一种香型紫米三系杂交水稻的育种方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水稻的杂交制种领域，涉及一种香型紫米三系杂交水稻的育种方法。
【背景技术】
[0002]紫米，也称黑米，是花色苷或花青色素在稻米种皮、果皮内大量累积，使糙米呈现紫红、紫黑、乌黑等颜色，因外表乌紫黑色而得名的稻米。紫米药食兼用，具有诸多保健功效，因此也称药米、补血米、月米、长寿米、贡米和珍珠米。米质有糯型和粘型两种，但多为糯质。
[0003]我国传统医学认为，紫糯米能补肾，改善心、肝、脾、胃之功能，固本扶正，大补气血阴阳，对消化系统功能弱的人是很好的营养补品，同时，还可滋养肌肤，防止白发早生，具有延缓衰老之功效，对头晕、贫血、眼疾、腰腿酸软等症有一定疗效。紫糯米还可辅助治疗跌打、骨折，将紫米捣烂外敷或用紫米酒内服外擦，可加快痊愈。古农医书记载:紫米“滋阴补肾，健身暖胃，明目活血”，“清肝润肠”，“滑湿益精，补肺缓筋”，可入药入膳，对头昏目眩、贫血白发、腰膝酸软、夜盲耳鸣症、疗效尤佳。长期食用可延年益寿。这些也被现代医学所证实。经常食用紫米，有利于防治头昏、目眩、贫血、白发、眼疾、腰膝酸软、肺燥咳嗽、大便秘结、小便不利、肾虚水肿、食欲不振、脾胃虚弱等症。有关水稻学者试验分析报道，紫糯米内含18种氨基酸，人体所需各种氨基酸都具有，其含量比普通大米高25.4%。还含有砸、铁、锌、钙、锰、钾、镁、磷、镁、钼等多种矿物质和微量元素，其中钾、镁、铁、锌、锰分别比普通大米高出4.4倍、6倍、1.7倍、3.8倍和1.7倍。另外内含的B1、B2、B6、B12等多种B族维生素，含量是普通大米的4倍之多，其中，维生素B1、B2的含量分别为4.lmg/kg，和2.7mg/kg，是普通大米的1.5?6.8倍。此外，含有的黄酮类活性物质，属于黄酮类花色素甙类化合物，包含矢车菊素-5-葡萄糖式、天竺-3-麦芽糖苷-5-葡萄糖等，其含量是普通大米的5倍之多。同时，其赖氨酸是普通大米的2 — 2.5倍，蛋白质含量是普通大米的37% ;膳食纤维含量较多，淀粉消化速度比较慢，血糖指数仅有55 (普通米饭为87)。因此认为，丰富的氨基酸、微量元素和矿物质有益胃肠消化，增强造血功能，可使血红蛋白升高，具有强身补脑、治疗产妇头昏等功效。富含黄酮类活性物质，对预防动脉硬化有很大的作用。维生素B群里的B1、B2、B6和B12都能够促进脂肪、蛋白质、糖类的代谢，具有燃烧脂肪、避免脂肪囤积的功效。丰富的钾元素能够吸收体内多余的盐分，并且维持体内水分的平衡，而对人体有非常好的帮助，消除水肿浮胖。丰富的膳食纤维能够促进肠道通便、增加饱腹感，抑制食欲，有助于减肥。低血糖指数不会造成血糖的剧烈波动，丰富的钾、镁等矿物质还有利于控制血压、减少患心脑血管疾病的风险，所以，可作为糖尿病人和心血管疾病患者膳食调养食品。
[0004]香稻米含有大量的蛋白质、各种氨基酸、生物碱、维生素、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶和钙、磷、铁以及丰富的锌、砸等微量元素，能增强人体的抵抗力，改善新陈代谢，是治疗坏血病、过敏性疾病、急慢性疾病的辅助药物，还能健全毛细血管，对高血压及心血管疾病患者有一定疗效。李时珍在《本草纲目》中记载，“香米能润心肺，和白药，久服轻身延年”。同时，香米饭香味浓馥，米粒晶莹，米饭芬芳而深得消费者的青睐，以香米酿成的香米酒，醇香满口，酒品质也佳。具有香味的稻米，不仅品质好，还拥有丰富的营养保健功效，经济价值甚高。
[0005]随着经济社会发展和人民生活水平的提高，人们消费将从单一粮食转向多样化的优质食品来改进膳食结构，对既具营养，又有药用保健功能的食品更加关注和喜爱。特别是随着我国进入老龄社会，对抗衰老食品需求量更大。因此今后人们对回归自然的浪潮中，作为药食兼用，具有保健功能的特种稻米紫香糯米更具有广阔的开发应用前景。因此，香味已成为稻米重要品质特征之一，含有香味的水稻育种也成为当前水稻育种的一个热点和发展方向，特别是具有特殊食药保健作用的香型紫米研发更备受水稻育种科学的高度关注。
