一种趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育方法与流程

文档序号:12766093阅读:508来源:国知局

本发明涉及水稻育种技术领域,尤其是一种趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育方法。



背景技术:

稻米是我国的传统主食。普通稻米的抗性淀粉含量太低,可消化淀粉含量过高,容易导致高血糖。普通大米中的抗性淀粉一般低于1%,优质大米中的含量仅在0.5%以下。因此,提高水稻中的抗性淀粉含量是关键。高抗性淀粉含量糖尿病专用水稻新品种选育是实施膳食预防策略的研究热点。妊娠糖尿病是糖尿病的一种特殊类型,也是2型糖尿病的一种后备状态。临床资料数据显示,有2%~3%的女性在怀孕期间会发生糖尿病,多发生于妊娠的中晚期,且多见于肥胖和高龄产妇。妊娠糖尿病患者发生早产、低体重儿、难产、巨大儿、先天畸形等的几率明显高于无糖尿病的孕妇的胎儿。因此,孕妇尤其是妊娠的中晚期十分必要食用高抗性淀粉的大米。

随着全球气候变化、种植结构调整以及栽培品种变更,水稻生产面临的生物胁迫越来越严重。两迁害虫稻飞虱和二化螟等原有病虫害频繁暴发,造成巨大的经济损失,因预防不及时而造成对水稻产量和卫生与安全品质的严重危害已非常普遍。因此,加强抗虫水稻品种选育,有助于水稻环境友好生产,推动绿色与有机生态农业的发展。

本发明旨聚合趋避型抗虫和高抗性淀粉的2种优良特性,培育特别糖尿病人食用的安全特膳水稻品种。



技术实现要素:

本发明提供了一种趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育方法,育成的定型品系,趋避型抗虫和高抗性淀粉的2种优良特性兼顾,培育特别糖尿病人食用的安全特膳水稻。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的:

一种趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育方法,包括:

(1)选择趋避型抗虫水稻品种为亲本ⅰ,高抗性淀粉含量水稻为亲本ⅱ,进行杂交,获得f1种子;

(2)种植f1代,以亲本i为父本回交1次,获得bc1f1代种子;

(3)种植bc1f1代,以亲本i为父本再回交1次,获得bc2f1种子;

(4)种植bc2f1植株,采用花药培养技术构建加倍单倍体(dh)群体,按单株收获dh0代种子;

(5)按株系单株种植dh1代,室外鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性和高抗性淀粉的2个性状聚合的株系;

(6)按株系单株种植dh2代,室内鉴定、结合室外大区对比鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性和高抗性淀粉含量的2个性状聚合的株系;

(7)按品系种植dh3代,按熟期选育,选择生育期不超过135天熟期适中的优良品系;

(8)按品系种植dh4代,获得趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻且熟期适中的定型品系,即趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻。

作为优选,步骤(1)所述的趋避型抗虫水稻亲本ⅰ为浙抗稻2号,是浙江大学选育对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性绿色与有机米专用籼稻新品种。该品种已向农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护,申请号:20130458.8,可购于浙江大学农学院。该水稻品种对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量极低,仅0.3%,仅是亲本ii浙辐111的1/36.3,为低抗性淀粉含量品种。

作为优选,步骤(1)所述的高抗性淀粉水稻亲本ii为浙辐111。浙辐111是浙江大学和中国科学院遗传与发育生物学研究所培育的糖尿病专用籼稻新品种。该品种已向农业部植物新品种保护办公室申请并授权,申请号:20080431.6,可购于浙江大学农学院。该水稻品种抗性淀粉含量高,热米饭中的抗性淀粉含量达10.9%,是亲本i浙抗稻2号的36.3倍,适宜糖尿病人食用,但高感虫,对稻飞虱和二化螟无趋避型抗虫性。

作为优选,选用浙抗稻2号与浙辐111杂交配组并经花药培养,选育的趋避型抗虫和高抗性淀粉性状聚合的水稻品种,对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量10.4mg/kg,是浙抗稻2号(0.3%)的34.7倍,为典型的高抗性淀粉含量品种。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)本发明育成的水稻品种,具有趋避型抗虫和高抗性淀粉的2种优良特性兼顾,培育特别糖尿病人食用的又绿色和有机生产安全特膳水稻品种;(2)鉴于籼型花药培养很难、粳型花药培养容易,采取与粳型亲本ii回交2次再进行花药培养,为建立大群体筛选趋避型抗虫和高抗性淀粉奠定了基础,与杂交技术相比,花药培养技术可快速稳定与实现早判断鉴定,育种周期短。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围包括但不限于下述的实施例。

育种材料:

(1)以浙抗稻2号为母本。浙抗稻2号是浙江大学选育对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性绿色与有机米专用籼稻新品种。该品种已向农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护,申请号:20130457.9,可购于浙江大学农学院。该水稻品种对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,锌含量仅11.6mg/kg,是亲本ii浙辐111的1/2.8,为普通低抗性淀粉含量品种。

