一种杂交水稻选育方法与流程

文档序号:12766105阅读:576来源:国知局

本发明属于植物育种领域,涉及杂交水稻选育,尤其是一种巨胚黑糯水稻选育方法。



背景技术:

米胚富含蛋白质、脂肪、可溶性糖、维生素和各类生理活性成分,如伽玛氨基丁酸、肌醇、谷维素、ve、谷胱甘肽和n-去氢神经酰胺等。医学营养专家早已提出:长期食用胚米能预防高血压和高血脂、降低血清胆固醇,软化血管,有助于排毒、美容养颜,保持青春活力之功能。就我国膳食的发展趋势看,过去是“吃饱饭求生存”,而现在讲究“吃营养求健康”。

上世纪80年代末到90年代初,日本农研中心的satoh和omura利用化学诱变剂n-甲基-n亚硝基处理粳稻品种金南凤受精卵细胞诱发产生了巨大胚突变体ge。该突变体的胚比原品种大2-3倍左右。为利用食疗法减轻高血压患者的痛苦,中国水稻研究所、上海交通大学、福建农林大学、南京农业大学和浙江大学先后开展了巨大胚高gaba水稻研究。但遗憾的是,巨大胚水稻食用优质普遍太差,产品可以接受的空间非常有限。

黑米是稻米中的珍贵品种,富含铁、粗蛋白质和脂肪,营养丰富,具有很好的滋补作用,因此被称为“补血米”、“长寿米”等,中国民间有“逢黑必补”之说。同样遗憾的是,黑米一般食用优质品质也较差。

本发明旨在聚合黑米、巨大胚和糯性的3种优良特性,培育富含伽马氨基丁酸、维生素、铁/锌等生理活性物质的巨胚黑糯水稻品种。



技术实现要素:

本发明提供了一种巨胚黑糯水稻选育方法,采取聚合育种策略,育成的定型品系,黑米、巨大胚和糯性的3种优良特性兼顾,食用优质好且富含黑米和大胚赋予的多种功能营养特点。

本发明提供了一种杂交水稻选育方法,所述杂交水稻选育方法包括如下步骤:

(1)选择黑米巨大胚水稻品种为亲本ⅰ作为父本,糯稻品种为亲本ⅱ作为母本,进行杂交,获得f1种子;

(2)f1,以水稻品种ⅱ父本回交1次,获得bc1f1种子;

(3)种植bc1f1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种子;

(4)按株系单株种植dh1,选择黑米、巨大胚、糯性3个性状聚合的株系。

具体遗传操作为本领域中已知的任何方法。

在一些实施方案中,为了使所育品种具有抗稻瘟病的性能,所述杂交水稻选育方法还包括如下步骤:

(5)按品系单株种植dh2,按稻瘟病选育,选择非高感稻瘟病的品系;

在一些实施方案中,为了保证产品性能的同时兼顾产量,所述杂交水稻选育方法还包括如下步骤:

(6)按品系单株种植dh3,按产量选育,选择产量400公斤/亩以上的品系;

在一些实施方案中,所述杂交水稻选育方法还包括如下步骤:

(7)按品系单株种植dh4,获得黑米、巨大胚、糯性稳定兼顾产量和稻瘟病抗性的定型品系。

在一些实施方案中,步骤(1)所述的水稻亲本ⅰ为中泽黑珍,其中,中泽黑珍在农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护的申请号为:20150962.5。

在一些实施方案中,步骤(1)所述的水稻亲本ⅱ为中泽雪糯,其中,中泽雪糯在农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护的申请号为:20150960.7。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)采取与亲本ii回交1次再花药培养的技术,可更好保留该亲本的优良综合特性,与杂交技术相比,花药培养技术可快速稳定与实现早鉴定,即一旦鉴定到黑米、巨大胚、糯性、产量和稻瘟病抗性等优良性状,就获得了预期性状的定型株系,育种周期短;(2)本发明育成的巨胚黑糯水稻品种,具有黑米、巨大胚和糯米的3个特性,食用优质好且富含黑米和大胚赋予的多种功能营养特点;(3)钙、铁和锌的含量高于亲本;赖氨酸、蛋氨酸和丝氨酸的含量高于亲本;伽玛氨基丁酸的含量高于亲本,食用定型产品能够更好地补充相应的成分,降低这些成分缺乏症的健康风险。