[0006]云南是中国稻种的最大遗传和生态多样性的天然宝库，是中国稻种优异种质的富集中心，拥有丰富的紫黑米和香糯米等水稻资源。但传统的地方紫米或紫糯米老品种植株高大，株型松散，叶片长软，极易倒伏，产量低，也没有香味。20世纪80年代以来，我国以云南水稻育种单位为主的农业科研机构，把IR的矮杆、株叶型、抗病等优良性状基因导入地方紫米或紫糯米老品种进行改良，育成了许多具有矮杆、株型紧凑、丰产性较好等特点的紫米常规水稻品种，产量比地方品种大大提高，积极推进了我国特种水稻育种的发展。但这些常规稻，由于缺乏杂交水稻的丰富遗传基础和扩大的遗传差异，产量始终比杂交稻低30%以上，导致香型紫米常规水稻品质虽然特好，但产量低，不能满足市场需求。因此，充分利用紫米资源，对紫米尤其香型紫米杂种优势利用，选育出紫米香味浓郁，且产量高、适应性广的杂交水稻新品种，对推进我国特种水稻开发具有重要意义。
【发明内容】
[0007]紫米，也称黑米，是指水稻籽粒的种皮颜色为紫色或黑色。
[0008]所述香型，是指水稻的地上部，包括每一籽粒、叶片、茎杆等均有香味。
[0009]所述香型紫米资源品种是指不仅限于云南香型紫米资源品种，也包括来自国内外香型紫米资源常规品种及其衍生品种。
[0010]所述产量高，适应性广是指育成香型紫米杂交水稻产量比一般紫米品种或其亲本产量高30%以上，而且比一般紫米品种更适宜不同海拔、玮度，不同生态气候推广应用。
[0011]保持能力是指以香型紫米品种资源为父本和三系不育系IV杂交后，杂种F1代的结实率为0%。所述恢复力是以香型紫米品种资源为父本与不育系IV杂交后，杂种F1代的结实率大于75%。
[0012]高配合力是指品种群体中任一品种和另一品种群体的每一个品种杂交，杂种Ff量表现，产量高的为高配合力，反之就是配合力低。
[0013]所述导入是指通过常规杂交育种和生物技术手段，使目标基因转移、重组，获得具有目标性状的新材料或品系。
[0014]所述杂交，为常规的水稻杂交，要点有:一是依据父本和母本的生物学特性，采取栽培技术措施，使父母本在同一时间开花；二是通过人工去雄、人工授粉等外部手段将父本的花粉传到母本的柱头上进行杂交授粉，获取杂交种子匕。
[0015]本发明的目的是提供一种香型紫米三系杂交水稻的育种方法，所述方法通过以下技术方案来实现:
[0016](I)筛选具有紫米基因(P)和香味基因(a)的保持系I和恢复系V1:从香型紫米品种资源中筛选具有保持能力且含有紫米基因(P)和香味基因(a)的保持系I，作为选育香型紫米保持系紫米基因(P)和香味基因(a)的亲本供体材料；从香型紫米品种资源中筛选具有恢复能力且含有紫米基因(P)和香味基因(a)的恢复系VI，作为选育香型紫米恢复系紫米基因(P)和香味基因(a)的亲本供体材料；
[0017](2)选育香型紫米保持系III和三系不育系V:将保持系I和高配合力优良保持系II杂交，把紫米基因⑵和香味基因(a)导入保持系II中，以香型、紫米、高配合力、异交习性好为主要选择标准，育成高配合力香型(aa)紫米(PP)保持系III，将保持系III和三系不育系IV杂交，经6代以上选株回交，选育出香型(aa)紫米(PP)三系不育系V ;
[0018](3)选育香型紫米恢复系VID:将恢复系VI和高配合力优良恢复系VE杂交，把紫米基因⑵和香味基因(a)导入恢复系VE中，以香型、紫米、高配合力、大穗、花粉量大、花期较长为主要选择标准，育成高配合力香型(aa)紫米(PP)恢复系VID ;
[0019](4)培育香型紫米三系杂交水稻:以不育系V为母本，以恢复系VID为父本，配制杂交组合，育成香型(aa)紫米(PP)杂交水稻IX ;或以不育系V为母本，以具有同等位香味基因(aa)、没有紫米基因(PP)的香型非紫米水稻恢复系为父本，配制杂交组合，育成香型(aa)紫米(Pp)杂交水稻IX ;或以具有同等位香味基因(aa)、没有紫米基因(PP)的香型非紫米水稻不育系为母本，以恢复系VID为父本，配制杂交组合，育成香型(aa)紫米(Pp)杂交水稻IX。
[0020]其中，所述香型紫米保持系I为文紫128及与文紫128具有同等位香味基因(aa)和保持能力的紫米水稻任何一种；
[0021]所述优良保持系II为文香28B或任何一种保持能力强的保持系；
[0022]所述的不育系选自野败型不育系龙特浦A、岗型不育系岗46A、D型不育系宜香IA和印水型不育系I1-32A中的一种；
[0023]所述香型紫米恢复系VI为文紫386及与文紫386具有同等位香味基因(aa)和恢复能力的紫米水稻品种任何一种；
[0024]所述优良恢复系选自文恢206和宜恢1577中的一种，也可以是现行推广使用的文恢247等任何一种具有强恢复的恢复系。
[0025]为最终实现香型紫米杂交稻三系配套，成功选育出配合力强的香型紫米保持系II1、香型紫米不育系V和香型紫米恢复系麗，并实现香型紫米杂交稻杂种优势强，产量高，适应性广的培育目标，本发明所