CN104885926B - 一种淀粉基质专用的三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三系杂交水稻不育系选育方法，包括：以‘浙大胶稻2号’为母本，以三系杂交水稻保持系为父本，杂交；以F₁为母本，以保持系为父本，回交；BC_1～2后代，选取淀粉品质性状与母本接近的水稻单株为母本，与保持系回交；回交后代选取农艺性状与保持系接近的单株，自交；BC₃F₂后代，选择淀粉品质性状与母本接近、农艺性状与保持系接近的单株，留选淀粉基质专用的水稻株系，与不育系成对测交，选择能保持不育特性的株系，与不育系成对复测，获得淀粉基质专用的三系杂交水稻保持系，作父本，不育系作母本杂交，获得淀粉基质专用的三系杂交水稻不育系。本发明获得淀粉基质专用三系杂交水稻不育系的育种周期短，且农艺性状优良。

Description

一种淀粉基质专用的三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三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。依托最新的优良三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三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三系杂交水稻不育系选育方法，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三系杂交水稻不育系选育方法，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’为母本，以三系杂交水稻保持系为父本，进行杂交；

2)种植F₁种子，以F₁为母本，以保持系为父本，回交；

3)在回交BC_1～2后代，选取淀粉品质性状与所述母本性状接近的水稻单株作为父本，与所述三系杂交水稻保持系回交；

4)种植BC₃，选取植株的农艺性状与保持系相似的水稻单株，自交；

5)BC₃F₂，选择淀粉品质性状与母本接近、农艺性状与保持系接近的单株，留选籽粒中淀粉基质专用的水稻株系；

6)将步骤5)中留选的株系，与三系杂交水稻不育系成对测交，留选能够保持不育特性的株系；

7)将步骤6)中留选的株系，与三系杂交水稻不育系成对复测，选择获得淀粉基质专用的三系杂交水稻保持系；

8)以步骤7)中的保持系为父本，以三系杂交水稻不育系为母本进行杂交，获得淀粉基质专用的三系杂交水稻不育系。

其中，淀粉基质专用水稻“浙大胶稻2号”，可购于浙江大学，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：20140892.1。

其中，所述的三系杂交水稻保持系为‘龙特甫B’，所述三系杂交水稻不育系为‘龙特甫A’。

其中，所述的与母本性状接近的淀粉品质性状，包括直链淀粉含量超过25％、胶稠度软，介于61-75毫米。

其中，所述的与三系杂交水稻保持系性状接近的农艺性状，包括植株高度90-100厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期介于120-125天。

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A系与B^+NS系可以互相匹配的淀粉基质专用杂交三系杂交水稻不育系，具体要求包括：l)A系与B^+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90-100厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期介于120-125天，B^+NS系保持A系的完全不育特性，即A/B^+NS杂种符合三系不育系鉴定标准；2)三系杂交水稻不育系A/B^+NS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。

与常见的杂交水稻育种方法相比，本发明具有以下优点：1)选育的淀粉基质专用杂交三系杂交水稻不育系，在具有专用淀粉特性的同时，保持了不育系A优良的产量特性；2)三系杂交水稻不育系的育种时间，大大缩短，不仅缩减普通不育系需连续回交5-6次先选育保持系再、回交5-6次的转育时间。

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以杂交粳稻不育系龙特甫A为基础的淀粉基质杂交三系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龙特甫A。

育种材料：

淀粉基质专用水稻“浙大胶稻2号”，可购于浙江大学，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：20140892.1。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。

水稻“龙特甫A”，为杂交三系杂交水稻不育系，福建省漳州市农业科学研究所选育，为公共享用的水稻品种资源，可购自福建省漳州市农业科学研究所或免费索要于中国水稻研究种质资源库。

水稻“龙特甫B”，为杂交三系杂交水稻不育系“龙特甫A”的保持系B，为公共享用的水稻品种资源，可购自福建省漳州市农业科学研究所或免费索要于中国水稻研究种质资源库。

不育系育种方法包括：

(1)以淀粉基质专用水稻“浙大胶稻2号”为母本，以杂交三系杂交水稻保持系“龙特甫B”为父本，进行杂交，获得F₁种子6粒。

(2)种植F₁，获得植株6株，选取F₁的单株为母本，以保持系“龙特甫B”为父本，回交，获得种子5粒；

(3)种植BC₁，获得植株5株，选取BC₁植株中淀粉品质性状(直链淀粉含量、胶稠度)与母本接近的单株2株为母本，以保持系“龙特甫B”为父本，回交，如此，再连续回交2代，获得BC₃种子，获得9粒。

(4)种植BC₃，获得植株8株，在BC₃代植株中选取性状与龙特甫B相似的水稻单株自交，获得BC₃F₂种子1200多粒。

(5)种植BC₃F₂种子，在BC₃F₂代植株中在自交后代中选择淀粉品质性状与母本性状接近，农艺性状与三系杂交水稻保持系接近的单株收获种子后，留可以用作淀粉基质专用的水稻单株25株，单株收获，检测并留选籽粒中淀粉基质专用的株系9个(BC₃F₃)；

(6)将上述9个株系(BC₃F₃)按株系种植，分别与“龙特甫A”成对测交，在测交后代BC₃F₄中选择可以保持龙特甫A完全不育的优良株系3个，单株收获，获得3个BC₃F₄株系；

(7)将3个BC₃F₄株系再分别与“龙特甫A”成对复测，评价植株高度90-100厘米、叶片直立、颜色绿，株型紧凑，生育期120-125天，筛选出淀粉基质专用保持系的农艺性状与三系杂交水稻保持系相似，命名为龙特甫B^+NS。

(8)以三系杂交水稻不育系龙特甫A为母本，与淀粉基质专用保持系龙特甫B^+NS为父本，配制淀粉基质专用三系杂交水稻不育系龙特甫A/龙特甫B^+NS。

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)。

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。

经大田产量联合品比试验，表明选育的淀粉基质专用杂交三系杂交水稻不育系，其群体直链淀粉含量显著高于龙特甫A，而同龙特甫A^+NS相当，比“浙大胶稻2号”和龙特甫B^+NS的显著要好或优，与目前生产主推的杂交三系杂交水稻不育系相仿，制繁种产量可达300公斤左右。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1三系杂交水稻不育系龙特甫A^+NS淀粉品质性状和农艺性状比较

Claims (1)

1.一种淀粉基质专用的三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’为母本，以三系杂交水稻保持系‘龙特甫B’为父本进行杂交；

2）种植F₁种子，以F₁为母本，以保持系为父本，回交；

3）在回交BC_1～2后代，选取淀粉品质性状与所述母本性状接近的水稻单株作为父本，与所述三系杂交水稻保持系‘龙特甫B’回交，所述的与母本性状接近的淀粉品质性状，包括直链淀粉含量超过25%，胶稠度软，介于61-75毫米；

4）种植BC₃，选取植株的农艺性状与保持系‘龙特甫B’接近的水稻单株，自交，所述的与保持系‘龙特甫B’接近的农艺性状，包括植株高度90-100厘米，叶片直立，颜色绿，株型紧凑，生育期介于120-125天；

5）种植BC₃F₂，选择淀粉品质性状与母本接近、农艺性状与保持系接近的单株，留选籽粒中淀粉基质专用的水稻株系；

6）将步骤5）中留选的株系，与三系杂交水稻不育系‘龙特甫A’成对测交，留选能够保持不育特性的株系；

7）将步骤6）中留选的株系，与三系杂交水稻不育系‘龙特甫A’成对复测，选择获得淀粉基质专用的三系杂交水稻保持系；

8）以步骤7）中的保持系为父本，以三系杂交水稻不育系‘龙特甫A’为母本进行杂交，获得淀粉基质专用的三系杂交水稻不育系。