具体实施方式

为了更好的解释本发明的技术方案,下面详细介绍本发明的实施例。以下实施例用于进一步说明本发明,但不应理解为对本发明的固定或限制。若未特别指明,实施例中所用的技术特征可以替换为具有在不背离发明构思前提下等同或相似功能或效果的其他本领域已知的技术特征。

1.育种材料:

(1)以中泽雪糯为母本。中泽雪糯是中泽生物科技有限公司联合浙江大学培育的清香型优质粳型糯稻品种,可购于中泽生物科技有限公司或惠赠于浙江大学农学院,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:20150960.7;公告号:cna013910e)。该水稻品种为胚为普通胚,直链淀粉含量0.3%,胶稠度100毫米,是典型糯稻,食用品质优,香糯,产量较高(480公斤/亩)、中抗稻瘟病等,综合特性优良。

(2)以中泽黑珍为父本。中泽黑珍是中泽生物科技有限公司联合浙江大学培育的黑米巨大胚粳稻品种。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:20150962.5;公告号:cna013912e),可购或惠赠于浙江大学农学院。该水稻品种黑米,胚为中泽雪糯大小的2.3倍,直链淀粉含量16.8%,胶稠度63毫米,食用品质差,产量较低(350公斤/亩)、高感稻瘟病等,综合特性差。

2.巨胚黑糯水稻的选育过程为:

(1)2012年冬春季,海南陵水,以黑米巨大胚亲本中泽黑珍为父本,与清香型优质粳型糯稻品种中泽雪糯为母本,采取温烫去雄的方法杂交得f1种子6粒;

(2)2012年春夏季,浙江杭州,种植f1植株6株,尽可能多与中泽雪糯为父本回交1次,获得bc1f1种子216粒;

(3)2013年冬春季,海南陵水,种植bc1f1的216株,采用花药培养技术构建加倍单倍体(dh)群体。水稻花药培养的方法,参见:马文东、李修平和李智媛.水稻花药培养的影响因素研究.黑龙江农业科学,2013年11期;

(4)2013年夏季,浙江杭州,浙江农学院生物技术实验中心,按单株收获dh0种子,构建dh系361个;

(5)2014年冬春季,海南陵水,按单株种植dh1系,按单株收获,先眼观种皮选择黑米97系,再测重量大小选择巨大胚(胚大小为亲本ⅱ的2.0倍以上)42系,再检测直链淀粉含量,入选2%以下的植株9系。直链淀粉含量的检测方法,参见:程方民、杨宝平、吴平.小样品稻米直链淀粉含量的简易测定法,2001,37(1):45-47;

(6)2014年夏秋季,浙江杭州,按小区单株种植dh2,按产量选育,采取实割200m2小区计算亩产的方法,选择产量400公斤/亩以上的优系5个;

(7)2015年夏秋季,浙江杭州,按品系单株种植dh3,按稻瘟病选育,选择非高感稻瘟病的优系2个。稻瘟病的抗性检测与鉴定标准,参见:ny/t2646-2014水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程;

