较薄弱。可以说现有两类品种要获得更大突破已经越来越难。
从水稻种子生产看：常规稻主要特征是农民可以留种繁殖，杂交稻则只能利用一代，农民不能留种，尽管杂交稻品质在总体上不如常规稻，但由于农业产业化的发展，企业利益驱动，各水稻种子企业都以杂交稻作为主要产品；本发明提供的水稻种群选育方法比较简单可行，使育种对专家的经验依赖性减少，又具有充分利用生物遗传多样性和可持续发展的特点，还可以进行产业化开发，同样重要的是，开辟了水稻育种新途径，对学科发展和品种的大幅度跨越具有重大意义。该类集团稻品种将具有高度的抗性、适应性和优质的特点，农民易于管理耕种(目前农民都外出打工，在种田上投放的精力越来越少)，市场需求很高，该类种群、品种的转化推广，将开辟新的水稻育种形式和品种类型，对学科发展作出贡献，对行业发展具有极大的推动作用。
从生物自身对环境的适应性看：单基因型品种不如多基因型对环境具有高度适应性和对病虫害的抗性，云南通过利用多系抗稻瘟病品种的间隔种植，取得多年对病虫害的成功控制，就证明了这一点(Youyong Zhu，et al.，Nature，406：718-722)。
从人类消费稻米的需求看：实际上消费的商品米都是多基因型的配方米，本发明提供的水稻种群、品种符合该要求。
从满足农民需求看：遗传多样性种群、品种具有农民可以适当留种特性，也适宜公司进行原原种的大规模开发；又具有高度适应性、抗病性和配方米的特点。
因此，研究者经过多年研究，创造发明了一种综合性状良好的水稻种群育种技术，即利用遗传多样性的育种技术。本发明实施遗传多样性种群育种的新技术路线，推广该种群品种-集团稻，将为水稻育种的原创性突破做出贡献。该种群品种具有农民可以适当留种的特性，也适宜公司进行原原种的大规模开发；又具有高度适应性、抗病性和配方米的特点，育种过程对专家经验的依赖型减少，也适合农民自行选种。具有广泛的开发应用前景，将具有巨大的原创性和导致新的革命性突破。
在下文中采用未限定性实施例加以列举说明。
【具体实施方式】
实施例1杂交设计
一、实验材料：
本实验采用8个不同来源的亲本材料：利籼占、汕太占8、威优35，II优46，D优64，威优64、汕优63、汕优64。
二、实验方法：
1、母本群原始亲本为2个：利籼占、汕太占8
杂交方式：
利籼占×汕太占8，产生的F1代自交繁殖一代，产生的分离世代10单株做为母本群；
威优35×II优46，D优64×威优64，汕优63×汕优64，杂交产生的1000个单株做为父本群，分别与母本群杂交；
2、母本群原始亲本为3个：利籼占、汕太占8、威优35
杂交方式：
(利籼占×汕太占8)×威优35，产生的分离世代500单株做为母本群；[(威优35×II优46)×(D优64×威优64)]，产生的分离世代100单株做为父本群；
实施例2水稻种群、品种选育方法
一、实验材料：
本实验采用12个不同来源的亲本材料，中二软占、粤华占、粤泰占、二八占为广东省农科院水稻所育成的优质品种；丰矮占、粤香占为广东省农科院水稻育成的高产品种；七桂早、特籼占13号为广东佛山农科所育成的高产品种；多抗578、多抗580、多抗583为菲律宾国际水稻研究所引进的抗病品系。Lemont为著名的美国优质品种。对照为粤香占，是目前国家水稻区域试验和广东省水稻品种区域试验的对照种。
二、实验方法：
方案1、杂交方案-叠加式杂交
第一次杂交：进行下列杂交获得F1代：
丰矮占×多抗578；    Lemont×中二软占；
粤泰占×多抗580；    粤华占×二八占；
特籼占13×粤香占；   七桂早×多抗583；
第二次杂交：用前次杂交的F1作父母本进行第二次杂交，这是是非分离世代，杂交工作量不大，保证获得几十粒以上杂交种子就可以了：
(丰矮占×多抗578)×(Lemont×中二软占)；
(粤泰占×多抗580)×(粤华占×二八占)；
(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)；
第三次杂交：
[(丰矮占×多抗578)×(Lemont×中二软占)]母本×{[(粤泰占×多抗580)×(粤华占×二八占)]即：父本1+[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]即：父本2}。
注：上述杂交均以前者为母本，后者为父本。
在第三次杂交时，对母本、父本1、父本2分别进行的单株编号，然后，将编号相同的2个父本(父本1、父本2)单株的花粉混合，再和与父本同编号的各个母本单株杂交，共获得214个杂交后代。
方案2母本群原始亲本为单交种
[(丰矮占×多抗578)×二八占]×(Lemont×中二软占)母本×[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]父本。
方案3母本群原始亲本为双交种
[(丰矮占×多抗578)×(粤华占×二八占)]×(Lemont×中二软占)母本×[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]父本。
方案4母本群原始亲本为三交种
{[(丰矮占×多抗578)×粤华占]×二八占}×(Lemont×中二软占)母本×[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]父本。
方案5父本群原始亲本为单交种、双交种
[(丰矮占×多抗578)×(Lemont×中二软占)]母本×{[(粤泰占×多抗580)×粤华占]即：父本1+[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]即：父本2}。
方案6父本群原始亲本为三交种
[(丰矮占×多抗578)×(Lemont×中二软占)]母本×{[(粤泰占×多抗580)×粤华占]×二八占}即：父本1+[(特籼占13×粤香占)×(七桂早×多抗583)]即：父本2}。
2、后代稳定性自交及测定方案：
将上述所有杂交后代，每株系至少保留10个自交单株，稳定性自交6代后；最后，各杂交后代每个株系稳定后，测定全部单株的抽穗期、抽穗期株高、成熟期、成熟期株高等，再根据这些基本特征，根据种群的平均数、众数、育种目标等，在电脑上进行单株挑选和合并许可误差范围内相同的单株，共获得20个种群，分别是JT1-JT20。因为广东省一年2季，目前所有育种世代已达到13代。
