CN114946645A - 一种高铁低镉水稻品种的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，涉及水稻育种技术领域。包括如下步骤：S1、F1代种子的获得；S2、F2代种子的获得；S3、纯系群体一代的种植；S4、纯系群体二代的培养；S5、纯系群体三代种子的培养；S6、纯系群体四代种子的培养；S7、药剂浸种；S8、高铁和低镉水稻品种的获得。本发明以高铁水稻和低镉粳稻积累水稻作为亲本，并采用不同浓度梯度铁盐的水培方法选择稳定高铁含量的品系，可以保证选育品系中的高铁含量是属于铁高效累积类型，这为不同铁含量的环境种植生产稳定高铁奠定了基础，选择两个不同镉含量的地点进行选择以及利用药剂浸种处理，使得水稻具有抗倒性强且高抗稻瘟病等优良性状。
Description
技术领域
本发明涉及水稻育种技术领域，具体为一种高铁低镉水稻品种的选育方法。
背景技术
水稻是我国最主要的粮食作物之一，是世界上最大的稻米生产国和消费国，我国水稻育种研究进展较快，杂交水稻育种研究继续保持世界领先水平，常规稻育种研究已形成与杂交水稻相互赶超的新格局，铁是人体必需的微量元素，它与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及其它含铁的酶类结合，参与机体内氧气和二氧化碳的转运和交换，并在组织呼吸和生物氧化等过程中起重要作用，重金属镉是一种毒性极强的累积性肾毒素和致癌物，稻米中的镉是以稻米为主食的人群摄入Cd的最主要来源，铅污染对儿童的危害严重，可造成儿童神经系统、造血器官和肾脏等组织器官发生明显变化。
现有技术中对于高铁水稻或者低镉水稻的选育方法，在进行培育的过程中，品种获取较为单一，加强高铁含量、低镉金属累积的水稻新品种的选育，将更有利于推动安全营养型农产品的产业化发展，为此，我们提出了一种高铁低镉水稻品种的选育方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高铁低镉水稻品种的选育方法，包括以下步骤：
S1、F1代种子的获得：选择颗粒饱满、色泽光亮的高铁水稻品种为亲本A，低镉粳稻品种为亲本B，将亲本A与亲本B进行杂交，获得F1代种子；
S2、F2代种子的获得：种植单交步骤S1中F1代种子，与步骤S1中的亲本A进行回交，获得F2代种子；
S3、纯系群体一代的种植：种植步骤S2中的F2代种子，采用花药培养的方式构建纯系群体一代，按单株收获种子，备用；
S4、纯系群体二代的培养：按品系种植纯系群体一代，用不同浓度梯度的铁溶液进行栽培，选择不同浓度铁溶液下铁含量的品系，即为纯系群体二代；
S5、纯系群体三代种子的培养：将步骤S4中制备的纯系群体二代，在镉浓度轻度污染地区大田种植，选择积累类型低镉的高铁品系，得到所需的纯系群体三代种子；
S6、纯系群体四代种子的培养：将步骤S5中制备的纯系群体三代种子，在无镉污染地区普通大田种植，选择低镉含量的高铁品系，得到所需的纯系群体四代种子；
S7、药剂浸种：将步骤S6中得到的纯系群体四代种子，将种子用紫外线照射30-50min进行灭菌，再用温水浸泡1-2h，同时进行超声波处理，处理后进行晒种处理；
S8、高铁和低镉水稻品种的获得：将步骤S7中药剂处理后的积累型高铁含量、低镉含量的定型水稻进行种植，即得到积累型高铁和低镉水稻品种。
进一步优化本技术方案，所述步骤S4中的铁溶液的铁盐为FeSO4，FeSO4的梯度浓度为10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg和40mg/kg。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5中镉污染大田中的镉浓度为0.2-2.0mg。
进一步优化本技术方案，所述步骤S7中的晒种为将种子放置在可杀死稻壳上病菌的光照强度下晾晒7-8h，然后将晒好的种子放置在干燥、阴凉的地方为3-4h。
进一步优化本技术方案，所述步骤S7中的浸种操作为先将稻种放置水中，然后在水中倒入强氯精，并搅拌12-15min，同时将水温加热到20-28℃，药剂为25％的强氯精快速溶解在水中，浸泡20-35min。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5中镉浓度轻度污染地区大田中镉的浓度为0.2-0.5mg/kg
进一步优化本技术方案，所述步骤S6中在无镉污染的大田中种植纯系群体三代种子，测定并筛选铁含量＞15mg、镉含量＜0.02mg的品系。
进一步优化本技术方案，所述步骤S8中对水稻进行种植时，当秧苗进入拔节期孕穗时，相当于播种后48-52天，放水彻底晒田，晒好后即时复水。
进一步优化本技术方案，所述步骤S1中的亲本A为紫宝香糯1号，亲本B为嘉早935。
与现有技术相比，本发明提供了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，具备以下有益效果：
1、该高铁低镉水稻品种的选育方法，本发明以高铁水稻和低镉粳稻积累水稻作为亲本，并采用不同浓度梯度铁盐的水培方法选择稳定高铁含量的品系，可以保证选育品系中的高铁含量是属于铁高效累积类型，这为不同铁含量的环境种植生产稳定高铁奠定了基础，同时，选择两个不同镉含量的地点进行选择以及利用药剂浸种处理，使得水稻具有抗倒性强且高抗稻瘟病等优良性状，从而使得选育达到理想效果的优点。
2、该高铁低镉水稻品种的选育方法，本发明水稻杂交技术，直接选用本地具有育种目标性状的优良品种即可作为亲本使用，亲本选择范围不受限制，简化了育种流程、缩短了育种周期，本发明采用花药培养的方式构建纯系群体一代，在采用水培选择时所需的性状已稳定，更有利于筛选鉴定，本发明选择大粒粳米作为亲本，经多代系谱选育而成的新品种具有米质好、香味好、株叶形态好、遗传性状稳定、口感好的特点。
附图说明
图1为本发明提出的一种高铁低镉水稻品种的选育方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：请参考图1所示，本发明公开了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，包括以下步骤：
S1、F1代种子的获得：选择颗粒饱满、色泽光亮的高铁水稻品种为亲本A，低镉粳稻品种为亲本B，将亲本A与亲本B进行杂交，亲本A为紫宝香糯1号，亲本B为嘉早935，获得F1代种子；
S2、F2代种子的获得：种植单交步骤S1中F1代种子，与步骤S1中的亲本A进行回交，获得F2代种子；
S3、纯系群体一代的种植：种植步骤S2中的F2代种子，采用花药培养的方式构建纯系群体一代，按单株收获种子，备用；
S4、纯系群体二代的培养：按品系种植纯系群体一代，用不同浓度梯度的铁溶液进行栽培，选择不同浓度铁溶液下铁含量的品系，铁溶液的铁盐为FeSO4，FeSO4的梯度浓度为10mg/kg，即为纯系群体二代；
S5、纯系群体三代种子的培养：将步骤S4中制备的纯系群体二代，在镉浓度轻度污染地区大田种植，镉的浓度为0.5mg/kg，选择积累类型低镉的高铁品系，得到所需的纯系群体三代种子；
S6、纯系群体四代种子的培养：将步骤S5中制备的纯系群体三代种子，在无镉污染地区普通大田种植，选择低镉含量的高铁品系，无镉污染的大田中种植纯系群体三代种子，测定并筛选铁含量＞15mg、镉含量＜0.02mg的品系，得到所需的纯系群体四代种子；
S7、药剂浸种：将步骤S6中得到的纯系群体四代种子，将种子用紫外线照射30min进行灭菌，再用温水浸泡1h，同时进行超声波处理，处理后进行晒种处理，晒种为将种子放置在可杀死稻壳上病菌的光照强度下晾晒7h，然后将晒好的种子放置在干燥、阴凉的地方为3h，浸种操作为先将稻种放置水中，然后在水中倒入强氯精，并搅拌12min，同时将水温加热到24℃，药剂为25％的强氯精快速溶解在水中，浸泡20min；
S8、高铁和低镉水稻品种的获得：将步骤S7中药剂处理后的积累型高铁含量、低镉含量的定型水稻进行种植，水稻进行种植时，当秧苗进入拔节期孕穗时，相当于播种后48-52天，放水彻底晒田，晒好后即时复水，即得到积累型高铁和低镉水稻品种。
实施例二：请参考图1所示，本发明公开了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，包括以下步骤：
S1、F1代种子的获得：选择颗粒饱满、色泽光亮的高铁水稻品种为亲本A，低镉粳稻品种为亲本B，将亲本A与亲本B进行杂交，亲本A为紫宝香糯1号，亲本B为嘉早935，获得F1代种子；
S2、F2代种子的获得：种植单交步骤S1中F1代种子，与步骤S1中的亲本A进行回交，获得F2代种子；
S3、纯系群体一代的种植：种植步骤S2中的F2代种子，采用花药培养的方式构建纯系群体一代，按单株收获种子，备用；
S4、纯系群体二代的培养：按品系种植纯系群体一代，用不同浓度梯度的铁溶液进行栽培，选择不同浓度铁溶液下铁含量的品系，铁溶液的铁盐为FeSO4，FeSO4的梯度浓度为30mg/kg，即为纯系群体二代；
S5、纯系群体三代种子的培养：将步骤S4中制备的纯系群体二代，在镉浓度轻度污染地区大田种植，镉的浓度为0.2mg/kg。选择积累类型低镉的高铁品系，得到所需的纯系群体三代种子；
S6、纯系群体四代种子的培养：将步骤S5中制备的纯系群体三代种子，在无镉污染地区普通大田种植，选择低镉含量的高铁品系，无镉污染的大田中种植纯系群体三代种子，测定并筛选铁含量＞15mg、镉含量＜0.02mg的品系，得到所需的纯系群体四代种子；
S7、药剂浸种：将步骤S6中得到的纯系群体四代种子，将种子用紫外线照射45min进行灭菌，再用温水浸泡1h，同时进行超声波处理，处理后进行晒种处理，晒种为将种子放置在可杀死稻壳上病菌的光照强度下晾晒8h，然后将晒好的种子放置在干燥、阴凉的地方为4h，浸种操作为先将稻种放置水中，然后在水中倒入强氯精，并搅拌15min，同时将水温加热到28℃，药剂为25％的强氯精快速溶解在水中，浸泡35min；
S8、高铁和低镉水稻品种的获得：将步骤S7中药剂处理后的积累型高铁含量、低镉含量的定型水稻进行种植，水稻进行种植时，当秧苗进入拔节期孕穗时，相当于播种后48-52天，放水彻底晒田，晒好后即时复水，即得到积累型高铁和低镉水稻品种。
实施例三：请参考图1所示，本发明公开了一种高铁低镉水稻品种的选育方法，包括以下步骤：
S1、F1代种子的获得：选择颗粒饱满、色泽光亮的高铁水稻品种为亲本A，低镉粳稻品种为亲本B，将亲本A与亲本B进行杂交，亲本A为紫宝香糯1号，亲本B为嘉早935，获得F1代种子；
S2、F2代种子的获得：种植单交步骤S1中F1代种子，与步骤S1中的亲本A进行回交，获得F2代种子；
S3、纯系群体一代的种植：种植步骤S2中的F2代种子，采用花药培养的方式构建纯系群体一代，按单株收获种子，备用；
S4、纯系群体二代的培养：按品系种植纯系群体一代，用不同浓度梯度的铁溶液进行栽培，选择不同浓度铁溶液下铁含量的品系，铁溶液的铁盐为FeSO4，FeSO4的梯度浓度为20mg/kg，即为纯系群体二代；
S5、纯系群体三代种子的培养：将步骤S4中制备的纯系群体二代，在镉浓度轻度污染地区大田种植，镉的浓度为0.4mg/kg。选择积累类型低镉的高铁品系，得到所需的纯系群体三代种子；
S6、纯系群体四代种子的培养：将步骤S5中制备的纯系群体三代种子，在无镉污染地区普通大田种植，选择低镉含量的高铁品系，无镉污染的大田中种植纯系群体三代种子，测定并筛选铁含量＞15mg、镉含量＜0.02mg的品系，得到所需的纯系群体四代种子；
S7、药剂浸种：将步骤S6中得到的纯系群体四代种子，将种子用紫外线照射35min进行灭菌，再用温水浸泡1.5h，同时进行超声波处理，处理后进行晒种处理，晒种为将种子放置在可杀死稻壳上病菌的光照强度下晾晒7-8h，然后将晒好的种子放置在干燥、阴凉的地方为3h，浸种操作为先将稻种放置水中，然后在水中倒入强氯精，并搅拌14min，同时将水温加热到20-28℃，药剂为25％的强氯精快速溶解在水中，浸泡28min；
S8、高铁和低镉水稻品种的获得：将步骤S7中药剂处理后的积累型高铁含量、低镉含量的定型水稻进行种植，水稻进行种植时，当秧苗进入拔节期孕穗时，相当于播种后48-52天，放水彻底晒田，晒好后即时复水，即得到积累型高铁和低镉水稻品种。
测定：本发明制备的定型产品铁含量指标的测定方法参考GB/T5009.90-2003；镉含量参考GB/T5009.15-2003，本发明在筛选得到定型产品后，在普通水稻进行了大田种植，又对其多种有益的矿质营养元素和有害的重金属元素含量进行了测定，定型产品及其亲本指标测定见下表：
判断标准：通过三个实施例对比，效果最佳者为实施例二，因此，选择实施例二为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。
本发明的有益效果：该高铁低镉水稻品种的选育方法，本发明以高铁水稻和低镉粳稻积累水稻作为亲本，并采用不同浓度梯度铁盐的水培方法选择稳定高铁含量的品系，可以保证选育品系中的高铁含量是属于铁高效累积类型，这为不同铁含量的环境种植生产稳定高铁奠定了基础，同时，选择两个不同镉含量的地点进行选择以及利用药剂浸种处理，使得水稻具有抗倒性强且高抗稻瘟病等优良性状，从而使得选育达到理想效果的优点；本发明水稻杂交技术，直接选用本地具有育种目标性状的优良品种即可作为亲本使用，亲本选择范围不受限制，简化了育种流程、缩短了育种周期，本发明采用花药培养的方式构建纯系群体一代，在采用水培选择时所需的性状已稳定，更有利于筛选鉴定，本发明选择大粒粳米作为亲本，经多代系谱选育而成的新品种具有米质好、香味好、株叶形态好、遗传性状稳定、口感好的特点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、F1代种子的获得：选择颗粒饱满、色泽光亮的高铁水稻品种为亲本A，低镉粳稻品种为亲本B，将亲本A与亲本B进行杂交，获得F1代种子；
S2、F2代种子的获得：种植单交步骤S1中F1代种子，与步骤S1中的亲本A进行回交，获得F2代种子；
S3、纯系群体一代的种植：种植步骤S2中的F2代种子，采用花药培养的方式构建纯系群体一代，按单株收获种子，备用；
S4、纯系群体二代的培养：按品系种植纯系群体一代，用不同浓度梯度的铁溶液进行栽培，选择不同浓度铁溶液下铁含量的品系，即为纯系群体二代；
S5、纯系群体三代种子的培养：将步骤S4中制备的纯系群体二代，在镉浓度轻度污染地区大田种植，选择积累类型低镉的高铁品系，得到所需的纯系群体三代种子；
S6、纯系群体四代种子的培养：将步骤S5中制备的纯系群体三代种子，在无镉污染地区普通大田种植，选择低镉含量的高铁品系，得到所需的纯系群体四代种子；
S7、药剂浸种：将步骤S6中得到的纯系群体四代种子，将种子用紫外线照射30-50min进行灭菌，再用温水浸泡1-2h，同时进行超声波处理，处理后进行晒种处理；
S8、高铁和低镉水稻品种的获得：将步骤S7中药剂处理后的积累型高铁含量、低镉含量的定型水稻进行种植，即得到积累型高铁和低镉水稻品种。
2.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S4中的铁溶液的铁盐为FeSO4，FeSO4的梯度浓度为10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg和40mg/kg。
3.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S7中的晒种为将种子放置在可杀死稻壳上病菌的光照强度下晾晒7-8h，然后将晒好的种子放置在干燥、阴凉的地方为3-4h。
4.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S7中的浸种操作为先将稻种放置水中，然后在水中倒入强氯精，并搅拌12-15min，同时将水温加热到20-28℃，药剂为25％的强氯精快速溶解在水中，浸泡20-35min。
5.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S5中镉浓度轻度污染地区大田中镉的浓度为0.2-0.5mg/kg。
6.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S6中在无镉污染的大田中种植纯系群体三代种子，测定并筛选铁含量＞15mg、镉含量＜0.02mg的品系。
7.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S8中对水稻进行种植时，当秧苗进入拔节期孕穗时，相当于播种后48-52天，放水彻底晒田，晒好后即时复水。
8.根据权利要求1所述的一种高铁低镉水稻品种的选育方法，其特征在于，所述步骤S1中的亲本A为紫宝香糯1号，亲本B为嘉早935。
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