(8)2016年夏秋季,浙江杭州,按品系单株种植dh4,选育获得黑米、巨大胚、糯性性状稳定兼顾产量和稻瘟病抗性的定型品系1个,即得到巨胚黑糯水稻品种。

各个世代中一些性状指标记录如表1所示。

表1各世代性状选择的筛选记载情况表

本实施例选育的巨胚黑糯水稻品种(以下可称为定型产品)主要的特征:黑米巨大胚糯稻,胚为亲本ii(中泽雪糯)的2.2倍,直链淀粉含量0.9%,胶稠度100毫米,典型优质糯稻,食用品质优,产量430公斤,中抗稻瘟病。而亲本i(中泽黑珍)黑米,胚为普通水稻大小的2倍左右,是亲本ii(中泽雪糯)的2.3倍,直链淀粉含量16.8%,胶稠度63毫米,食用品质差,产量350公斤,高感稻瘟病;亲本ii(中泽雪糯)胚为普通大小,直链淀粉含量0.3%,胶稠度100毫米,是典型优质糯稻,食用品质优,产量480公斤,中抗稻瘟病。

因此,本发明的定型产品可以聚合亲本黑米、巨大胚、糯性、胶稠度的特性,且具有良好的产量和抗稻瘟病性能。特别地,聚合了糯性和黑米特性。

在上述筛选得到定型产品后,又对其多种营养指标进行了测定,定型产品及其亲本指标测定见表2。

表2中各个指标的测定方法如下所示:

脂质:gb/t5009.6-2003;

蛋白质:gb5009.5-2010;

维生素b1:gb/t5009.84-2003;

维生素b2:gb/t5009.85-2003;

维生素e:gb/t5009.82-2003;

钙:gb/t5009.92-2003;

铁:gb/t5009.90-2003;

钾:gb/t5009.91-2003;

镁:gb/t5009.90-2003;

磷:gb/t5009.87-2003;

锌:gb/t5009.14-2003;

氨基酸:周建军,张宏杰,李新生,等.2、4二硝基氟苯衍生法测定氨基酸方法的优化[j].氨基酸和生物资源.2000,22(4):59~62;

伽玛氨基丁酸(gaba):inatomik,slaughterjc.theroleofglutamatedecarbozylaseandγ-aminobutyricacidingerminatingbarly[j].journalofexperimentalbotany,1971,22:561-571。

由表2中的数据可知,在定型产品中,钙、铁和锌的含量均高于二亲本。钙、铁和锌与多种人体酶的催化作用与其他生理过程,是不可缺少的金属元素。

钙参与骨骼形成,还是细胞中atp形成与运动的重要参与者。

铁元素的缺乏会引起人来贫血。

锌与神经系统大脑的发育直接关联,缺锌可导致脑发育不全、智能发育迟缓、注意力涣散、理解力降低以及记忆力减退等,尤其是锌的缺乏严重影响婴幼儿智力和生长的发育;锌可增强人体免疫系统,提高免疫功能,延缓细胞老化;锌可促进淋巴细胞增殖和活动能力的作用,对防御细菌、病毒侵入、促进伤口愈合、减少痤疮等皮肤病变

由表2中的数据可知,在定型产品中,精氨酸、甘氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和丝氨酸的含量均高于二亲本,特别地,其中赖氨酸、蛋氨酸和丝氨酸与含量较高亲本之间的差别大于两个亲本相应指标的含量差别。

人类缺乏赖氨酸的症状包括疲劳,虚弱,恶心,呕吐,头晕,没有食欲,发育迟缓,贫血。

当缺乏蛋氨酸时,会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。

丝氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体,在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用,因为它有助于免疫血球素和抗体的产生。

因此,定型产品能够有效地补充人体的必需氨基酸,减少对微生物生产必需氨基酸的依赖。而该三种氨基酸存在于日常所食大米中,没有任何毒副作用,不容故意添加,方便人类在生活中自然添加。

由表2中的数据可知,在定型产品中,伽玛氨基丁酸的含量均高于二亲本。

伽玛氨基丁酸具有降脂、降血压、抗焦虑之功效。因此,本定型产品比亲本产品更有利于人类的保健。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,基于本发明的构思所作出的等同变换及对本发明的各个技术方案显而易见的改进,均落入本发明的保护范围。

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