一种低世代水稻整精米率选择方法

1.本发明涉及水稻育种技术领域，尤其涉及一种低世代水稻整精米率选择方法。


背景技术：

2.稻米整精米率测定的标准方法是通过对一定数量的稻谷样品进行去壳、碾磨等操作，使稻谷变成精米，然后分选出整精米粒，称重，计算整精米与试验稻谷的质量百分比。因此，测定结果是被测样品的平均值。
3.但是对于低世代水稻育种材料，此标准方法不可行。
4.一是单株产量有限，难以满足整精米率检测试验样品量的要求；
5.二是低世代种子处于遗传分离状态，即使是同一单株收获的种子籽粒之间的遗传组成也大不一样，按标准方法所得的平均值结果对低世代育种选择的作用效果有限；
6.三是按标准方法加工成精米后，水稻种子已丧失活力，不能再用作育种材料，导致宝贵育种低世代材料的缺失。
7.以上原因，限制了在水稻育种低世代群体进行整精米率性状的鉴定和选择。
8.在水稻育种实践中不能对低世代材料进行整精米率评价，是整精米率整体表现不佳的一个主要原因。
9.在整精米率、垩白度、透明度、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量等稻米品质定级指标中，水稻品种整精米率达到优质标准的百分率最低，已成为当前水稻品种品质提升的主要限制因素。这与新育成水稻细长粒型品种数量越来越多有关，也与现有技术难以在低世代进行整精米选择有关。
10.在水稻育种过程中，由于不能在遗传分离最大、遗传组成最丰富的低世代群体进行整精米率性状检测，也就无法淘汰大量的低整精米率株系，这样导致在高世代遗传稳定群体中出现高整精米率株系的概率很低，选出既具有高整精米率又具有优秀综合性状的突破性水稻新品种的难度很大。
11.整精米率低世代选择技术问题长期没有得到解决，造成了在水稻育种技术已经取得长足进步的今天，整精米率育种难题仍然没有很大的进展。近年来，随着人民生活水平的提高，稻米尤其是籼稻米消费市场对细长粒型大米的喜好，进一步加剧了整精米率偏低问题的严重程度。


技术实现要素：

12.本发明的目的是提供一种低世代水稻整精米率选择方法，解决水稻育种过程低世代育种材料遗传变异的整精米率表型选择方法缺乏问题。
13.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
14.本发明提供了一种低世代水稻整精米率选择方法，包括如下步骤：
15.(1)、稻谷脱壳；
16.通过砻谷机将稻米材料进行脱壳，得到待测低世代水稻的糙米，并分选出重量相
同的多个实验组；
17.(2)、适度损伤；
18.将步骤(1)中多个实验组的糙米经过数粒仪进行数粒，然后使用摇床使糙米接受适度损伤；
19.(3)、高效分选；
20.根据粒径不同分选出完整具胚粒和破碎米粒，并统计完整粒数量；
21.将试验后获得的具胚完整米粒作为育种中间材料种质进行低温(4-8℃)保存，并计算完整具胚粒数量与受试糙米总数的百分比。
22.本实施例还公开一种稻米整精米率性状辅助选择装置，包括用于将水稻材料打成糙米的砻谷机本体、用于对糙米进行适度损伤的摇床体、以及用于对损伤后留胚米进行筛分的重力筛分箱；
23.其中在所述摇床体上设置有摇床架和通过曲柄传动机构带动所述摇床架水平往复运动的曲柄电机；
24.所述糙米通过多个糙米容器放置在所述摇床架上；
25.所述重力筛分箱的顶部倾斜设置有倾斜顶板，在所述倾斜顶板上均匀开设有多个筛分孔，在所述重力筛分箱的侧壁开设有便于取出破碎粒的出料口。
26.本实施例中，进一步地优化，所述砻谷机本体的内部设置有旋转碾磨辊，并在所述砻谷机本体的底部安装有驱动所述旋转碾磨辊转动的减速电机。
27.本实施例中，再进一步地优化，所述摇床体的侧壁开有便于所述摇床架水平滑动的滑槽。
28.本实施例中，再进一步地优化，所述糙米容器为锥形瓶。
29.本实施例中，再进一步地优化，所述筛分孔的孔洞为5.0mm长、2.2mm宽的长条型结构。
30.本实施例中，再进一步地优化，所述倾斜顶板的水平倾斜角度为15
°
。
31.本实施例中，再进一步地优化，在所述倾斜顶板的两侧设置有挡板。
32.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本技术中具有简单直观、快速高效、成本低廉等优点，其中通过对低世代水稻的留胚处理，从而可以在检测筛分高水稻整精米率的同时，保证低世代水稻培育。
附图说明
33.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
34.图1为本发明低世代水稻整精米率选择方法的步骤示意图
35.图2为本发明稻米整精米率性状辅助选择装置的结构示意图；
36.图3为本发明稻米整精米率性状辅助选择装置的筛分顶面俯视示意图；
37.图4为本发明稻米整精米率性状辅助选择装置中砻谷机示意图；
38.图5为本发明稻米整精米率性状辅助选择装置中摇床结构示意图。
39.附图标记说明：1、砻谷机本体；1a、旋转碾磨辊；1b、减速电机；2、摇床体；2a、曲柄电机；2b、摇床架；2c、糙米容器；3、重力筛分箱；3a、出料口；4、倾斜顶板；4a、筛分孔；5、混合留胚米；5a、破碎粒；5b、完整粒。
具体实施方式
40.本实施例中公开一种低世代水稻整精米率选择方法，具体包括如下步骤：
41.(1)、稻谷脱壳；
42.通过砻谷机将稻米材料进行脱壳，得到待测低世代水稻的糙米，并分选出重量相同的多个实验组；
43.(2)、适度损伤；
44.将步骤(1)中多个实验组的糙米经过数粒仪进行数粒，然后使用摇床使糙米接受适度损伤；本实施例中，适度损伤的适度在这里指的是在外力作用下糙米产生裂纹或断裂等损伤，但又要在所有米粒受力一致的前提下使部分米粒保持完好，即既要有损伤但又不能全部损伤，要将损伤控制在一个合理的范围内；其中不同种类的稻米的整精米率不同；
45.具体的摇床转速、操作时间等参数可通过提前用对照水稻品种开展预试验进行确定；其中本技术中利用摇床对锥形瓶中的稻米进行适度损伤，所施加的外力是较小的，能够在该外力下，筛选出不易损伤的稻米。
46.(3)、高效分选；
47.根据粒径不同分选出完整具胚粒和破碎米粒，并统计完整粒数量；
48.将试验后获得的具胚完整米粒作为育种中间材料种质进行低温(4-8℃)保存，并计算完整具胚粒数量与受试糙米总数的百分比；
49.本实施例的筛选对象可为低世代育种材料，根据上述方法，可以在检测筛分高水稻整精米率的同时，保证低世代水稻培育。
50.如图2-5所示，本实施例中公开了一种稻米整精米率性状辅助选择装置，包括用于将水稻材料打成糙米的砻谷机本体1、用于对糙米进行适度损伤的摇床体2、以及用于对损伤后留胚米进行筛分的重力筛分箱3；
51.其中所述砻谷机本体1的内底部安装有旋转碾磨辊1a，并在所述砻谷机本体1的底部安装有驱动所述旋转碾磨辊1a转动的减速电机1b，其中通过旋转碾磨辊1a对糙米进行旋转适度碾磨，从而在利用所述砻谷机本体1进行谷物脱壳后，进行适度损伤；便于根据稻米籽粒损伤程度进行单粒种子分类；
52.本实施例中，其中在所述摇床体2上安装有摇床架2b和通过曲柄传动机构带动所述摇床架2b水平往复运动的曲柄电机2a；所述摇床体2的侧壁开有便于所述摇床架2b水平滑动的滑槽，便于所述对所述糙米容器2c内糙米进行撞击晃动，达到适度破损的要求；其中曲柄传动机构包括安装在所述曲柄电机2a上的偏心盘和用于连接所述摇床架2b和偏心盘的连杆。
53.本实施例中，所述糙米通过多个糙米容器2c放置在所述摇床架2b上，其中通过摇床晃动，对所述糙米容器2c内的糙米进行适度损伤；所述糙米容器2c为锥形瓶；
54.本实施例中，所述重力筛分箱3的顶部倾斜安装有倾斜顶板4，在所述倾斜顶板4上均匀开设有多个筛分孔4a，在所述重力筛分箱3的侧壁开设有便于取出破碎粒5a的出料口3a；
55.本实施例中，所述筛分孔4a的孔洞为5.0mm长、2.2mm宽的长条型结构，便于分选出完整粒5b。
56.本实施例中，所述倾斜顶板4的水平倾斜角度为15
°
；在所述倾斜顶板4的两侧安装
有挡板，便于混合留胚米5依据重力下落，在经过筛分孔4a时，进行筛分出完整粒5b和破碎粒5a。
57.实施例1
58.本实施例中，其中所选用的试验样品1为细长粒型籼稻材料4820，千粒重21.9g，谷粒长度10.78mm，谷粒宽度1.96mm，谷粒长宽比为5.5；
59.样品2为细长粒型籼稻材料0860，千粒重16.6g，谷粒长度10.93mm，谷粒宽度1.85mm，谷粒长宽比为5.9。
60.试验过程中，首先，用砻谷机分别将这两种水稻材料打成糙米，每一种各选出90g，并分别分为3个重复，每个重复30g；利用数粒仪数粒后，用摇床使所制得两种糙米分别接受适度的损伤，分选出完整具胚粒和破碎米粒，统计完整粒数量。计算完整具胚粒数量和受试糙米总数的百分比。
61.对比例1
62.其中稻米材料4820按标准方法测定的整精米率结果为51.9％；
63.稻米材料0860按标准方法测定的整精米率结果为38.7％；
64.实施例1的试验结果
65.稻米材料4820的3个重复的完整具胚粒率分别是69.1％、64.7％、以及67.6％；
66.稻米材料0860的3个重复的完整具胚粒率分别是50.4％、49.6％、以及52.5％。
[0067][0068]
其中稻米材料4820的平均值为67.1％，稻米材料0860的平均值为50.8％。
[0069]
应用本技术检测方法的筛选结果与标准方法的整精米率检测结果具有较好的一致性，可用于水稻低世代育种材料的整精米率性状筛选；
[0070]
其中对种子量还很少的低世代水稻育种群体，对水稻种子的整精米率等稻米品质进行预判，有望提高新育成品种的整精米率等加工品质。对早期世代进行单粒筛选，不仅可以提高后期高世代稳定株系具有高整精米率性状的概率，而且对不同亲本所配组合育成品种的整精米率也有一定的预见性，可以增大水稻整精米率育种的成功率。
[0071]
实施例2
[0072]
使用实施例1中砻谷机将水稻低世代育种材料打成糙米，并使受试糙米接受适度外力，使籽粒产生不同程度的适度损伤；然后开始用如图2所示重力筛分箱，开展种子筛选步骤，此步骤的特点在于：(1)经过选筛的材料为具有发芽活力的留胚米，而非标准检测方法所用的精米。(2)筛选工具有斜面，其中斜面上部为进样口，下部为出样口。其中斜面上部为光滑平面，可使籽粒在重力作用下平躺在斜面表面；下部带孔，可将破碎粒和完整粒分出。(3)孔洞形状和大小可根据育种材料的粒型进行适配。在本实施例中，所用斜面长为1.0m，宽为0.5m；孔洞为5.0mm长，2.2mm宽的长条型。
[0073]
所选用的试验样品1为细长粒型籼稻材料4820，千粒重21.9g，谷粒长度10.78mm，谷粒宽度1.96mm，谷粒长宽比为5.5；样品2为细长粒型籼稻材料0860，千粒重16.6g，谷粒长度10.93mm，谷粒宽度1.85mm，谷粒长宽比为5.9。
[0074]
试验过程中，用砻谷机分别将这2个水稻材料打成糙米，每一个各选出3000粒分为3个重复，每个重复1000粒。用砻谷机和摇床使其遭受均匀一致的外力损伤后，使其从相同位置通过重力筛分箱，斜面与地平面角度为15度。在操作过程中进行轻微震动使籽粒顺利
通过斜面(利用备用舱壁振动器起到振动的作用)。在出样口接样并人工捡出破碎粒和少量从孔洞漏下的完整粒，统计完整粒数量。
[0075]
对比例2
[0076]
实施例用本工具检验筛选效率和可用性。在可用性方面，材料4820按标准方法测定的整精米率结果为51.9％，材料0860的整精米率为38.7％。
[0077]
试验结果
[0078]
本实施例2中，稻米材料4820的3个重复分别筛选出完整粒711粒、684粒和757粒；
[0079]
稻米材料0860筛选出522粒、569粒和586粒。
[0080]
材料4820的平均值为717粒，材料0860的平均值为559粒。
[0081]
应用本实施例2筛选结果与标准方法的整精米率检测结果具有一定的一致性，可用于水稻低世代育种材料的整精米率性状筛选。
[0082]
在筛选效率方面，分为完全手工组和应用筛选工具组，统计经过适度损伤后筛选步骤所用时间的差异。完全手工组筛选1个重复约需30分钟，完成本次试验的筛选步骤共需180分钟；应用工具组(已包括经过筛选工具后人工捡出破碎粒和完整粒所需时间)筛选1个重复约需3分钟，完成本次试验的筛选工作共需18分钟。应用本筛选工具可极大减少工作时间，提高整精米率育种的筛选工作效率。
[0083]
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0084]
以上实施例仅是对本发明创造的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。