CN104823841A - 一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法的方法，包括：以‘浙大胶稻2号’为父本，以两系不育系水稻品种为母本，杂交得F1代种子；F1代自交；在F2代植株中，选取淀粉品质性状与所述父本性状接近的水稻单株，与所述的两系不育系水稻品种回交，得到BC1F1代种子；在BC1F1代植株中，选择农艺性状与两系不育系接近的可育植株，与所述的两系不育系水稻品种回交，获得BC2F1代种子；重复自交和回交，在自交后代中选择淀粉品质性状与所述父本性状、农艺性状与两系不育系接近的不育单株；对所述的不育单株开展系统选育，获得淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系。本发明获得的不育系具有淀粉基质专用特性，农艺性状与主栽不育系相仿。

Description

一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法

技术领域

本发明涉及育种技术，尤其涉及一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法。

背景技术

明胶是一种从动物的结缔组织或表皮组织的胶原部分水解的蛋白质，具有胶凝性、乳化性等诸多优良的物理化学性能，作为一种优质动物蛋白广泛用于食品和医药行业。值得注意的是，席卷欧洲的“疯牛病”、全球的禽流感、甲流和当前的皮革角料的不安全应用对明胶市场造成很大的冲击，人们越来越对动物制品的安全性有所怀疑。同时，对那些遵守严格膳食规范的素食主义者和宗教信仰者来说，明胶是不可以食用的。因此，研发安全的植物性产品替代明胶已成为未来食品和医药行业的发展趋势。

淀粉是植物体中贮存的养分，是食物的重要组成部分。水稻中含淀粉62％～86％，是禾谷类作物中淀粉含量最高的。值得注意的是，普通水稻品种的淀粉凝固抗性很低，胶体结构不稳定或淀粉粘滞特性低，难以直接或改性利用。直链淀粉在水中加热糊化后，会迅速老化而逐步形成凝胶体，但这种凝胶体较硬；支链淀粉在水溶液中稳定，凝胶柔软，淀粉粘滞性好。

值得尤为注意的是，国内外淀粉基质专用水稻资源缺乏，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淀粉基质专用水稻突变体，但存在产量低，发展杂交型淀粉基质水稻有利于增产低本，更好地推动淀粉基质专用功能水稻的产业化。由于淀粉基质专用杂交水稻的选育工作仍有于起步阶段。依托最新的优良两系杂交水稻不育系培育新型不育系，可以有效地解决淀粉基质专用两系杂交水稻不育系的选育与制繁种子的生产问题。淀粉基质专用杂交水稻的选育和应用，是保持淀粉基质专用特性的同时，快速兼顾高产和适应性的关键。

发明内容

本发明提供了一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法的方法，淀粉具有基质专用的特性，且不育系性状与原品种相似。

一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法的方法，包括：

1)以淀粉基质专用的水稻品种‘浙大胶稻2号’为父本，以两系不育系水稻品种为母本，杂交得到F1代种子；

2)F1代自交，获得F2代种子；

3)在F2代植株中，选取淀粉品质性状与所述父本性状接近的水稻单株，与所述的两系不育系水稻品种回交，得到BC1F1代种子；在BC1F1代植株中，选择农艺性状与两系不育系接近的可育植株，与所述的两系不育系水稻品种回交，获得BC2F1代种子；

4)重复自交和并与两系不育系水稻品种回交，连续回交两次后进行一次自交，最后一次为回交；

5)最后一次回交的后代自交，在自交后代中选择淀粉品质性状与所述父本性状、农艺性状与两系不育系接近的不育单株；

6)对所述的不育单株开展系统选育，获得淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系。

本发明所采用的育种材料中，浙大胶稻2号为淀粉基质专用的水稻品种，由浙江大学经诱变选育得到的突变体水稻，已向农业部植物新品种权保护办公室申请保护的新品种，申请号为20140892.1，可购于浙江大学。

