CN113349051A - 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用 - Google Patents

一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113349051A
CN113349051A CN202110741189.XA CN202110741189A CN113349051A CN 113349051 A CN113349051 A CN 113349051A CN 202110741189 A CN202110741189 A CN 202110741189A CN 113349051 A CN113349051 A CN 113349051A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice
tetraploid
gamma
linolenic acid
breeding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110741189.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113349051B (zh
Inventor
张献华
王维
蔡得田
宋兆建
何玉池
刘育华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Duobeiti Biotechnology Co ltd
Hubei University
Original Assignee
Wuhan Duobeiti Biotechnology Co ltd
Hubei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Duobeiti Biotechnology Co ltd, Hubei University filed Critical Wuhan Duobeiti Biotechnology Co ltd
Priority to CN202110741189.XA priority Critical patent/CN113349051B/zh
Publication of CN113349051A publication Critical patent/CN113349051A/zh
Priority to NL2032303A priority patent/NL2032303A/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113349051B publication Critical patent/CN113349051B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
    • A01H6/4636—Oryza sp. [rice]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor

Abstract

本发明属于现代农业的水稻育种技术领域，尤其涉及一种富γ‑亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用。本申请通过高结实四倍体水稻PMeS品系与合适的籼稻或粳稻四倍体材料进行杂交与复合交，杂种后代经育种学特征选择和γ‑亚麻酸含量测定，选择出富γ‑亚麻酸含量和高结实特性的多倍体水稻品系。本申请选育的富γ‑亚麻酸高结实四倍体水稻品系中的γ‑亚麻酸含量明显提高，γ‑亚麻酸含量高达0.322％。可提高稻米的营养价值，能应用于功能性、富营养稻米的生产及其他相关食品的生产，提升稻米应用价值和范围。