实验例1
在2003年，把同样的稳定株系，全部种在湖北省长江大学的不同生态区，观察抽穗期、抽穗期株高、成熟期、成熟期株高和单株产量。同样在电脑上进行筛选，这次首先对单株产量进行排序，并淘汰单株产量小于20克的单株，获得另外25个种群，HBJT1-HBJT25，在电脑选择的种群一致性基本可以达到，特异性和一致性都决定于设定的范围和测定的准确性，可以人的控制之下，只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显的杂株。因为是自花授粉作物繁殖中稳定性也就不会发生变化。
1、广州集团稻品系表现：通过依次选定抽穗期、抽穗期株高、成熟期株高、成熟期的步骤，进行同类型单株的筛选和分类，选出20个集团稻如表1所示。直链淀粉含量过高过低是目前的常规育种的主要制约因素，大部分品种超出国家优质米二级标准16-23％的范围，更难达到国标一级17-22％的标准。致使目前育成水稻品种中，达到国家优质1-2级米的品种仅占5％左右。在育种阶段品系的优质率就更低了。而在本研究中，直链淀粉含量达国标2级以上的品系有14个，占20个选出品系的70％，其中达国标一级的5个，占25％。比常规育种大幅度提高了选出国标优质品系的效率。遗传多样性育种，直接达到混合配方米的效果，使农民受益，至少提高效率60％以上。
                    表1：生物多样性育种品系表现(广州)
  编号   抽穗期(天)   抽穗株高(厘米)   成熟期(天)   成熟株高(厘米)   一级种群折合亩产   二级种群折合亩产   直链淀粉含量(％)
  JT1   88.65854   65.4878   115.5854   91.46341   698.41   688.94   24.94
  JT2   91.68421   66.89474   119.4211   107.8947   756.13   781.49   24.86
  JT3   97.36364   70.90909   127.2727   116.8182   672.64   687.50   24.86
  JT4   100.1111   70.22222   126.8889   117.8889   842.49   863.84   25.56
  JT5   84.23077   63.15385   110.3846   101.9231   890.00   893.99   22.42
  JT6   84.66667   60.46667   108.7333   95.53333   848.88   822.96   20.00
  JT7   89.27273   63.72727   116.6364   82.90909   842.34   848.48   26.77
  JT8   87.13158   64.94737   115.2368   105.0789   888.88   893.61   22.21
  JT9   89.69231   65   116.0513   105.1538   902.49   921.05   21.89
  JT10   90.78125   65.125   119.125   104.875   939.53   952.38   22.99
  JT11   87.95   70.25   115.5   110.75   817.77   823.82   23.66
  JT12   90.69565   70.69565   117.3043   110.8261   743.76   757.73   22.89
  JT13   91.3   70.4   119.65   110.9   825.39   839.50   23.18
  JT14   90.15385   67.46154   116.7692   113.2308   933.33   937.79   22.71
  JT15   90.73333   69.53333   116.8667   113.5333   928.88   961.53   22.61
  JT16   92.13333   67.4   120.1333   113.3333   907.02   911.76   19.51
  JT17   91.1875   71   120.125   113.4375   879.81   898.98   19.91
  JT18   92.05882   66.70588   120.1765   115   973.95   974.52   22.09
  JT19   95.83333   70.58333   122.25   115   804.08   821.10   21.04
  JT20   91.92308   70.61538   120.0769   115   802.91   765.30   22.31
  平均   90.87808   67.52896   118.2094   108.0275   844.9345   852.3135   22.8205
  CK   69.12   62.05   125.45   89.56   918.08   26.78
2、湖北集团稻品系表现：在湖北首先通过对产量的排序，淘汰单株产量小于20克的株系，再依次选定抽穗期、抽穗期株高、成熟期株高、成熟期的步骤，进行同类型单株的筛选和分类，共选出25个集团稻如表2所示。即以产量选择为重点，使产量大幅度提高，本研究中产量超过对照的品系占16/25，即64％。在目前常规育种中如此大幅度超过对照的高产育种也是少见的。
                          表2：遗传多样性育种品系表现(湖北)
  编号   抽穗期(天)   抽穗株高(厘米)   成熟期(天)   成熟株高(厘米)   一级种群单株产量/克
  HBJT1   91.92857   64.28571   131.7143   99.28571   30.68714
