CN103960124A

CN103960124A - 一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法

Info

Publication number: CN103960124A
Application number: CN201410207253.6A
Authority: CN
Inventors: 吴殿星; 王寅; 王荣; 吴晓辉; 吴洪成
Original assignee: Jie Nong Bio Tech Ltd Zhejiang
Current assignee: Zhejiang Yu Yu Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: CN103960124B

Abstract

本发明公开了一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法，包括：以宜糖粳1号为母本，以安粳1B为父本进行杂交；以杂交后代的水稻单株为母本，与安粳1B回交；在回交后代中选取与安粳1B性状接近的单株为母本，与安粳1B回交；重复上一步，连续回交1～2代后，选取与安粳1B性状接近的单株进行自交；在自交后代中选择与安粳1B性状接近的单株，单株收种，留选籽粒中富含抗性淀粉的水稻株系，并分别与安粳1A成对测交，在测交后代中筛选能够保持不育系不育特性的株系与水稻不育系安粳1A成对复测，在测交后代中筛选得到富含抗性淀粉的水稻保持系；以该水稻保持系为父本与安粳1A杂交。本发明的方法育种周期短，且不育系性状优良。

Description

一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法

技术领域

本发明涉及育种技术，尤其涉及一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法。

背景技术

抗性淀粉(RS)又称为抗酶性淀粉或抗消化淀粉。研究表明，在小肠内，RS不能被消化吸收和提供葡萄糖，在大肠可被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸和气体。RS在代谢特性上类似于膳食纤维，通过降低糖尿病患者饭后血糖值、控制体重、有效防止肠道疾病及降血脂等功效，从而降低一些慢性病的发病风险。

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。高抗性淀粉含量水稻品种选育是吃出健康的关键。

高抗性淀粉含量、糖尿病专用水稻新品种选育是当前实施膳食预防策略的研究热点。但值得尤为注意的是，国内外高抗性淀粉含量水稻资源缺乏，目前仅有浙江大学等个别研究单位报道采用诱变技术获得了高抗性淀粉含量水稻突变体，如：公开号为CN102379240A的中国专利文献公开的“一种高膳食纤维含量的粳稻选育方法”，杨朝柱等在中国水稻科学发表的“富含抗性淀粉水稻突变体的淀粉特性”，均涉及到了通过诱变获得的一些高抗性淀粉含量的水稻突变体。

高抗性淀粉含量杂交水稻的选育和应用，是保持高抗性淀粉功能特性的同时，快速兼顾高产、优质、抗病性和适应性的关键，也是高抗性淀粉含量水稻大面积推广与产业化的基础。而如何获得性状优良的富含高抗性淀粉的不育系则是制繁种的关键。

由于高抗性淀粉含量水稻种质资源的稀缺，高抗性淀粉含量杂交水稻的选育工作仍处于起步阶段，关于高抗性淀粉含量的水稻不育系鲜有报道，仅有的相关杂交水稻不育系和恢复系选育绝大数也多由突变体转育而来，但是育成的不育系通常性状较差，尤其是在开花习性上表现不佳(单双柱头外露率一般为30％左右)，导致存在突出的制繁种问题，制种成本太高，阻碍了高抗性淀粉含量功能水稻的产业化。另外，常规的普通不育系育种过程中，需至少经过连续回交5-6次先选育保持系再与不育系育种材料回交5-6次的转育时间，育种周期长。

发明内容

本发明提供了一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法，育种周期短，且不育系性状优良。

一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法，包括：

(1)以富含抗性淀粉的水稻品种“宜糖粳1号”为母本，以水稻保持系“安粳1B”为父本进行杂交；

(2)以杂交后代的水稻单株为母本，与所述的水稻保持系“安粳1B”回交；

(3)在回交后代中选取与水稻保持系“安粳1B”性状接近的单株为母本，与所述的水稻保持系“安粳1B”回交；

(4)重复步骤(3)，连续回交1～2代后，选取与水稻保持系“安粳1B”性状接近的单株进行自交；在自交后代中选择与水稻保持系“安粳1B”性状接近的单株，单株收获种子后，留选籽粒中富含抗性淀粉的若干个水稻株系；

