CN106900543A - 一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，包括：(1)选择锌含量为30mg/kg以上的粳稻为亲本I，红米水稻为亲本II，进行杂交，获得F1代种子；(2)种植F1，以亲本I为父本回交1次，获得BC1F1代种子；(3)种植BC1F1，采用花药培养技术构建加倍单倍体群体，按单株收获种子；(4)按株系单株种植DH1系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的株系；(5)按品系单株种植DH2系，选择非高感稻瘟病的品系；(6)按品系单株种植DH3系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的兼顾稻瘟病抗性的定型品系，即获得多营养聚合的抗病水稻品种。本发明采用聚合育种的策略，育成的定型品种富含高锌、高铁、维生素等多营养，同时兼顾产量和稻瘟病抗性。

Description

一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法
技术领域
本发明涉及植物育种领域，尤其涉及一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法。
背景技术
锌是人体必需的重要微量营养元素，与人的健康与成长密切相关，突出体现在锌与神经系统大脑的发育直接关联，缺锌可导致脑发育不全、智能发育迟缓、注意力涣散、理解力降低以及记忆力减退等，尤其是锌的缺乏严重影响婴幼儿智力和生长的发育。目前市售的普通大米中锌的含量平均仅为10mg/Kg，正常吃饱不可能满足锌的需求。因此，高锌水稻对改善和解决锌缺乏具有重要的意义。
红米是稻米中的珍贵品种，富含众多的营养素，其中以铁质最为丰富，故有补血及预防贫血的功效，因此被称为“补血米”。另外，红米内含丰富的磷，维生素A、B群，则能改善营养不良、夜盲症和脚气病等毛病；又能有效舒缓疲劳、精神不振和失眠等症状。此外，红米所含的泛酸、维生素E、谷胱甘滕胺酸等物质，则有抑制致癌物质的作用，尤其对预防结肠癌的作用更是明显。值得注意的是，与五谷杂粮一样红米常保留种皮食用，一般农药残留相对易高。
我国用世界7％的耕地养活了世界22％的人口，同时也消耗了世界35％的化肥和33％的农药。绿色生产和食品安全日益成为公众关注的焦点。近年来，稻瘟病频繁暴发，造成巨大的经济损失，喷药过度也严重影响了安全品质。因此，加强抗病水稻品种选育，有助于推动更安全绿色农业的发展。
米饭是我国人民一日三餐的主食，更是营养的主要来源，希望获得一种培育富含高锌、高铁、维生素等多营养聚合的水稻品种。
发明内容
本发明提供了一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，采用聚合育种的策略，育成的定型品种富含高锌、高铁、维生素等多营养，同时兼顾产量和稻瘟病抗性。
一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，包括：
(1)选择锌含量为30mg/kg以上的粳稻为亲本I，红米水稻为亲本II，进行杂交，获得F1代种子；
(2)种植F1，以亲本I为父本回交1次，获得BC1F1代种子；
(3)种植BC1F1，采用花药培养技术构建加倍单倍体群体，按单株收获种子；
(4)按株系单株种植DH1系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的株系；
(5)按品系单株种植DH2系，选择非高感稻瘟病的品系；
(6)按品系单株种植DH3系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的兼顾稻瘟病抗性的定型品系，即获得多营养聚合的抗病水稻品种。
步骤(1)中，以亲本I为父本，以亲本II为母本进行杂交。
步骤(3)中，水稻花药培养的方法可以参见参考文献：马文东、李修平和李智媛.水稻花药培养的影响因素研究.黑龙江农业科学，2013年11期。
步骤(4)中，锌含量的测定方法可以参见参考文献：中华人民共和国国家标准GB/T5121.11-2008。
步骤(5)中，稻瘟病的抗性检测与鉴定标准，可以参见：NY/T 2646-2014水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程。
作为优选，所述的亲本I为粒粒滋。
粒粒滋是浙江大学培育的高锌含量粳稻品种，详见参考文献：张琳琳等，迷你型高锌含量水稻的选育及其特征特性，中国稻米，2011，17(6)：66-68，可购于浙江大学农学院。该水稻品种为普通白米，锌含量32.8mg/kg，为典型的高锌含量品种，中抗稻瘟病，综合性状优良。
作为优选，所述的亲本II为长浙红珍。
长浙红珍是浙江大学和长江大学合作选育的红米特种粳稻品种，已向农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20150891.1)，可购于浙江大学农学院。该水稻品种为特种红米，锌含量11.2mg/kg，为普通低锌含量品种，高感稻瘟病，综合性状差。
选用粒粒滋和长浙红珍进行杂交配组并经花药培养，选育的多营养聚合的抗病水稻品种，富含脂肪、蛋白质、维生素、微量营养元素，锌含量31.6mg/kg，是亲本I长浙红珍(11.2mg/kg)的2.8倍，为典型的高锌含量品种，中抗稻瘟病，有效聚合了亲本高锌、红米含量的特性，且具有良好的抗稻瘟病性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明育成的定型品种富含脂肪、蛋白质、维生素、微量营养元素，有效聚合了两个亲本的特性；VB2、VE和钙的含量高于亲本，食用定型产品能够更好地补充相应的成分，降低这些成分缺乏症的风险；
(2)采取与亲本I回交1次再进行花药培养，可更好保留该亲本的优良综合特性，与杂交技术相比，花药培养技术可快速稳定与实现早判断鉴定，即一旦鉴定到高锌、红米和稻瘟病抗性等优良性状，就获得了预期性状的定型株系，育种周期短。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
1、育种材料：
(1)以粒粒滋为父本。粒粒滋是浙江大学培育的高锌含量粳稻品种，详见参考文献：张琳琳等，迷你型高锌含量水稻的选育及其特征特性，中国稻米，2011，17(6)：66-68，可购于浙江大学农学院。该水稻品种为普通白米，锌含量32.8mg/kg，为典型的高锌含量品种，中抗稻瘟病，综合性状优良。
(2)以长浙红珍为母本。长浙红珍是浙江大学和长江大学合作选育的红米特种粳稻品种，已向农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20150891.1)，可购于浙江大学农学院。该水稻品种为特种红米，锌含量11.2mg/kg，为普通低锌含量品种，高感稻瘟病，综合性状差。
2、多营养聚合的抗病水稻品种的选育过程为：
(1)2012年冬春季，海南陵水，以高锌含量亲本I(粒粒滋)为父本，与红米亲本II(长浙红珍)为母本杂交得F1代种子15粒；
(2)2012年春夏季，浙江杭州，种植F1植株15株，以粒粒滋为父本回交1次，获得BC1F1种子129粒；
(3)2013年冬春季，海南陵水，种植BC1F1的129株，采用花药培养技术构建加倍单倍体(DH)群体。水稻花药培养的方法参见文献：马文东、李修平和李智媛.水稻花药培养的影响因素研究.黑龙江农业科学，2013年11期；
(4)2013年夏季，浙江杭州【浙江农学院生物技术实验中心】按单株收获DH0种子，构建DH系281个；
(5)2014年夏秋季，浙江杭州，按单株种植DH1系，按单株收获，先眼观种皮选择红米94系，再检测锌含量，超过30mg/kg的优系11个；锌含量的测定方法，参见：中华人民共和国国家标准GB/T 5121.11-2008。
(6)2015年夏秋季，浙江杭州，按品系单株种植DH2系，按稻瘟病选育，选择非高感稻瘟病的优系4个。稻瘟病的抗性检测与鉴定标准，参见：NY/T 2646-2014水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程；
(7)2016年夏秋季，浙江杭州，按品系种植DH3系，选育获得高锌、红米3个营养聚合且兼顾产量和稻瘟病抗性的定型品系1个，即得到多营养聚合的抗病水稻品种。
各个世代中一些性状指标记录如表1所示。
表1 各世代性状选择的筛选记载情况表
本实施例选育的天然营养水稻(以下可称为定型产品)主要的指标：高锌、红米含量，锌含量31.6mg/kg，是亲本I长浙红珍(11.2mg/kg)的2.8倍，为典型的高锌含量品种，中抗稻瘟病。亲本I粒粒滋为普通白米，锌含量32.8mg/kg，中抗稻瘟病，而亲本II长浙红珍为特种红米，锌含量11.2mg/kg，高感稻瘟病。
因此，本发明的定型产品聚合了亲本高锌、红米含量的特性，且具有良好的抗稻瘟病性能。
在上述筛选得到定型产品后，又对其多种营养指标进行了测定，定型产品及其亲本指标测定见表2。表2中各个指标的测定方法如下所示：
脂质：GB/T5009.6-2003；
蛋白质：GB5009.5-2010；
维生素B1：GB/T5009.84-2003；
维生素B2：GB/T5009.85-2003；
维生素E：GB/T5009.82-2003；
锌：GB/T5009.14-2003；
铁：GB/T5009.90-2003；
钙：GB/T5009.92-2003；
磷：GB/T5009.87-2003。
表2、长浙红珍、粒粒滋和定型产品的主要营养成分比较
由表2中的数据可知，营养成分上，定型产品聚合2个亲本的优点，富含脂肪、蛋白质、维生素、微量营养元素。
在定型产品中，VB2和VE的含量高于亲本。VB2能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢，对维持皮肤，黏膜和视觉的正常机能均有一定作用，当VB2缺乏时，引起口角炎、舌炎、唇炎、阴囊皮炎、眼睑炎、角膜血管增生等；VE与硒协同发挥抗氧化作用，缺乏VE时生殖器官受损而不育，减少红细胞数量、增加红细胞脆性等。因此，本定型产品比亲本产品更有利于人类的保健，特别是天然的抗氧化作用。
在定型产品中，钙、铁、磷的含量均高于二亲本，其中钙比较明显。钙参与骨骼形成，还是细胞中ATP形成与运动的重要参与者。

Claims (4)

1.一种多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，其特征在于，包括：
(1)选择锌含量为30mg/kg以上的粳稻为亲本I，红米水稻为亲本II，进行杂交，获得F1代种子；
(2)种植F1，以亲本I为父本回交1次，获得BC1F1代种子；
(3)种植BC1F1，采用花药培养技术构建加倍单倍体群体，按单株收获种子；
(4)按株系单株种植DH1系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的株系；
(5)按品系单株种植DH2系，选择非高感稻瘟病的品系；
(6)按品系单株种植DH3系，选择种皮为红色、锌含量为30mg/kg以上的兼顾稻瘟病抗性的定型品系，即获得多营养聚合的抗病水稻品种。
2.根据权利要求1所述的多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，其特征在于，步骤(1)中，以亲本I为父本，以亲本II为母本进行杂交。
3.根据权利要求1所述的多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，其特征在于，所述的亲本I为粒粒滋。
4.根据权利要求1所述的多营养聚合的抗病水稻品种的选育方法，其特征在于，所述的亲本II为长浙红珍。
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