CN113994887A - 一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，该方法包括：以彩色稻A为父本，不育系S为母本，经杂交和母本回交以及自交，得到后代种子；直播种子，选择粉红色雄性不育植株，割桩再生；选留粉红叶片纯合、紫色种皮且不育性彻底的不育系S’2，与恢复系R进行测配，获得杂种F1；再经制种试验，选留粉红叶片、紫色种皮、杂种优势强且易制种的不育系S’3；室内外育性鉴定，选留观赏性好的不育系S’5，并与恢复系R复测，选留不育系S’；建立杂交体系。本发明获得的杂交水稻叶片和种皮均有鲜艳颜色，适宜多角度观赏，富含更高含量的花青素，更符合好看好吃又经济高效的特质，更有利于推动产业兴旺助力国家乡村振兴战略。

Description

一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法
技术领域
本发明涉及水稻育种技术领域，尤其涉及一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法。
背景技术
为推动农业的高质量发展，产业融合是一条重要途径，其中农旅结合是目前已被公众认可的切实可行的方法，国外也选育了浙大粉彩禾、浙大银彩禾和浙大黑彩禾等彩色水稻专用新品种。如何更好赏食兼顾推动产业兴旺助力乡村振兴是未来水稻Plus的核心要素之一。
彩色米食用的是糙米，因其包含种皮、米胚和糊粉层，所以其蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素、矿物微量元素含量显著高于日常食用的白米(精米)，并富含天然色素和多种生理活性物质，非常符合我国“食药兼用”的传统饮食文化。在当前生态环境恶化、人们生活方式显著不同和节奏明显变快的背景下，膳食结构发生了巨变，“三高”、动脉粥样硬化、冠心病和癌症等各种慢性疾病逐年频发，给社会和家庭带来了痛苦，吃好、吃饱、吃出健康成为一种时尚的健康追求。彩色米因营养更齐全，并含有可以预防各种慢性疾病发生的生理活性物质，成为众多消费者的健康选择。
为此，有必要提供一种适宜多角度观赏，富含营养素，符合好看好吃又经济高效的杂交水稻。
发明内容
本发明提供了一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，该选育方法获得的杂交水稻叶片、种皮和顶芒均有鲜艳颜色，适宜多角度观赏，富含更高含量的花青素，更符合好看好吃又经济高效的特质，具有推动产业兴旺助力国家乡村振兴战略的优点。
具体技术方案如下：
一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，包括以下步骤：
(1)以彩色稻A为父本，两系不育系S为母本，进行杂交，获得的子代与母本进行3次回交，得到BC3F1代种子，BC3F1代自交后，收获BC3F2代种子；
(2)均匀稀直播BC3F2代于育秧田，幼苗4-5叶时选择粉红色植株，移栽入大田，开花时选择花粉败育的雄性不育植株，对雄性不育植株割桩再生，从中选择得到育性转为可育的不育系植株，选留种皮紫色的不育系S’1植株的种子；
(3)将步骤(2)获得的不育系S’1植株的种子，进行多代种植，获得的种子进行分期种植，以两系不育系S为对照品种，观察不育系的叶片颜色及育性，选留粉红叶片纯合、紫色种皮且不育性彻底的不育系S’2，与恢复系R进行测配，获得杂种F1；
(4)以两系不育系S为对照，对步骤(3)获得的不育系S’2进行制种试验，并观察鉴定杂种F1的叶片颜色及杂种优势，选留粉红叶片、紫色种皮、杂种优势强且易制种的不育系S’3；
(5)对不育系S’3进行室内外育性鉴定，选留不育性符合不育系特性的不育系S’4，与当地生产的代表性品种搭配种植，选留观赏性好的不育系S’5，并与恢复系R复测，再次鉴定杂种优势及种皮颜色，选留杂种优势强且粉红叶片、紫色种皮的不育系S’；
(6)利用不育系S’和恢复系R进行繁殖和制种，建立不育系S’、恢复系R以及不育系S’与恢复系R杂交的杂交稻新品种构成的杂交体系。
进一步地，步骤(1)中，彩色稻A为粉红色叶片水稻、紫色叶片水稻中的任意一种。
进一步地，步骤(1)中，彩色稻A为浙大粉彩禾。
浙大粉彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻20190009)，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20191002149)。
进一步地，步骤(1)中，两系不育系S为紫米不育系。
更进一步地，步骤(1)中，两系不育系S为浙大紫1S。
浙大紫1S是浙江大学选育的紫米籼稻温敏不育系。该品种已于2021年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻[不育系]2021008)，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20201005465)。
进一步地，步骤(3)中，恢复系R为优质两系恢复系。
更进一步地，步骤(3)中，恢复系R为浙辐01。
浙辐01是浙江大学选育的恢复系，与浙大紫1S配制紫米杂交水稻新组合浙大紫两优1号(浙审稻2021036)，已于2021年通过浙江省农作物品种审定委员审定，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20201006977)。
进一步地，步骤(3)中，种植代数≥1。
进一步地，步骤(4)和(5)中，杂种优势强的评判指标包括：种皮颜色、产量、稻米品质和病害抗性；其中，种皮颜色为紫色，产量≥600kg/亩，稻米品质为稻米食用品质达部颁三级及以上标准，病害抗性为中抗稻瘟病。
进一步地，步骤(5)中，所述不育系特性以部颁NY/T 215-2006为标准。
进一步地，步骤(4)和(5)中，所述易制种的特性为柱头外露率≥50％，异交结实率≥30％，繁制种产量≥220kg。
进一步地，步骤(5)中，所述观赏性强的评判标准为生育期、植株高度和抗倒伏性均高于亲本。
进一步地，步骤(5)中，所述当地生产的代表性品种为秀水134。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明将彩色稻与已审定的紫米杂交稻组合为基础的杂交回交及测配选育的观赏性价值高且营养价值高的杂交水稻，不但是紫米营养杂交水稻新品种，而且适合创意农业的发展，实现农旅结合。
(2)以本发明获得的高观赏性高营养杂交水稻，与以往的彩色稻及白色转绿、紫色及黄叶等标记不育系相比，叶片、种皮(糙米)、顶芒均为鲜艳颜色，适宜多角度观赏，富含更高含量的黑米色素E，具有好看好吃又经济高效的特质，更有利于推动产业兴旺助力国家乡村振兴战略。
(3)本发明高观赏性高营养杂交水稻，叶片粉红、紫米且又高产优质抗病，具有多种用途兼用性，不但显著降低了推广风险，而且也是实现水稻Plus的核心要素之一。
(4)本发明的高观赏性高营养杂交水稻，无须改良恢复系，选择紫色种皮和粉红叶片两个显性性状，又以不育系为基础，杂交回交育种过程更为简捷高效。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，以下列举的仅是本发明的具体实施例，但本发明的保护范围不仅限于此。
下列实施例中提供的育种方法是以浙大粉彩禾和浙大紫两优1号(两系不育系浙大紫1S，恢复系浙辐01)为基础的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法。
其中，浙大粉彩禾是浙江大学合作选育的适合创意农业发展的彩色稻专用品种。该品种已于2019年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻20190009)，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20191002149)，可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
浙大紫两优1号是浙江大学利用浙大紫1S与浙辐01配制选育的紫米杂交水稻新组合，已于2021年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻2021036)，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20201006977)，可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
浙大紫1S是浙江大学选育的紫米籼稻温敏不育系。该品种已于2021年通过浙江省农作物品种审定委员审定(浙审稻[不育系]2021008)，并申请农业农村部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护(申请号：20201005465)，可购于浙江大学原子核农业科学研究所。
秀水134是嘉兴市农业科学研究院等单位选育的单季常规晚粳稻，米质部颁二等，2010年通过浙江省审定，审定证书号为浙审稻2010003，是浙江省目前生产推广的主栽品种及区域试验的对照品种，可购于嘉兴市农业科学研究院或种子市场。
实施例1粉红叶片禾和紫色种皮的遗传表达研究
对浙大粉彩禾与不育系浙大紫1S、恢复系浙辐01进行相互间正反杂交，表1结果表明，粉红叶片与紫色种皮均表现为显示遗传，这为以浙大紫两优1号为基础针对改良两系不育系简捷高效选育高观赏性高营养杂交水稻提供了基础。
表1粉红叶片和紫色种皮的遗传表达研究结果
Figure BDA0003364783570000041
实施例2
一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，具体步骤如下：
(1)以浙大粉彩禾为父本，浙大紫1S为母本，进行杂交，获得的子代与母本进行3次回交，得到BC3F1代种子46粒，BC3F1代自交后，收获BC3F2代种子5000多粒；
(2)均匀稀直播BC3F2代于育秧田，幼苗4-5叶时选择粉红色植株246株，移栽入大田，开花时选择花粉败育的雄性不育植株59株，对雄性不育植株割桩再生，从中选择得到育性转为可育的不育系植株S’1，选留种皮紫色不育系植株S’1 37株的种子，获得不育系S’1的种子；
(3)将步骤(2)获得的不育系植株S’1的种子，进行6代种植，获得的种子进行分期种植，以浙大紫1S为对照品种，观察不育系的叶片颜色及育性，选留粉红叶片纯合、紫色种皮且不育性彻底的不育系S’2 26个，与恢复系浙辐01进行测配，获得杂种F1；
(4)高世代不育系的种子，以浙大紫1S为对照品种，将步骤(3)获得的不育系S’2进行制种试验，以柱头外露率≥50％、异交结实率≥30％、繁制种产量≥220kg为选择标准，选择易制种的15个；以产量≥600kg/亩，稻米品质达国家三级及以上标准，中抗稻瘟病病作为强杂种优势的评判标准，观察鉴定浙辐01配制杂种F1的杂种优势，选留得到杂种优势强的不育系S’3 9个；
(5)对获得的不育系S’3进行室内外育性鉴定，以部颁NY/T 215-2006为标准，选留不育性符合不育系特性不育系S’4 5个，与当地生产代表性的优质品种秀水134搭配种植进行创意稻画制作，选留观赏性好的不育系S’5 3个，并与恢复系R复测，再次鉴定杂种优势及种皮颜色，选留杂种优势强且粉红叶片、紫色种皮的不育系S’3个；
(6)构建高观赏性高营养的两系不育系、恢复系及其配制杂交稻新品种，最终选高观赏性高营养杂交水稻新品种1个，初命名为浙大粉紫两优1号。
经品种的特异性、一致性及稳定性鉴定，选育的高观赏性高营养杂交水稻“浙大粉紫两优1号”，粉红叶片，紫黑色种皮，短红顶芒，黑色度94％，黑米色素含量E 2.78，柱头外露率54.1％，异交结实率≥36.5％、制种产量225kg，产量≥610kg/亩，稻米品质达部颁二级，中抗稻瘟病。与亲本浙大粉彩禾、浙大紫1S、浙辐01及目标杂交稻组合浙大粉紫两优1号比较，本发明选育的杂交水稻新品种，在兼顾双亲优点的同时，呈现了短红顶芒等更多的观赏性状，适宜多角度观赏，黑色度和黑米色素含量E更高，营养品质更优，具有好看好吃又经济高效的特质，更有利于推动产业兴旺助力国家乡村振兴战略。
各个品种种皮颜色、黑色度、黑米色素、产量、品质和抗病性的比较见表2。
表2浙大粉彩禾和浙大紫两优1号为基础的好看又营养杂交水稻的指标性状比较
Figure BDA0003364783570000051

Claims (9)

1.一种高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以彩色稻A为父本，两系不育系S为母本，进行杂交，获得的子代与母本进行3次回交，得到BC3F1代种子，BC3F1代自交后，收获BC3F2代种子；
(2)均匀稀直播BC3F2代于育秧田，幼苗4-5叶时选择粉红色植株，移栽入大田，开花时选择花粉败育的雄性不育植株，对雄性不育植株割桩再生，从中选择得到育性转为可育的不育系植株，选留种皮紫色的不育系S’1植株的种子；
(3)将步骤(2)获得的不育系S’1植株的种子，进行多代种植，获得的种子进行分期种植，以两系不育系S为对照品种，观察不育系的叶片颜色及育性，选留粉红叶片纯合、紫色种皮且不育性彻底的不育系S’2，与恢复系R进行测配，获得杂种F1；
(4)以两系不育系S为对照，将步骤(3)获得的不育系S’2进行制种试验，并观察鉴定杂种F1的叶片颜色及杂种优势，选留粉红叶片、紫色种皮、杂种优势强且易制种的不育系S’3；
(5)对不育系S’3进行室内外育性鉴定，选留不育性符合不育系特性的不育系S’4，与当地生产的代表性品种搭配种植，选留观赏性好的不育系S’5，并与恢复系R复测，再次鉴定杂种优势及种皮颜色，选留杂种优势强且粉红叶片、紫色种皮的不育系S’；
(6)利用不育系S’和恢复系R进行繁殖和制种，建立不育系S’、恢复系R以及不育系S’与恢复系R杂交的杂交稻新品种构成的杂交体系。
2.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(1)中，彩色稻A为粉红色叶片水稻、紫色叶片水稻中的任意一种。
3.如权利要求2所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(1)中，彩色稻A为浙大粉彩禾。
4.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(1)中，两系不育系S为浙大紫1S；步骤(3)中，恢复系R为浙辐01。
5.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(3)中，种植代数≥6。
6.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(4)和(5)中，杂种优势强的评判指标包括：种皮颜色、产量、稻米品质和病害抗性；其中，种皮颜色为紫色，产量≥600kg/亩，稻米品质为稻米食用品质达部颁三级及以上标准，病害抗性为中抗稻瘟病。
7.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(4)和(5)中，所述易制种的特性为柱头外露率≥50％，异交结实率≥30％，繁制种产量≥220kg。
8.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(5)中，所述观赏性强的评判标准为生育期、植株高度和抗倒伏性均高于亲本。
9.如权利要求1所述的高观赏性高营养杂交水稻的选育方法，其特征在于，步骤(5)中，所述当地生产的代表性品种为秀水134。
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