一種雜交稻的選育方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新型雜交稻的選育方法，屬于水稻遺傳育種【技術(shù)領(lǐng)域】，將當(dāng)前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的雜交稻親本改造成相應(yīng)的糯質(zhì)近等基因系親本，采取“非糯不育系/糯恢復(fù)系或糯不育系/非糯恢復(fù)系”的雜交方式配制雜種，獲F1即育成的新型雜交稻；本發(fā)明方法育成的新型雜交稻與原雜交稻僅直鏈淀粉含量上的差異(含量從原來的17～25％降低到14～20％)，其它諸如生育期、農(nóng)藝性狀、穗部性狀、產(chǎn)量性狀、抗病性和適應(yīng)性等均十分相似，可以在原雜交稻推廣地區(qū)直接應(yīng)用；通過品質(zhì)分析和食味評(píng)定，獲得直鏈淀粉含量適宜，食味品質(zhì)符合不同地域人群需求的新型雜交稻，從而實(shí)現(xiàn)遺傳改良現(xiàn)有雜交稻稻米因直鏈淀含量偏高導(dǎo)致食味品質(zhì)差的目標(biāo)。
【專利說明】一種雜交稻的選育方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種降低當(dāng)前雜交稻稻米直鏈淀粉含量、改善食味品質(zhì)的新型雜交稻的選育方法，屬于水稻遺傳育種【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]過去的半個(gè)多世紀(jì)，我國水稻育種經(jīng)歷了二次領(lǐng)先于世界的技術(shù)創(chuàng)新:一是始于五十年代未以改變株型為主要技術(shù)路線的矮桿稻育種，二是七十年代初開始應(yīng)用的以雜種優(yōu)勢利用為主要技術(shù)路線的雜交稻育種。二次技術(shù)創(chuàng)新均使我國的水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)翻了一番，在滿足不斷增長的人口對糧食的需求上做出了重大的貢獻(xiàn)，成效顯著。近年來，隨著人民生活水平的提高以及膳食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對大米消費(fèi)由過去的“數(shù)量型”向“質(zhì)量型”轉(zhuǎn)變，同時(shí)，我國加入WTO后，稻米市場面臨的國際競爭日益加劇，各級(jí)政府和廣大消費(fèi)者對稻米品質(zhì)波為關(guān)注，要求提高稻米品質(zhì)的呼聲越來越高，對稻米品質(zhì)提出了新的更高的要求?，F(xiàn)行的水稻育種技術(shù)及其所選育的品種(特別早秈雜交稻)米質(zhì)差的問題凸顯，如何在穩(wěn)定高產(chǎn)的基礎(chǔ)上改善稻米品質(zhì)成為當(dāng)前水稻育種技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域亟待解決的重要課題，也是今后我國水稻育種的主攻方向之一。
[0003]直鏈淀粉含量是稻米品質(zhì)的中心性狀，也是影響稻米品質(zhì)的最重要因子。國際上通常以直鏈淀含量作為鑒定稻米品質(zhì)的主要指標(biāo)。為了獲得直鏈淀粉含量適宜的水稻品種，一些育種家采用不同直鏈淀粉含量親本進(jìn)行雜交，期望從后代分離世代中篩選到理想品種，由于存在胚乳遺傳效應(yīng)和基因劑量效應(yīng)，收效甚微。另有一些研究者利用分子生物學(xué)技術(shù)，采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將糯質(zhì)基因《X導(dǎo)入品種，雖然獲得一些有用材料，但成本高、轉(zhuǎn)基因安全性風(fēng)險(xiǎn)大，短期內(nèi)還難以進(jìn)入實(shí)用階段。當(dāng)前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的雜交稻，親本的組配方式是“非糯不育系(A或S)/非糯恢復(fù)系00”，匕、&籽粒胚乳基因型均為111111，由于供食用的是F1代所結(jié)的種子(F2)，理論上只要降低F2籽粒胚乳WxWxWx基因型中Wx的劑量，提高wx的劑量，就有可能降低直鏈淀粉含量，從而實(shí)現(xiàn)改善雜交稻稻米食味品質(zhì)的目標(biāo)。然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的難題是在其它性狀不改變的前提下獲得Wx的糯質(zhì)突變WX并提高WX劑量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種降低當(dāng)前雜交稻稻米直鏈淀粉含量，改善食味品質(zhì)，選育新型雜交稻方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種雜交稻的選育方法，包括如下步驟:
[0006](I)將當(dāng)前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的雜交稻親本改造成糯質(zhì)近等基因系親本，分三種情況:
[0007]A、原雜交稻母本是三系不育系
[0008]用劑量為320Gy的6tlCo-Y射線照射不育系的保持系干種子，M1叢插密植，成熟期種子混收M2,于M2帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，完成保持系糯質(zhì)突變體與原不育系的雜交、回交，育成與原不育系除直鏈淀粉含量差異顯著外，其生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、花器性狀、開花習(xí)性、異交特性、花粉不育特性等性狀均無明顯差異的糯質(zhì)近等基因系不育系；
[0009]B、原雜交稻母本是光溫敏核不育系
[0010]用劑量為320Gy的6ciCo-Y射線照射不育系的干種子，海南冬季播種M1,叢插密植，成熟期種子混收M2,于M2帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，以原光溫敏核不育系作對照，種植鑒定，篩選獲得生育期、農(nóng)藝性狀、開花習(xí)性、異交特性及育性轉(zhuǎn)換特性與原光溫敏核不育系無明顯差異的糯質(zhì)近等基因不育系；
[0011]C、原雜交稻恢復(fù)系
[0012]用劑量為320Gy的6tlCo-Y射線照射恢復(fù)系的干種子，M1叢插密植，成熟期種子混收M2，于M2帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，以原恢復(fù)系為對照，種植鑒定，篩選獲得生育期、農(nóng)藝性狀、穗部性狀、花器性狀、開花習(xí)性、花粉量及散粉特性與原恢復(fù)系無明顯差異的儒質(zhì)近等基因恢復(fù)系；
[0013](2)采用“糯不育系/非糯恢復(fù)系”和“非糯不育系/糯恢復(fù)系”的方式雜交配組，得到F1代即本發(fā)明雜交種，可以用于生產(chǎn)商品水稻。
[0014]進(jìn)一步的，所述新型育成雜交稻品種中直鏈淀粉的含量為14?20%。
[0015]本發(fā)明中，獲得F1胚乳基因型分別為Wxwxwx和WxWxwx, F1進(jìn)行商品生產(chǎn)得到F2,F2稻谷胚乳基因型均是wxwxwx、Wxwxwx、WxWxwx和WxWxWx四種基因型混合，各種基因型比例均為1:1:1:1。
[0016]本發(fā)明前期研究建立的基于6tlCo-Y射線定向誘導(dǎo)雜交稻親本wx突變技術(shù)體系為解決上述難題提供了可能，具體做法是:采用合適劑量的6tlCo-Y射線直接輻照誘變生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的雜交稻親本，包括保持系(B系)、光溫敏核不育系(S系)和恢復(fù)系(R系)，借助淀粉遇K1-12溶液變藍(lán)的顯色反應(yīng)原理，在輻射M2帶胚糙米群體獲得相應(yīng)系的糯質(zhì)基因突變體，結(jié)合雜交、回交育種技術(shù)和異地加代種植鑒定，育成與原雜交稻親本僅直鏈淀粉含量差異顯著(糯質(zhì)親本直鏈淀粉含量< 2% )，其它性狀差異均不明顯的糯質(zhì)近等基因系。該技術(shù)應(yīng)用于不同的雜交稻親本成功率在90%以上，也就是說，應(yīng)用該技術(shù)可以將幾乎所有的含Wx雜交稻親本誘變成含wx的糯質(zhì)近等基因系。
[0017]用分別含Wx或WX的雜交稻親本近等基因系作材料，采取“糯不育系(wxA或wxS) /非糯恢復(fù)系(R) ”和“非糯不育系(A或S)/糯恢復(fù)系(wxR) ”的方式雜交配組，可獲得F1胚乳基因型分別為Wxwxwx和WxWxwx，F(xiàn)2胚乳基因型均是wxwxwx、Wxwxwx、WxWxwx和WxWxWx四種基因型混合的群體，比例為1:1:1:1，其中wxwxwx型表現(xiàn)為糯質(zhì)(直鏈淀粉含量< 2% )，Wxwxwx>Wxffxwx和WxWxWx型外觀表現(xiàn)均為非糯質(zhì),這和前人的研究結(jié)果一致,但由于Wx基因的劑量效應(yīng)，三者在直鏈淀粉含量上存在差異，Wxffxffx型直鏈淀粉含量最高，WxWxwx型其次，Wxwxwx型最低。由于決定稻米蒸煮食味品質(zhì)的直鏈淀粉含量是F2群體的混合樣，所以我們預(yù)測F2胚乳基因型包含wxwxwx、Wxwxwx、Wxffxwx和WxWxWX四種混合樣的新型雜交稻直鏈淀粉含量要比F2胚乳基因型僅為WxWxWx的常規(guī)雜交稻有較大程度的降低，從而實(shí)現(xiàn)對稻米食味品質(zhì)的遺傳改良。
[0018]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0019](I)育成的新型雜交稻與原雜交稻僅直鏈淀粉含量上的差異(直鏈淀粉的含量從原來的17?25%降低到14?20% )，其它諸如生育期、農(nóng)藝性狀、穗部性狀、產(chǎn)量性狀、抗病性和適應(yīng)性等均十分相似，它們是一對近等基因系，可以在原雜交稻推廣地區(qū)直接應(yīng)用；