培育两系杂交水稻不育系中，所采用的两系不育系水稻品种可以为Y58S。Y58S由湖南杂交水稻研究中心选育的叶片中脉为绿色的两系不育系，该材料株叶形态好，不育起点温度低，开花习性好，异交结实率高，抗病、抗逆性强，一般配合力高，米质优良。

所述的父本接近淀粉品质性状，包括直链淀粉含量超过25％、胶稠度软，介于61-75毫米；所述的与两系不育系接近的农艺性状，包括植株高度80-90厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期介于115-120天。

选用Y58S与浙大胶稻2号相配合能够选育得到农艺性状优良的淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系。

其中，回交的总代数优选为5代。

回交结束后，对最后一次回交(即整个不育系选育过程中的最后一次回交)的后代自交，在自交后代进行选择不育单株进行系统选育，优中选优，获得性状稳定的两系杂交水稻不育系，一般的，系统选育2～3代。

按照水稻育种领域技术人员大众熟知的育种选择流程，对不育系的标准特性进行评价，选育两系不育系S系与S^+NS系可以互相匹配的淀粉基质专用杂交两系杂交水稻不育系，具体要求包括：l)S系与S^+NS系的植株高度、株型、叶片形态与颜色、生育期相近，即植株高度85-90厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期介于115-120天，S^+NS系保持原两系不育系S系的完全不育特性，即S^+NS杂种符合两系不育系鉴定标准；2)两系杂交水稻不育系S^+NS的开花习性与产量水平与不育系S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)选育的淀粉基质专用杂交两系杂交水稻不育系，在具有专用淀粉特性的同时，保持了原两系不育系S优良的产量特性；2)本发明培育的两系杂交水稻不育系农艺性状优良，株叶形态好，叶片直立，株型紧凑，叶色深绿色。一般包茎度20.6％，包茎粒率7.1％，开花粒率90％以上，柱头外露率56.6％，其中双边柱头外露率占34.5％。开花后4天内，异交结实率约为50％，开花后6-7天，异交结实率在23％～29％之间，开花后10天，异交结实率为0。

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。

育种材料：

Y58S：湖南杂交水稻研究中心选育的叶片中脉为绿色两系不育系Y58S(审定编号湘审稻2005044，可购于湖南农业大学邓启云教授)。

淀粉基质专用水稻“浙大胶稻2号”，系向农业部植物新品种权保护办公室申请保护的新品种，申请号为20140892.1，可购于浙江大学。浙大胶稻2号的淀粉品质性状为直链淀粉含量31％，胶稠度72毫米。

在水稻生育期，对水稻的生长情况如植株高度、叶片形态与颜色、株型紧凑、生育期进行调查，收获后检测与水稻淀粉品质性状(直链淀粉含量、胶稠度)。

淀粉基质专用两系杂交水稻不育系的选育过程为：

(1)2008年春季，海南陵水以“浙大胶稻2号”为父本，与两系不育系Y58S为母本，杂交得F1代种子9粒；

2008年夏季，浙江杭州种植F1植株9株，成熟混收F2代种子2000多粒；

2008年春季，海南陵水种植F2，选取淀粉品质性状与所述与浙大胶稻2号接近的水稻单株83株，选择其中农艺性状(植株高度、叶片形态与颜色、株型紧凑，下同)与两系不育系Y58S更接近的可育植株7株，与所述的两系不育系水稻品种回交，获得BC1F1代种子；

2008年夏季，浙江杭州在BC1F1代植株中，选择农艺性状与两系不育系Y58S更接近、花粉育性正常的优良单株6株，作为父本，与两系不育系Y58S回交获得BC2F1代种子；

2009年春季，海南陵水种植BC2F1，自交获得BC2F2代种子；

2010年夏季，浙江杭州种植BC2F2代，在BC2F2代群体中选择淀粉品质性状与浙大胶稻2号接近的5株可育株，与两系不育系Y58S回交，获得BC3F1代种子；

2010年春季，海南陵水种植BC3F1，BC3F1代群体中选择农艺性状与两系不育系接近的可育株，与两系不育系Y58S回交，获得BC4F1代种子；

2011年夏季，浙江杭州种植BC4F1，自交获得BC4F2代种子；

2011年春季，海南陵水种植BC4F2代，在BC4F2代群体中选择淀粉品质性状与浙大胶稻2号接近的5株可育株，与两系不育系Y58S回交，获得BC5F1代种子；

2012年夏季，浙江杭州种植BC5F1代，在BC5F1代群体中选择淀粉品质性状与浙大胶稻2号接近、农艺性状优良的5株可育株，与两系不育系Y58S回交，获得BC6F1代种子；

2013年春季，海南陵水种植BC6F1，自交获得BC6F2代种子；

2013年夏季，浙江杭州在经6代回交的自交后代BC6F2中，选择淀粉品质性状与浙大胶稻2号接近、农艺性状与两系不育系Y58S接近且彻底败育的不育单株5株，经2014年春夏系统选育2次，最终选出淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系，2014年定名为浙胶01S。

1、水稻的淀粉品质性状直链淀粉含量分级标准：

稻米直链淀粉含量是评价稻谷食用品质的一项最重要的理化指标，与大米的用途直接相关。按直链淀粉含量分类，水稻可分为5大类：糯(0％～2％)、极低(5％～12％)、低(12％～20％)、中等(20％～25％)和高(≥25％)。参见：中华人民共和国国家标准GB/T17891-1999优质稻谷。

2、水稻的淀粉品质性状胶稠度分级标准：

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。

上述步骤选育的浙胶01S的特征表现为：直链淀粉含量29.5％，显著高于两系不育系Y58S，胶稠度67毫米。在浙江杭州6月初播种，主茎叶片数12叶，播种至始穗期历时85天左右；株叶形态好，叶片直立，株型紧凑，叶色深绿。一般包茎度20.6％，包茎粒率7.1％，开花粒率90％以上，柱头外露率56.6％，其中双边柱头外露率占34.5％。开花后4天内，异交结实率约为50％，开花后6-7天，异交结实率在23％～29％之间，开花后10天，异交结实率为0。海南繁种产量高的可达220公斤，制种亩产高的可达260公斤。

各个品系直链淀粉含量、胶稠度、植株高度、叶片形态与颜色、株型紧凑、生育期的具体比较见表1。

表1两系杂交水稻不育系龙特甫A改良品系淀粉品质性状和农艺性状比较

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系选育方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以淀粉基质专用的水稻品种‘浙大胶稻2号’为父本，以两系不育系水稻品种为母本，杂交得到F1代种子；

2)F1代自交，获得F2代种子；

3)在F2代植株中，选取淀粉品质性状与所述父本性状接近的水稻单株，与所述的两系不育系水稻品种回交，得到BC1F1代种子；在BC1F1代植株中，选择农艺性状与两系不育系接近的可育植株，与所述的两系不育系水稻品种回交，获得BC2F1代种子；

4)重复自交并与两系不育系水稻品种回交，连续回交2次后进行一次自交，最后一次为回交；

5)最后一次回交的后代自交，在自交后代中选择淀粉品质性状与所述父本性状、农艺性状与两系不育系接近的不育单株；

6)对所述的不育单株开展系统选育，获得淀粉基质专用的两系杂交水稻不育系。

2.如权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述的两系不育系水稻品种为Y58S。

3.如权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述的与父本接近淀粉品质性状，包括直链淀粉含量超过25％、胶稠度软，介于61-75毫米。

4.如权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述的与两系不育系接近的农艺性状，包括植株高度80-90厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期介于115-120天。

5.如权利要求4所述的选育方法，其特征在于，步骤3)和4)回交的总代数为5代。

6.如权利要求1所述的选育方法，其特征在于，步骤6)中系统选育2～3代。