Description

一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用
技术领域
本发明属于现代农业的水稻育种技术领域，尤其涉及一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用。
背景技术
γ-亚麻酸是人体必需脂肪酸，具有降血脂、降血糖、抗癌、美白和抗皮肤老化等作用。因此，长期食用γ-亚麻酸可以改善人类食品结构，增强人体免疫机能。它与其它多不饱和脂肪酸一起，被誉为“21世纪功能食品的主角”。
稻米是人类最重要的食品来源。普通稻米中γ-亚麻酸的含量较低，难以达到人们日常生活中对γ-亚麻酸摄入量的需求。因此，如果能培育出高γ-亚麻酸含量的水稻品种，对增强人们身体素质、提高人民生活质量具有重要的价值和意义。
多倍体化可以增加水稻次生代谢产物含量，改善稻米营养品质。但长期以来，多倍体水稻结实率低的问题制约了富γ-亚麻酸多倍体水稻品系的培育和应用。为此，要选育富γ-亚麻酸含量的四倍体水稻品系，需要同时获得高γ-亚麻酸含量和高结实率的特性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明是这样实现的，一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，包括：
S1：选用二倍体籼稻和二倍体粳稻材料经组织培养加倍形成四倍体水稻，包括四倍体籼稻和四倍体粳稻；
S2：以四倍体水稻PMeS品系为父本，与步骤S1中获得的四倍体籼稻或四倍体粳稻为母本杂交，得到杂种F1；
S3：选用另一四倍体粳稻或四倍体籼稻材料与步骤S2获得的杂种F1复合杂交；根据S2杂交步骤，如果母本是四倍体籼稻，复合交母本则选用四倍体粳稻；如果S2杂交步骤母本是四倍体粳稻，复合交母本则选用四倍体籼稻；用复合交母本；
S4：复合杂交的杂种一代自交，收获自交种；
S5：对复合交杂种F2代的四倍体水稻株进行育种学特征选择；
S6：对挑选的高结实四倍体水稻株种子进行γ-亚麻酸含量初选，选取的植株继续种植；
S7：从复合交杂种F2代开始，对每代经育种学特征和γ-亚麻酸含量选择的植株进行综合评价；
S8：经多代连续选择和测定后获得稳定的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系。
进一步地，步骤S1中将二倍体籼稻和粳稻材料种植到幼穗分化时，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根尖染色体数目为48条的四倍体水稻植株。
进一步地，步骤S1中所述二倍体籼稻包括由四倍体籼稻品系Dts-59经过染色体回复培养得到的二倍体籼稻。
进一步地，步骤S1中所述二倍体粳稻包括由四倍体粳稻品系Dure-4X经过染色体回复培养得到的二倍体粳稻。
进一步地，步骤S5中，所述育种学特征选择包括挑选剑叶挺直、平均穗粒数150粒以上、谷粒饱满，千粒谷重35克以上，结实率高于70％的四倍体水稻株。
进一步地，步骤S6中，对种子进行γ-亚麻酸含量初选包括选取γ-亚麻酸含量大于0.3％的植株。
进一步地，步骤S7中，综合评价包括选取育种学特征优良、γ-亚麻酸含量高于0.3％、结实率高于70％的四倍体水稻株系。
进一步地，步骤S8中，经连续选择和测定后的F8～F9代获得自交稳定系。
进一步地，所述富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系γ-亚麻酸含量达0.322％。
本发明还提供了如上述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法在选育富γ-亚麻酸的水稻品系中的应用。
本发明还提供了利用如上述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法选育的水稻品系。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明提供了一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻选育方法，充分利用PMeS选育出优良的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系。选育的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系中的γ-亚麻酸含量明显提高，γ-亚麻酸含量高达0.322％。可提高稻米的营养价值，能应用于功能性、富营养稻米的生产及其他相关食品的生产，提升稻米应用价值和范围。
附图说明
图1是富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系XH269植株照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本发明中，“约”指给定值或范围的10％以内，优选为5％以内。
本发明下述各实施例中未特别限定温度时，则均为自然条件下的温度。
本发明披露了一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用。本申请中涉及的水稻品系均为现有水稻品系：
二倍体籼稻Dts-59-2X：湖北大学与武汉多倍体生物科技有限公司培育得到四倍体籼稻品系Dts-59，该品系保藏在“中国典型培养物保藏中心”(CCTCC NO:P202102)；二倍体籼稻Dts-59-2X为Dts-59经过染色体回复培养得到。
二倍体粳稻Dure-2X：湖北大学与武汉多倍体生物科技有限公司培育得到四倍体粳稻品系Dure-4X，该材料保藏在“中国典型培养物保藏中心”(CCTCC NO:P202103)；二倍体粳稻Dure-2X为Dure-4X经过染色体回复培养得到。
四倍体水稻多超1号(PMeS品系)：为湖北大学与武汉多倍体生物科技有限公司培育的高结实率四倍体水稻品系，植物新品种保护权申请号：20173821.8。PMeS(PolyploidMeiosis Stability，PMeS)高结实多倍体水稻品系是用专利技术(ZL200410060786.2)培育的。
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系XH269的选育
a、选用二倍体籼稻Dts-59-2X和二倍体粳稻Dure-2X经组织培养加倍形成四倍体水稻
将二倍体水稻Dts-59-2X和Dure-2X种植到幼穗分化时，采取处于第二次枝梗时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48小时～60小时，经恢复培养7天左右，再转入MS分化培养基中分化出水稻植株，在光学显微镜下进行根尖染色体观察，数目为48条的确定为加倍成功的四倍体水稻植株。
b、以高结实四倍体水稻多超1号(PMeS品系)为父本，与a步骤获得的四倍体籼稻Dts-59为母本杂交，得到杂种F1。
c、选用四倍体粳稻Dure-4X为母本，以步骤b得到的杂种F1为父本进行复合交，得到复合交杂种一代；
d、复合交的杂种一代自交，收获自交种。
f、对复合交杂种F2代的四倍体水稻株进行育种学特征选择。
根据育种学特征，挑选剑叶挺直、平均穗粒数150粒以上、谷粒饱满，千粒谷重35克以上，结实率高于70％的四倍体水稻株。
e、对高结实四倍体水稻株种子进行γ-亚麻酸含量初评。
采用气相色谱法对挑选的高结实四倍体水稻株的种子进行γ-亚麻酸含量测定与初评，选取γ-亚麻酸含量大于0.3％的植株，并继续种植。
f、综合评价后代再选择。
从复合交杂种F2代开始，对每代经育种学特征和γ-亚麻酸含量选择的植株进行综合评价，选取育种学特征优良、γ-亚麻酸含量高于0.3％、结实率高于70％的四倍体水稻株系。
g、自交稳定系的确定性检测
经连续选择和测定后的F9代获得自交稳定系，采用育种学特征选择和γ-亚麻酸含量检测，确定选取育种学特征优良、γ-亚麻酸含量高于0.3％、结实率高于70％的四倍体水稻品系4个。
h、将选系繁育成稳定的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系
挑选形态特征一致、剑叶挺直、平均穗粒数150粒以上、谷粒饱满，千粒谷重35克以上、γ-亚麻酸含量高于0.3％、结实率高于70％的四倍体水稻品系繁育成稳定的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系2个，其中之一被命名为XH269，如图1。委托武汉佰奇生物科技有限公司对其稻米γ-亚麻酸含量进行检测，结果为0.322％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于，包括：
S1：选用二倍体籼稻和二倍体粳稻材料经组织培养加倍形成四倍体水稻，包括四倍体籼稻和四倍体粳稻；
S2：以四倍体水稻PMeS品系为父本，与步骤S1中获得的四倍体籼稻或四倍体粳稻为母本杂交，得到杂种F1；
S3：选用另一四倍体粳稻或四倍体籼稻材料与步骤S2获得的杂种F1复合杂交；根据S2杂交步骤，如果母本是四倍体籼稻，复合交母本则选用四倍体粳稻；如果S2杂交步骤母本是四倍体粳稻，复合交母本则选用四倍体籼稻；用复合交母本；
S4：复合杂交的杂种一代自交，收获自交种；
S5：对复合交杂种F2代的四倍体水稻株进行育种学特征选择；
S6：对挑选的高结实四倍体水稻株种子进行γ-亚麻酸含量初选，选取的植株继续种植；
S7：从复合交杂种F2代开始，对每代经育种学特征和γ-亚麻酸含量选择的植株进行综合评价；
S8：经多代连续选择和测定后获得稳定的富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系。
2.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S1中所述二倍体籼稻包括由四倍体籼稻品系Dts-59经过染色体回复培养得到的二倍体籼稻。
3.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S1中所述二倍体粳稻包括由四倍体粳稻品系Dure-4X经过染色体回复培养得到的二倍体粳稻。
4.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S5中，所述育种学特征选择包括挑选剑叶挺直、平均穗粒数150粒以上、谷粒饱满，千粒谷重35克以上，结实率高于70％的四倍体水稻株。
5.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S6中，对种子进行γ-亚麻酸含量初选包括选取γ-亚麻酸含量大于0.3％的植株。
6.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S7中，综合评价包括选取育种学特征优良、γ-亚麻酸含量高于0.3％、结实率高于70％的四倍体水稻株系。
7.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：步骤S8中，经连续选择和测定后的F8～F9代获得自交稳定系。
8.根据权利要求1所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法，其特征在于：所述富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻品系γ-亚麻酸含量达0.322％。
9.如权利要求1-8任一所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法在选育富γ-亚麻酸的水稻品系中的应用。
10.利用如权利要求1-8任一所述的一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻的选育方法选育的水稻品系。
CN202110741189.XA 2021-06-30 2021-06-30 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用 Active CN113349051B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110741189.XA CN113349051B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用
NL2032303A NL2032303A (en) 2021-06-30 2022-06-28 High setting percentage tetraploid rice rich in gamma-linolenic acid, selection and breeding method, and application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110741189.XA CN113349051B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113349051A true CN113349051A (zh) 2021-09-07
CN113349051B CN113349051B (zh) 2022-09-27