[0020](2)該發(fā)明利用糯質(zhì)基因的遺傳效應(yīng)和基因劑量效應(yīng)，通過降低雜交稻稻米直鏈淀粉含量，實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前高產(chǎn)劣質(zhì)雜交稻稻米品質(zhì)的遺傳改良。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]降低II優(yōu)明86直鏈淀粉含量，改善食味品質(zhì)
[0024]方法1:將母本I1-32A改造成糯質(zhì)不育系
[0025]采用劑量為320Gy的6ciCo- Y射線輻照雜交稻保持系I1-32B干種子約IkgJ1密植叢插，成熟期種子全部混收(M2), M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反應(yīng)原理，鑒定并獲得I1-32B糯質(zhì)基因突變體，將I1-32B糯質(zhì)基因突變體與原不育系I1-32A雜交，并經(jīng)2-3次的回交，即可育成與I1-32A僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因系不育系糯I1-32A，用糯I1-32A與明恢86配組，即可獲得一種新型雜交稻，F(xiàn)1籽粒胚乳基因型為Wxwxwx,供食用的F2籽粒胚乳包含WxWxWx、WxWxwx、Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型,原雜交稻稻米直鏈淀粉含量為23.2%,改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量僅16.5%。
[0026]方法2:將父本明恢86改造成糯質(zhì)恢復(fù)系
[0027]采用劑量為320Gy的6ciCo- Y射線輻照雜交稻恢復(fù)系明恢86干種子約IkgJ1密植叢插，成熟期種子全部混收(M2), M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反應(yīng)原理，鑒定并獲得明恢86糯質(zhì)基因突變體，參照原恢復(fù)系明恢86生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、開花習(xí)性、花粉量、散粉特性，選擇與明恢86相似的突變體單株，淘汰不良單株，經(jīng)2-3個(gè)世代種植鑒定，即可育成與明恢86僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因系恢復(fù)系糯明恢86，用I1-32A與糯明恢86配組，即可獲得一種新型雜交稻，F(xiàn)1籽粒胚乳基因型為WxWxwx,供食用的F2籽粒胚乳包含WxWxWx、Wxffxwx> Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型，原雜交稻稻米直鏈淀粉含量為23.2%，改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量為17.2%。
[0028]實(shí)施例2
[0029]降低揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)直鏈淀粉含量，改善食味品質(zhì)
[0030]方法1:將母本廣占63S改造成糯質(zhì)不育系
[0031]采用劑量320Gy的6ciCo-Y射線輻照光溫敏核不育系廣占63S干種子約1kg，海南冬季種植M1，密植叢插，成熟期種子全部混收(M2)，M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反應(yīng)原理，鑒定并獲得廣占63S糯質(zhì)基因突變體，海南以廣占63S對照，參照廣占63S生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、開花習(xí)性、育性轉(zhuǎn)換特性，選擇與廣占63S相似的優(yōu)良單株，淘汰不良單株，經(jīng)海南2-3年的種植鑒定，即可育成與廣占63S僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因系不育系糯廣占63S，用糯廣占63S與9311配組，即可獲得一種新型雜交稻，F(xiàn)1籽粒胚乳基因型為Wxwxwx，供食用的F2籽粒胚乳包含WxWxWx、WxWxwx、Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型,原雜交稻稻米直鏈淀粉含量為17.2%，改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量僅14.5%。
[0032]方法2:將父本9311改造成糯質(zhì)恢復(fù)系
[0033]采用劑量為320Gy的6ciCo- Y射線輻照雜交稻恢復(fù)系9311干種子約1kg，M1密植叢插，成熟期種子全部混收(M2), M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反應(yīng)原理，鑒定并獲得9311糯質(zhì)基因突變體，參照原恢復(fù)系9311生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、開花習(xí)性、花粉量、散粉特性，選擇與9311相似的優(yōu)良突變體單株，淘汰不良單株，經(jīng)2-3個(gè)世代種植鑒定，即可育成與9311僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因系恢復(fù)系糯9311，用廣占63S與糯9311配組，即可獲得一種新型雜交稻，F(xiàn)1桿粒胚乳基因型為WxWxwx,供食用的F2桿粒胚乳包含WxWxWx、WxWxwx、Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型，原雜交稻稻米直鏈淀粉含量為17.2%，改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量僅14.9%0
[0034]實(shí)施例3
[0035]降低R優(yōu)527直鏈淀粉含量，改善食味品質(zhì)
[0036]方法1:將母本R 46A改造成糯質(zhì)不育系
[0037]采用劑量300Gy的6ciCo- Y射線輻照雜交稻保持系岡46B干種子約IkgJ1密植叢插，成熟期種子全部混收(M2), M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反映原理，鑒定并獲得網(wǎng)46B糯質(zhì)基因突變體，將網(wǎng)46B糯質(zhì)基因突變體與原不育系岡46A雜交，并經(jīng)2-3次的回交，即可育成與岡46A僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因不育系糯R 46A，用糯R 46A與蜀恢527配組，即可獲得一種雜交稻新品種，F(xiàn)1籽粒胚乳基因型為Wxwxwx,供食用的F2籽粒胚乳包含WxWxWx、Wxffxwx> Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型，原雜交稻R優(yōu)527稻米直鏈淀粉含量為21.1%，改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量17.2%。
[0038]方法2:將父本蜀恢527改造成糯質(zhì)恢復(fù)系
[0039]采用劑量300Gy的6ciCo- Y射線輻照雜交稻恢復(fù)系蜀恢527干種子約IkgJ1密植叢插，成熟期種子全部混收(M2), M2曬干出糙，肉眼挑選胚乳乳白色、蠟質(zhì)、不透明糙米粒，借助淀粉遇K1-12溶液的顯色反映原理，鑒定并獲得蜀恢527糯質(zhì)基因突變體，參照原恢復(fù)系蜀恢527生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、開花習(xí)性、花粉量、散粉特性，選擇與蜀恢527相似的突變體單株，淘汰不良單株，經(jīng)2-3個(gè)世代種植鑒定，即可育成與蜀恢527僅直鏈淀粉含量差異顯著的糯質(zhì)近等基因恢復(fù)系糯蜀恢527，用D62A與糯蜀恢527配組，即可獲得一種雜交稻新品種，F(xiàn)1籽粒胚乳基因型為WxWxwx,供食用的F2籽粒胚乳包含WxWxWx、Wxffxwx>Wxwxwx、和wxwxwx四種基因型,原雜交稻R優(yōu)527稻稻米直鏈淀粉含量為21.1%，改造后的新型雜交稻稻米直鏈淀粉含量為17.5%。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雜交稻的選育方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將當(dāng)前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的雜交稻親本改造成糯質(zhì)近等基因系親本，分三種情況: A、原雜交稻母本是三系不育系 用劑量為320Gy的6tlCo-Y射線照射不育系的保持系干種子，M1叢插密植，成熟期種子混收M2,于M2帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，完成保持系糯質(zhì)突變體與原不育系的雜交、回交，育成與原不育系除直鏈淀粉含量差異顯著外，其生育期、株葉形態(tài)、穗部性狀、花器性狀、開花習(xí)性、異交特性、花粉不育特性等性狀均無明顯差異的糯質(zhì)近等基因系不育系; B、原雜交稻母本是光溫敏核不育系 用劑量為320Gy的6tlCo- Y射線照射不育系的干種子，海南冬季播種M1,叢插密植，成熟期種子混收M2,于M2帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，以原光溫敏核不育系作對照，種植鑒定，篩選獲得生育期、農(nóng)藝性狀、開花習(xí)性、異交特性及育性轉(zhuǎn)換特性與原光溫敏核不育系無明顯差異的糯質(zhì)近等基因不育系； C、原雜交稻恢復(fù)系 用劑量為320Gy的6tlCo- Y射線照射恢復(fù)系的干種子，M1叢插密植，成熟期種子混收M2,于仏帶胚糙米群體篩選獲得糯質(zhì)突變體，以原恢復(fù)系為對照，種植鑒定，篩選獲得生育期、農(nóng)藝性狀、穗部性狀、花器性狀、開花習(xí)性、花粉量及散粉特性與原恢復(fù)系無明顯差異的糯質(zhì)近等基因恢復(fù)系； (2)采用“糯不育系/非糯恢復(fù)系”和“非糯不育系/糯恢復(fù)系”的方式雜交配組，得到F1代即本發(fā)明雜交種，可以用于生產(chