CN104026006B - 一种高蛋白质多倍体水稻品系的选育方法 - Google Patents

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Hubei University
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Wuhan Polyploidy Biological Science & Technology Co Ltd
Hubei University
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Abstract

本发明提出了一种高蛋白质多倍体水稻品系选育方法，是通过PMeS品系与合适的籼稻或粳稻品系杂交和复交，将杂种加倍后，经育种学特征和蛋白质含量测定而选择出高蛋白质含量的多倍体水稻品系。其步骤为：a，以PMeS品系（2x）为基础亲本与籼稻或粳稻品系杂交；b，选用另一粳稻或籼稻品系复合交；c，将复合交的杂种经组织培养加倍形成多倍体水稻株；d，对形成的多倍体水稻株进行育种学特征选择；e，对形成的多倍体水稻株种子进行蛋白质含量初评（蛋白质含量>10%）；f，综合评价后代再选择；g，自交稳定系的确定性检测；h，将选系繁育成稳定的高蛋白质含量（10%~13%）多倍体水稻品系。

Description

一种高蛋白质多倍体水稻品系的选育方法
技术领域
本发明涉及一种高蛋白质多倍体水稻品系选育方法，属于现代农业的水稻育种技术领域。
背景技术
稻米是仅次于小麦的人类最重要的食品来源。但是与小麦相比稻米营养具有更容易吸收利用的特点。可是稻米的蛋白质含量较低，在推广品种中一般仅为7%~9%。虽然通过多倍体化，可以明显提高稻米的蛋白质含量，但是长期以来多倍体水稻结实率低的问题制约了高蛋白质品系的应用。为此，要选育高蛋白质的多倍体水稻新品系，需要同时获得高蛋白质含量和结实率高的特点。本发明就是充分利用我们通过籼粳杂交回交选育的PMeS基因品系具有高结实特性和多倍体化具有高蛋白含量的特点，两者相互结合，选育出优良的高蛋白质含量高结实的多倍体水稻品系。
发明内容
本发明的目的是提出一种高蛋白质多倍体水稻品系的选育方法，是通过结合利用多倍体化提高蛋白质含量，PMeS品系提高结实率的特点，而选育出优良的高蛋白质含量高结实的多倍体水稻品系。PMeS（Polyploid Meiosis Stability,PMeS）高结实多倍体水稻品系是用专利技术（ZL200410060786.2）培育的。
本发明的技术方案为：a，以PMeS品系（2x）为基础亲本与籼稻或粳稻的品系杂交；b，选用另一粳稻或籼稻品系复合交；c，将复合交的杂种经组织培养加倍形成多倍体；d，对形成的多倍体水稻株进行育种学特征选择；e，对形成的多倍体水稻株种子进行蛋白质含量初评（蛋白质含量大于10%）；f，综合评价后代再选择；g，自交稳定系的确定性检测；h，将选系繁育成稳定的高蛋白质（10%~13%）多倍体水稻品系。
本发明的具体过程为：
a、以PMeS品系（2x）为基础亲本与籼稻或粳稻的品系杂交；
以含有PMeS基因特点品系（2x）为基础亲本与一个优良特性的籼稻或粳稻品系为另一个亲本进行杂交，得到F1；
b、选用另一粳稻或籼稻品系复合交；
根据a步骤杂交的另一亲本是籼稻，复合交亲本则用粳稻品种；如果a步骤杂交亲本是粳稻，复合交亲本则用籼稻品系；用复合交亲本与F1复合交；
c、将复合交的杂种经组织培养加倍形成多倍体水稻株；
将复合交的杂种种植到幼穗分化时，采取处于第二次枝梗-减数分裂期的幼穗进行组织培养，并将形成的旺盛生长的愈伤组织放在含有450mg/L~760mg/L秋水仙素的N6液体培养基中，摇床旋转培养50hr~60hr，经恢复培养7天左右，再转入MS分化培养基中分化出多倍体植株；
d、对形成的多倍体水稻株进行育种学特征选择；
根据育种学特征，挑选茎叶挺直，穗子较大，谷粒较大而较紧密，结实率大于70%的多倍体水稻株；
e、 对形成的多倍体水稻株进行蛋白质含量初评；
利用常规蛋白质含量测定技术，对形成的多倍体水稻株的种子进行蛋白质含量初评，选取蛋白质含量大于10%的植株；
f、 综合评价后代再选择；
从复合交一代开始，对自交后的每代都进行育种学特征选择和蛋白质含量大于10%植株进行综合评价，选取育种学特征优良，结实率大于70%，稻米蛋白质含量大于10%的株系；
g、自交稳定系的确定性检测；
经连续选择和蛋白质含量测定后的F8-F9代获得自交稳定系，采用育种学特征选择和蛋白质含量检测，确定选取育种学特征优良，蛋白质含量在10%~13%的多倍体水稻品系；
h、 将选系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系；
将形态特征整齐一致，育种学特征优良，结实率大于70%，蛋白质含量在10%~13%的多倍体水稻品系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系。
本发明的高蛋白质多倍体水稻品系的蛋白质含量明显地提高。可直接应用于优质稻米生产和婴幼儿米粉和中老年保健米粉及其食品生产，改良饮食结构营养，提升稻米应用价值和范围。
附图说明
图1为2X（左）、4X（右）多倍体优质米照片；
图2为本发明高蛋白质多倍体K06-383稻米品质检验报告；
稻米蛋白质含量达13.03%。
具体实施方式
下面以实施例—高蛋白质多倍体水稻—HG383的选育对本发明进一步说明。
a、以PMeS品系（2x）为基础亲本与一籼稻或粳稻品系杂交
以PMeS品系HN2026-2x为基础亲本与籼稻dts-70-2x杂交；
b、选用另一粳稻或籼稻品种复合交
从a杂交中得到F1与dts76-2x（粳稻）复合杂交；
c、将复合交的杂种经组织培养加倍形成多倍体水稻株
将b中得到的复合交的杂种种植到幼穗分化时，采取处于第二次枝梗——减数分裂期的幼穗进行组织培养，并将形成的旺盛生长的愈伤组织放在含有450mg/L~760 mg/L秋水仙素的N6液体培养基中，摇床旋转培养50hr~60hr，经恢复培养7天后，再转入MS分化培养基中分化出多倍体植株；
d、对形成的多倍体水稻株进行育种学特征选择
根据育种学特征，挑选出茎叶挺直，叶色较浓，穗子较大，平均190粒；谷粒较大，千粒重36克以上；排列较紧密；结实率>70%的多倍体水稻单株；
e、对形成的多倍体水稻株进行蛋白质含量初评
采用常规蛋白质含量测定技术（GB5511-1985），对形成的多倍体水稻株的种子进行蛋白质含量初评，选取蛋白质含量>10%的植株；
f综合评价后代再选择
从复交一代开始，对自交后的每代稻株都对经育种学特征和蛋白质含量选择的植株进行综合评估，选取育种学特征优良，结实率>70%，稻米蛋白质含量>10%的株系（每代30株）；
g、自交稳定系的确定性检测
经连续选择和蛋白质含量测定后的F9代获得自交稳定系；经育种学特征选择和蛋白质含量检测，确定选取育种学特征优良，蛋白质含量12.0%~13.2%的多倍体水稻品系5个；
h、将选系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系
将形态特征整齐一致，株高120cm左右，叶片挺直，叶色较浓，穗较大（205粒/穗左右），粒较大（37.0~37.5克/千粒），结实率>70%,蛋白质含量12.0%~13.2%的多倍体水稻品系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系；被命名为K06-383。
稻米蛋白质含量检测达13.03%（图2检测报告）。

Claims (1)

1.一种高蛋白质多倍体水稻品系的选育方法，其特征在于选育过程为：
a、以PMeS品系2倍体为基础亲本与籼稻或粳稻品系杂交，得到F1；
b、选用另一粳稻或籼稻品种复合杂交
根据a杂交步骤的另一亲本是籼稻，复合交亲本则用粳稻品种；如果a杂交步骤亲本是粳稻，复合交亲本则用籼稻品种；用复合交亲本与F1复合交；
c、将复合交的杂种经组织培养加倍形成多倍体水稻株
将复合交杂种种植到幼穗分化时，采取幼穗进行组织培养，并将形成的愈伤组织放在含秋水仙素的液体培养基中加倍处理，经恢复培养后再分化形成多倍体植株；
d、对形成的多倍体水稻株进行育种学特征选择
根据育种学特征，挑选茎叶挺直、穗子较大、谷粒较大而较紧密，结实率较高的多倍体水稻株；
e、对形成的多倍体水稻株种子进行蛋白质含量初评
采用蛋白质含量测定技术对形成的多倍体水稻株的种子进行蛋白质含量初评，选取蛋白质含量>10％的植株；
f、综合评价后代再选择
从复合交杂种一代开始，对每代经育种学特征和蛋白质含量选择的植株进行综合评价，选取育种学特征优良、蛋白质含量高于10％的株系；
g、自交稳定系的确定性检测
经连续选择和测定后的F8～F9代获得自交稳定系，采用育种学特征选择和蛋白质含量检测，确定选取育种学特征优良、蛋白质含量在10％～13％的多倍体水稻品系；
h、将选系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系
将形态特征整齐一致、育种学特征优良、蛋白质含量在10％～13％的多倍体水稻品系繁育成稳定的高蛋白质多倍体水稻品系。
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