(2)以浙辐111为父本。浙辐111是浙江大学培育的迷你型高抗性淀粉含量粳稻品种,详见:张琳琳、韩娟英、刘振、舒小丽、吴殿星.迷你型高抗性淀粉含量水稻的选育及其特征特性.中国稻米,2011,17(6):66-68。,可购或惠赠于浙江大学农学院。该水稻品种为高抗性淀粉,含量高达32.8mg/kg,为典型的高抗性淀粉含量,品质优,高感虫,对稻飞虱和二化螟无趋避型抗虫性。

实施例1

趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育过程为:

(1)2011年春夏季,浙江杭州,以趋避型抗虫亲本i(浙抗稻2号)为母本,与高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本,杂交得f1代种子7粒;

(2)2012年冬春季,海南陵水,种植f1植株5株,以高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本回交1次,获得bc1f1种子13粒;

(3)2012年春夏季,浙江杭州,种植bc1f1代植株13株,以高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本再回交1次,获得尽可能多的bc2f1种子102粒;

(3)2013年冬春季,海南陵水,种植bc2f1代102株,采用花药培养技术构建加倍单倍体(dh)群体;

(4)2013年夏季,按单株收获dh0代种子,构建dh系1015个;

(5)2014年冬春季,海南陵水,按单株种植dh1系,按单株收获,先室外鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性的145株,再检测高抗性淀粉含量超过10%的植株31株;

(6)2014年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh2代,室内鉴定、结合室外大区对比鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性的19株,再次检测锌含量稳定超过30mg/kg的优良品系17个;

(7)2015年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh3代,按熟期选育,选择生育期不超过135天熟期适中的优良品系3个;

(8)2016年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh4代,获得趋避型抗虫和高抗性淀粉多种营养性状稳定兼顾熟期的定型品系1个,即趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻。

本实施例选育的趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻品种:对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量10.4mg/kg,是浙抗稻2号(0.3%)的34.7倍,为典型的高抗性淀粉含量品种。而亲本i浙抗稻2号对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量仅0.3%,仅是亲本ii浙辐111的1/36.3;亲本ii浙辐111为高抗性淀粉,含量高达10.9%,是亲本i浙抗稻2号的36.3倍,适宜糖尿病人食用,但高感虫,对稻飞虱和二化螟无趋避型抗虫性。

实施例2

趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻的选育过程为:

(1)2011年春夏季,浙江杭州,以趋避型抗虫亲本i(浙抗稻2号)为母本,与高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本,杂交得f1代种子7粒;

(2)2012年冬春季,海南陵水,种植f1植株5株,以高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本回交1次,获得bc1f1种子13粒;

(3)2012年春夏季,浙江杭州,种植bc1f1代植株13株,以高抗性淀粉含量亲本ii(浙辐111)为父本再回交1次,获得尽可能多的bc2f1种子102粒;

(3)2013年冬春季,海南陵水,种植bc2f1代102株,采用花药培养技术构建加倍单倍体(dh)群体;所述花药培养技术的操作步骤:在取穗前先将旗叶鞘用70%酒精擦洗一遍。在超净工作台内剥去旗内鞘,取出稻穗,放入10%漂白粉溶液中消毒10min,换无菌水洗一次,放入0.01%苹果酸溶液中浸泡10min,换无菌水洗一次。在取花药之前用70%酒精将手擦洗两遍。取花药时左手持穗,右手用镊子从颖壳中取出花药,放在无菌培养皿中,待花药有一定数目时,用接种环将他们接种到培养基上。培养5天后,花药逐渐变为黑褐色,20天左右花药裂开,从中长出淡黄色的花粉愈伤组织,以后先形成芽,后长出根,形成幼苗。与传统花药培养技术相比,采用漂白粉消毒和苹果酸溶液浸泡的技术方案,提高形成愈伤组织的效率,提高20%。

(4)2013年夏季,按单株收获dh0代种子,构建dh系1015个;

(5)2014年冬春季,海南陵水,按单株种植dh1系,按单株收获,先室外鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性的145株,再检测高抗性淀粉含量超过10%的植株31株;

(6)2014年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh2代,室内鉴定、结合室外大区对比鉴定选择对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性的19株,再次检测锌含量稳定超过30mg/kg的优良品系17个;

(7)2015年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh3代,按熟期选育,选择生育期不超过135天熟期适中的优良品系3个;

(8)2016年夏秋季,浙江杭州,按品系种植dh4代,获得趋避型抗虫和高抗性淀粉多种营养性状稳定兼顾熟期的定型品系1个,即趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻。

本实施例选育的趋避型抗虫和高抗性淀粉水稻品种:对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量10.4mg/kg,是浙抗稻2号(0.3%)的34.7倍,为典型的高抗性淀粉含量品种。而亲本i浙抗稻2号对稻飞虱和二化螟具有趋避型抗虫性,抗性淀粉含量仅0.3%,仅是亲本ii浙辐111的1/36.3;亲本ii浙辐111为高抗性淀粉,含量高达10.9%,是亲本i浙抗稻2号的36.3倍,适宜糖尿病人食用,但高感虫,对稻飞虱和二化螟无趋避型抗虫性。

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