  HBJT2   83.625   62.8   117   96.375   37.255
  HBJT3   91.93333   67.46667   129.1333   98.66667   46.76867
  HBJT4   87.2   73.9   118.1   96.7   27.001
  HBJT5   95.85714   76.42857   132.1429   111.8571   32.14286
  HBJT6   92.27273   77.54545   130.5   102.0909   31.54727
  HBJT7   96.54167   69.375   133   112.9583   31.28833
  HBJT8   94   65.15789   134   115.3158   27.82053
  HBJT9   90   66   133   97.69231   31.867692
  HBJT10   88   61.2   134   99.2   31.42
  HBJT11   87.5   58.4   125.2   93   48.127
  HBJT12   83.88889   66.88889   121.6667   100.6667   37.83222
  HBJT13   92.53846   52.92308   128.6154   100   39.53923
  HBJT14   119   104.1538   148.3846   125.6923   27.43462
  HBJT15   83.63636   52.45   122.6364   99.63636   38.65909
  HBJT16   92.9   62.63333   129.9667   104.8667   39.32933
  HBJT17   91.8   48.9   128.6   90.4   45.309
  HBJT18   92.78571   68   127.2143   112.3571   40.66571
  HBJT19   92.88889   67.72222   126.8889   117.2222   44.89111
  HBJT20   95.77778   63.55556   135   113.4444   45.66111
  HBJT21   96.3125   67.5   137.875   113.875   38.84375
  HBJT22   97.23077   72.69231   136.2308   114.5385   39.43615
  HBJT23   96.875   76.75   132.625   114.5   47.06125
  HBJT24   96.57143   80.42857   131.8571   113.5   49.15286
  HBJT25   88.375   64.3125   124.5   111.8125   37.05313
  平均   92.77757   67.65878   129.9941   106.2261   37.87176
  CK   71.12   63.02   136.43   87.56   36.23

Claims (9)

1、一种水稻种群选育方法，其特征在于：将母本群和父本群杂交获得水稻种群，其中母本群是将具有不同目的性状的水稻亲本配对杂交，产生的F1代再配对杂交，产生的分离群体的各个单株或各个单株自交繁殖产生的分离单株；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代或与母本群相同方式产生的分离世代，母本群中每一株或每一株系和父本群中每一株或每一株系都是不同的基因型或者不同的杂合分离的单株群。
2、如权利要求1所述的种群选育方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
一、杂交阶段：母本群是将具有不同目的性状的水稻亲本配对杂交，产生的F1代种子配对杂交，产生的分离群体的各个单株或各个单株自交繁殖产生的分离单株；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代或与母本群一样的方式产生的分离群体；母本群和父本群杂交形成初级种群；
二、稳定性自交阶段：将获得的初级种群根据作物的繁殖系数和育种目标，确定每个杂交后代在每个世代保留的个体数，并按株系种植，使他们自交稳定；
三、测定阶段：测定每个重组个体作为合并同类项依据的性状表现值，根据育种目标要求的其他测定性状可以在种群合并同类项后测定，每株收获足够下阶段使用的种子；
四、分类阶段：根据上述测定结果，从表现型上合并同类项，即根据选中的特征，合并表现相同的重组个体或株系；
五、种群改良阶段：把入选同一种群的相应单株的种子等量混合，就获得了表现型一致的一级种群。
3、如权利要求1或2所述的种群选育方法，其特征在于：所述母本群有两个、三个或四个原始亲本。
4、如权利要求3所述的种群选育方法，其特征在于：所述母本群中的原始亲本之任一个是纯合的品系或品种或是分离世代。
5、如权利要求4所述的种群选育方法，其特征在于：所述母本群中的分离世代是指原始亲本在单交、三交或双交后的分离世代。
6、如权利要求1或2所述的种群选育方法，其特征在于：所述产生母本群分离群体的各个单株自交繁殖为1～10代。
7、如权利要求1或2所述的种群选育方法，其特征在于：所述母本群中产生的分离群体的各个单株或自交繁殖产生的用于与父本群杂交的分离单株数在4～100000株之间。
8、如权利要求1或2所述的种群选育方法，其特征在于：所述父本群中的分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。
9、如权利要求2所述的种群选育方法，其中对稳定后的群体进行生育期或株高的一致性分群。
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