(5)将步骤(4)中留选的水稻株系分别与水稻不育系“安粳1A”成对测交，在测交后代中筛选能够保持不育系不育特性的株系；

(6)将步骤(5)中筛选得到的株系与水稻不育系“安粳1A”成对复测，在测交后代中筛选得到富含抗性淀粉的水稻保持系；

(7)以步骤(6)中的水稻保持系为父本，以水稻不育系“安粳1A”为母本进行杂交，获得富含抗性淀粉的水稻不育系。

育种材料的选择是影响育种成败与否的关键因素，本发明利用富含抗性淀粉的水稻品种“宜糖粳1号”以及现有的性状优良的水稻不育系“安粳1A”和水稻保持系“安粳1B”作为育种材料，能够培育得到富含抗性淀粉的水稻不育系。另外，在育种过程中，本发明“宜糖粳1号”与保持系“安粳1B”杂交并回交，在回交后代中筛选的单株与不育系进行两代的测交作为富含抗性淀粉的水稻保持系，保持系的选育时间短，将该选育的水稻保持系与不育系“安粳1A”杂交即可，获得的不育系为杂合型的富含抗性淀粉的水稻不育系，并不需要传统的5～6代的转育时间，以最大程度的保留“宜糖粳1号”高含量抗性淀粉的特性。

步骤(3)和(4)中，性状包括株高和生育期。

步骤(3)中，所述连续回交的代数较优的为1代。

步骤(6)中，筛选时，在测交后代中选取株高、生育期、分蘖数、穗形与“安粳1A”相似，且抗稻瘟病能力高、配合力好，抗性淀粉含量高的株系作为所述的富含抗性淀粉的水稻保持系。

按照本发明的育种流程，选育A系与B^+RS系可以互相匹配的富含抗性淀粉的水稻不育系，具体要求包括：l)A系(“安粳1A”)与B^+RS系(富含抗性淀粉的水稻保持系)的株高和生育期相近，B^+RS系保持A系的完全不育特性，即A/B^+RS杂种符合三系不育系鉴定标准；2)水稻不育系A/B^+RS(富含抗性淀粉的水稻不育系)的开花习性与产量水平与不育系A相当，具有高异交结实率和繁制种产量。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明选育的富含抗性淀粉的水稻不育系，抗性淀粉含量高，可达到6.1％，同时，其还保持了不育系“安粳1A”优良的开花习性和优质抗病特性，有利于提高制繁种的产量，消除高抗性淀粉的遗传累赘效应。

(2)本发明的方法育种时间大大缩短，传统的普通不育系选育过程中需连续回交5-6次先选育保持系，再将育成的保持系与现有的不育系育种材料回交5-6次进行转育，本发明的方法缩减了保持系的回交次数，以及免除了转育时间，以最大限度的保留“宜糖粳1号”高含量抗性淀粉的特性。

附图说明

图1为本发明培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法的示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明，而不能限制本发明的保护范围。

实施例1以杂交粳稻不育系安粳1A为基础的杂合型高抗性淀粉含量杂交水稻不育系的育种方法

本实施例选择目标杂交粳稻不育系安粳1A。

育种材料：

水稻“安粳1A”，为杂交水稻不育系，通过浙江省农作物品种审定委员会鉴定的水稻不育系，可购自浙江可得丰种业有限公司。

水稻“安粳1B”，为杂交水稻不育系“安粳1A”的保持系B，可购自浙江可得丰种业有限公司。

高抗性淀粉含量水稻“宜糖粳1号”，可购于浙江绿巨人生物技术有限公司，系向农业部植物新品种权保护办公室申请保护的新品种，申请公告号：20140191.9。

不育系育种方法包括：

(1)以高抗性淀粉含量水稻“宜糖粳1号”为母本，以杂交水稻保持系“安粳1B”为父本，进行杂交，获得F₁种子。

(2)种植F₁种子，选取F₁的单株为母本，以保持系“安粳1B”为父本，回交，获得BC₁种子；

(3)种植BC₁种子，选取BC₁植株中与保持系“安粳1B”性状(株高和生育期)接近的单株为母本，以保持系“安粳1B”为父本，回交，如此，再连续回交一次，获得BC₃种子。

(4)种植BC₃种子，在BC₃代植株中选取性状与“安粳1B”相似的水稻单株自交，获得BC₃F₂种子。

(5)种植BC₃F₂种子，在BC₃F₂代植株中选择性状与“安粳1B”相似的水稻单株46株，单株收获，检测并留选籽粒中高抗性淀粉含量的株系18个(BC₃F₃)；

(6)将上述18个株系(BC₃F₃)按株系种植，分别与“安粳1A”成对测交，在测交后代BC₃F₄中选择可以保持安粳1A完全不育的优良株系5个，单株收获，获得5个BC₃F₄株系；

(7)将5个BC₃F₄株系再分别与“安粳1A”成对复测，评价株高、生育期、分蘖数、穗形大小、品质、抗性和配合力(要求：株高、生育期、分蘖数、穗形与“安粳1A”相似，且抗稻瘟病能力高、配合力好、抗性淀粉含量高)，筛选出高抗性淀粉含量的优质、高产、抗病水稻保持系，命名为“安粳1B^+RS”。

(8)以水稻不育系安粳1A为母本，以高抗性淀粉含量保持系安粳1B^+RS为父本，杂交配制得到杂合性高抗性淀粉含量水稻不育系“安粳1A/安粳1B^+RS”。

在水稻生育期，对水稻的生长情况如生育期、株高、开花习性、抗稻瘟病、抗倒伏特性进行调查，收获后检测与水稻食味品质直接相关的理化品质胶稠度。

1、水稻对稻瘟病的抗性分级标准：

根据穗瘟(以穗颈和主轴发病率为准)，凡是接种后未无病的，即0的为高抗类型；发病率低于5％，1级的为抗；发病率为5.1％～1.0％，3级为中抗；发病率为10.1％～25％，5级为中感；发病率为25.1％～50％，7级为感；发病率超过50％～100％，9级为高感。参见：中华人民共和国农业行业标准水稻抗稻瘟病鉴定技术规范NY/T。

2、水稻的理化品质胶稠度分级标准：

胶稠度是评价稻谷食用品质的一项重要指标，与米饭的柔软性，米饭冷却后适口性相关。胶稠度是指精米粉碱糊化米胶冷却后的流动长度(mm)。依据胶稠度的大小可将稻米分为三类：硬胶稠度(≤40mm)、中胶稠度(41～60mm)、软胶稠度(≥61mm)。软胶稠度米饭较柔软、可口，冷却后不成团、不变硬；硬胶稠度则米饭较硬。参见：中华人民共和国国家标准GB/T17891-1999优质稻谷。

3、抗倒伏性能评价

倒伏指数是衡量和评价作物抗倒伏能力的重要参数。倒伏指数＝弯曲力矩/折断力*100，倒伏指数越低，表明作物茎秆抗倒伏能力越强，反之同理。详见：水稻抗倒伏性及评价概述.辽宁农业科学，2002(10：63～64。

表1水稻不育系安粳1A改良品系抗性淀粉含量、柱头外露率、品质和抗病性比较

经大田产量联合品比试验，表明本发明选育的富含抗性淀粉的杂交水稻不育系，其群体抗性淀粉含量显著高于安粳1A，高达6.1％，而生育期和株高、开花习性、品质、抗稻瘟病、抗倒伏性能水平同安粳1A相当，而开花习性、品质、抗稻瘟病、抗倒伏性能均较现有的高抗性淀粉水稻“宜糖粳1号”以及安粳1B^+RS大大改善。另外，本发明育成的不育系与目前生产主推的其他杂交水稻不育系的产量相仿，制繁种产量可达200公斤左右。各个品系抗性淀粉含量、生育期和株高、开花习性、品质、抗稻瘟病、抗倒伏性能的具体比较见表1。

Claims

1.一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)和(4)中，性状包括株高和生育期。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述连续回交的代数为1代。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，筛选时，在测交后代中选取株高、生育期、分蘖数、穗形与“安粳1A”相似，且抗稻瘟病能力高、配合力好、抗性淀粉含量高的株系作为所述的富含抗性淀粉的水稻保持系。