CN103891605A - 一种抗病功能型水稻两系不育系的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，属于特种稻育种技术领域。本发明选用高抗稻瘟病品种、低水溶性蛋白稻米品种、富含天然维生素A水稻、高抗性淀粉含量水稻，通过杂交、复交聚合以及与优异两系不育系回交转育，育成高抗稻瘟病、农艺和产量性状优异，且富含抗性淀粉、维生素A，水溶性蛋白含量低的抗病功能型水稻两系不育系，该两系不育系组配的杂交稻不仅抗稻瘟病，且其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用。

Description

一种抗病功能型水稻两系不育系的选育方法
技术领域
本发明具体涉及一种抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，属于特种稻米育种技术领域。
背景技术
近年来，稻米的营养保健功能愈来愈受到消费者的重视，一些特种稻米因所含的一些功能成分对人体具有独特的保健功效而倍受消费者青睐。华中农业大学农学系选育的三系杂交功能营养稻，绿巨人公司生产的功能性稻米降糖稻一号，抗性淀粉含量从1％提高到了10%。而抗性淀粉又被人们称为功能性膳食纤维，具有降血糖、血脂和减肥的功能，又可增强人体肠道健康，功能性稻米不仅产量高，而且售价高出30%，是农民种粮增收一条好途径。1993年，日本Iida等以优质水稻品种“日本优”为材料,通过理化诱变获得低谷蛋白的突变体，以此为亲本，首次成功地培育出低水溶性蛋白稻米品种“LGC21”。玉山县特种水稻研究开发中心育成了富含维生素A香糯型水稻“紫宝香糯1号”。上海市农科院朴钟泽博士联合韩国农业振兴厅经过十多年攻关，研发出一种高抗性淀粉含量的新品种稻米“降糖稻一号”，其中抗性淀粉成分高达15%，食用后，其中的抗性淀粉成分不被胃和小肠吸收，不转化为糖，进入大肠缓慢分解，不仅餐后血糖稳定，还能增加食用者的饱腹感，充饥解饿，营养均衡。这些功能性稻米产品具有广阔的市场前景和开发价值，其市场价格比普通稻米高2到5倍，推广种植对于提高广大种稻农民的经济收入，对于提高广大人民群众的营养水平，增进健康都具有重要的意义。然而，目前报道的品种均为富含1-2种功能成分，富含多种功能成分且高抗稻瘟病的水稻品种较为少见，尤其是同时富含抗性淀粉和维生素A，且水溶性蛋白含量低的抗病功能型水稻两系不育系未见报道。富含抗性淀粉和维生素A，水溶性蛋白含量低的稻米具有降血糖、血脂和减肥功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用，对该种类型的稻米品种的研究和选育具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗稻瘟病，且富含抗性淀粉和维生素A，水溶性蛋白含量低的抗病功能型水稻两系不育系的选育方法。
本发明的技术方案如下：
1)        选高抗稻瘟病水稻品种A、低水溶性蛋白水稻品种B、富含天然维生素A的水稻品种C、高抗性淀粉含量水稻品种D，作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)        种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)        种植F1-ABCD，成熟期收获种子得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2800-3000株，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择并挂牌标记高抗稻瘟病的植株，成熟期单株收获种子，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F3-ABCD种子20份；
4)        株系种植3）筛选得到的F3-ABCD，进行田间自然诱发稻瘟病鉴定，选择高抗稻瘟病且农艺性状、产量性状优异的单株收种，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉含量、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F4-ABCD种子20份；
5)        株系种植4）筛选得到的F4-ABCD，开花期选择农艺和产量性状优异的单株10株作父本，以优异两系不育系作母本，杂交，得10个杂交F1；
6)        种植5）所得10个杂交F1，开花期从中选择农艺和产量性状优异的单株5个与优异两系不育系继续回交，得5个回交BC1F1；
7)        种植6）所得5个回交BC1F1，开花期从中选择植株茎杆较粗、分蘖12-14个/丛、穗大粒多的不育植株80个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种，得BC1F2；
8)        株系种植7）所得20个BC1F2，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择高抗稻瘟病的株系5个进行标记，开花期从中选择农艺性状优异且败育彻底的单株50个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种，得BC1F3；
9)        种植8）所得20个BC1F3，开花期从中选择农艺性状优异且败育彻底的单株20个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株1-2个，即育成抗病功能型水稻两系不育系。
优异两系不育系为福eS1、培矮64S或明香10S。
高抗稻瘟病水稻品种A为FR816、低水溶性蛋白水稻品种B为LGC21、富含天然维生素A的水稻品种C为紫宝香糯1号、高抗性淀粉含量水稻品种D为降糖稻一号。
选育的抗病功能型水稻两系不育系高抗稻瘟病，组配的杂交稻其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的保健功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用。
本发明的有益效果：
本发明分别把高抗稻瘟病、高抗性淀粉含量、高维生素A含量和低水溶性蛋白含量的性状通过杂交、复交以及回交育种方法聚合导入到优良的水稻两系不育系中，育成高抗稻瘟病，农艺性状和产量性状优良，富含抗性淀粉、维生素A且水溶性蛋白含量低的抗病功能型水稻两系不育系，该两系不育系组配的两系杂交水稻品种生产的稻米抗性淀粉高，具有降血糖、血脂和减肥的保健功能，又可增强人体肠道健康，维生素A含量高且水溶性蛋白含量低适合肾脏病和糖尿病患者食用，具有很好的营养保健功效。
具体实施方式：  
实施例1：
1)        选高抗稻瘟病品种“FR816”（A）、低水溶性蛋白稻米品种“LGC21”（B）、富含天然维生素A的特种水稻“紫宝香糯1号”（C）、高抗性淀粉含量功能型水稻“降糖稻一号”（D），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)      种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)        种植F1-ABCD，成熟期收获种子得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2800株，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择并挂牌标记高抗稻瘟病的植株，成熟期单株收获种子，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F3-ABCD种子；
4)      株系20份F3-ABCD，进行田间诱发稻瘟病鉴定，选择高抗稻瘟病且农艺性状、产量性状优异的株系的优异单株收种，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉含量、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F4-ABCD种子20份；
5)      株系种植20份F4-ABCD，开花期选择农艺和产量性状优异的株系的优异单株10株（作父本）分别与优异两系不育系福eS1（作母本）杂交，得10个杂交F1；
6)      种植5）所得10个杂交F1，开花期从中选择农艺和产量性状优异的单株5个与优异两系不育系福eS1（作母本）继续回交，得5个回交BC1F1；
7)        种植6）所得5个回交BC1F1，开花期从中选择植株茎杆较粗、分蘖适中(12-14个/丛)、穗大粒多的不育植株80个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
8)      株系种植7）所得20个回交BC1F2，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择高抗稻瘟病的株系5个插牌标记，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株50个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
9)      种植8）所得20个BC1F3，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株20个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株1个定型即育成抗病功能型两系不育系“特福eS1”。
“特福eS1”与两系恢复系9311组配两系杂交稻组合“特福eS1/9311”，高抗稻瘟病，其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用，对该类型病人具有很好的营养保健功效。
实施例2：
1)        选高抗稻瘟病品种“FR816”（A）、低水溶性蛋白稻米品种“LGC21”（B）、富含天然维生素A的特种水稻“紫宝香糯1号”（C）、高抗性淀粉含量功能型水稻“降糖稻一号”（D），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)      种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)        种植F1-ABCD，成熟期收获种子得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在3000株，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择并挂牌标记高抗稻瘟病的植株，成熟期单株收获种子，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F3-ABCD种子；
4)      株系20份F3-ABCD，进行田间诱发稻瘟病鉴定，选择高抗稻瘟病且农艺性状、产量性状优异的株系的优异单株收种，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉含量、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F4-ABCD种子20份；
5)      株系种植20份F4-ABCD，开花期选择农艺和产量性状优异的株系的优异单株10株（作父本）分别与优异两系不育系培矮64S（作母本）杂交，得10个杂交F1；
6)      种植5）所得10个杂交F1，开花期从中选择农艺和产量性状优异的单株5个与优异两系不育系培矮64S（作母本）继续回交，得5个回交BC1F1；
7)        种植6）所得5个回交BC1F1，开花期从中选择植株茎杆较粗、分蘖适中(12-14个/丛)、穗大粒多的不育植株80个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
8)      株系种植7）所得20个回交BC1F2，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择高抗稻瘟病的株系5个插牌标记，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株50个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
9)        种植8）所得20个BC1F3，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株20个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株1个定型即育成抗病功能型两系不育系“特培矮64S”。
“特培矮64S”与两系恢复系9311组配两系杂交稻组合“特培矮64S/9311”，抗稻瘟病，其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用，对该类型病人具有很好的营养保健功效。
实施例3：
1)        选高抗稻瘟病品种“FR816”（A）、低水溶性蛋白稻米品种“LGC21”（B）、富含天然维生素A的特种水稻“紫宝香糯1号”（C）、高抗性淀粉含量功能型水稻“降糖稻一号”（D），作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)        种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)        种植F1-ABCD，成熟期收获种子得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在3000株，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择并挂牌标记高抗稻瘟病的植株，成熟期单株收获种子，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F3-ABCD种子；
4)        株系20份F3-ABCD，进行田间诱发稻瘟病鉴定，选择高抗稻瘟病且农艺性状、产量性状优异的株系的优异单株收种，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉含量、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F4-ABCD种子20份；
5)        株系种植20份F4-ABCD，开花期选择农艺和产量性状优异的株系的优异单株10株（作父本）分别与优异两系不育系明香10S（作母本）杂交，得10个杂交F1；
6)        种植5）所得10个杂交F1，开花期从中选择农艺和产量性状优异的单株5个与明香10S（作母本）继续回交，得5个回交BC1F1；
7)        种植6）所得5个回交BC1F1，开花期从中选择植株茎杆较粗、分蘖适中(12-14个/丛)、穗大粒多的不育植株80个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
8)        株系种植7）所得20个回交BC1F2，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择高抗稻瘟病的株系5个插牌标记，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株50个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种；
9)        种植8）所得20个BC1F3，开花期从中选择农艺性状优异且不育彻底的单株20个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株1个定型即育成抗病功能型两系不育系“特明香10S”。
“特明香10S”与两系恢复系9311组配两系杂交稻组合“特明香10S/9311”，抗稻瘟病，其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用，对该类型病人具有很好的营养保健功效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，其特征在于：所述选育方法的具体步骤如下：
1)      选高抗稻瘟病水稻品种A、低水溶性蛋白水稻品种B、富含天然维生素A的水稻品种C、高抗性淀粉含量水稻品种D，作杂交A/B和C/D，得杂交F1代，分别以F1-AB和F1-CD表示；
2)      种植杂交F1代，在开花期作杂交F1-AB/F1-CD，得复交F1，以F1-ABCD表示；
3)        种植F1-ABCD，成熟期收获种子得F2-ABCD，种植F2-ABCD ，群体在2800-3000株，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择并挂牌标记高抗稻瘟病的植株，成熟期单株收获种子，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F3-ABCD种子20份；
4)      株系种植3）筛选得到的F3-ABCD，进行田间自然诱发稻瘟病鉴定，选择高抗稻瘟病且农艺性状、产量性状优异的单株收种，进行抗性淀粉含量、水溶性蛋白含量、维生素A含量测定，筛选获得抗性淀粉含量、维生素A含量高且水溶性蛋白含量低的F4-ABCD种子20份；
5)      株系种植4）筛选得到的F4-ABCD，开花期选择农艺和产量性状优异的单株10株作父本，以优异两系不育系作母本，杂交，得10个杂交F1；
6)      种植5）所得10个杂交F1，开花期从中选择农艺和产量性状优异的单株5个与优异两系不育系继续回交，得5个回交BC1F1；
7)        种植6）所得5个回交BC1F1，开花期从中选择植株茎杆较粗、分蘖12-14个/丛、穗大粒多的不育植株80个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种，得BC1F2；
8)      株系种植7）所得20个BC1F2，苗期鉴定稻瘟病抗性，选择高抗稻瘟病的株系5个进行标记，开花期从中选择农艺性状优异且败育彻底的单株50个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株20个收种，得BC1F3；
9)      种植8）所得20个BC1F3，开花期从中选择农艺性状优异且败育彻底的单株20个，割兜后移进人工气候箱23℃再生，选择花粉散粉好、结实率高的单株1-2个，即育成抗病功能型水稻两系不育系。
2.根据权利要求1所述的抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，其特征在于：优异两系不育系为福eS1、培矮64S或明香10S。
3.根据权利要求1所述的抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，其特征在于：高抗稻瘟病水稻品种A为FR816、低水溶性蛋白水稻品种B为LGC21、富含天然维生素A的水稻品种C为紫宝香糯1号、高抗性淀粉含量水稻品种D为降糖稻一号。
4.根据权利要求1所述的抗病功能型水稻两系不育系的选育方法，其特征在于：选育的抗病功能型水稻两系不育系高抗稻瘟病，组配的杂交稻其稻米富含抗性淀粉、维生素A，且水溶性蛋白含量低，具有降血糖、血脂和减肥的保健功能，适合肾脏病和糖尿病患者食用。
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