Family

ID=77537689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110741189.XA Active CN113349051B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113349051B (zh)
NL (1) NL2032303A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116058276A (zh) * 2022-07-19 2023-05-05 湖北大学 一种利用四倍体水稻回复二倍体配制强优势籼粳亚种间杂交稻的方法及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106489718A (zh) * 2016-09-30 2017-03-15 杭州中泽生物科技有限公司 一种食用优质富铁锌水稻的选育方法
CN111543310A (zh) * 2020-05-29 2020-08-18 东北师范大学 利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的四倍体重组自交系进行育种的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106489718A (zh) * 2016-09-30 2017-03-15 杭州中泽生物科技有限公司 一种食用优质富铁锌水稻的选育方法
CN111543310A (zh) * 2020-05-29 2020-08-18 东北师范大学 利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的四倍体重组自交系进行育种的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郑明、宋兆健等，: "４３ 份高结实率四倍体水稻米质检测分析", 《湖北农业科学》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116058276A (zh) * 2022-07-19 2023-05-05 湖北大学 一种利用四倍体水稻回复二倍体配制强优势籼粳亚种间杂交稻的方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
NL2032303A (en) 2022-10-12
CN113349051B (zh) 2022-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101120653B (zh) 无籽罗汉果及其培育方法
JP2018535672A (ja) 倍数体イネ光・温度感受性遺伝子雄性不稔系およびその育種方法
CN112841037B (zh) 一种用于橡胶树的胚性愈伤组织诱导培养基、诱导橡胶树体细胞胚发生的方法和应用
CN105660366A (zh) 一种营养水稻品种的选育方法
CN105325283A (zh) 一种保健水稻品种的选育方法
CN113349051B (zh) 一种富γ-亚麻酸高结实四倍体水稻、选育方法及应用
CN102228005A (zh) 半夏组织培养一步成种法
CN103548696B (zh) 一种繁殖蓝莓苗的方法
CN101536671A (zh) 一种苋菜优良种质的创新方法
CN110278877A (zh) 一种丝瓜未受精子房诱导培养基及诱导培养方法
CN103960124A (zh) 一种培育富含抗性淀粉的水稻不育系的方法
CN104026006B (zh) 一种高蛋白质多倍体水稻品系的选育方法
CN103141376B (zh) 具有高抗性淀粉低直链淀粉的水稻种质的培育方法
CN102524047A (zh) 含天然维生素a紫香米型特种水稻光温敏不育系、恢复系的培育与产品生产方法
CN103975855A (zh) 一种铁皮石斛的单倍体育种方法
CN107646674A (zh) 一种采用生物反应器生产山参培养根的方法
KR101715783B1 (ko) 국화 약 배양을 위한 캘러스 유도용 배지, 신초 유도용 분화 배지 및 이를 이용하는 약 배양에 의한 국화 반수체 식물의 제조방법
CN105123495A (zh) 一种偏籼型水稻显性矮秆突变体的应用
CN106912373A (zh) 一种优质高抗性淀粉粳稻分子育种方法
CN107568063B (zh) 一种油料植物白檀组培快繁方法
CN117918253A (zh) 一种富γ-氨基丁酸高结实四倍体水稻的选育方法及应用
CN1218627C (zh) 利用亚麻荠属植物培育油料作物的方法及其应用
CN110972934A (zh) 一种培育四倍体银杏的方法
CN111937741A (zh) 芙蓉菊与阔叶毛华菊的属间远缘杂种创制方法
KR101934780B1 (ko) 모링가의 줄기마디 배양을 통한 기내 유식물체 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant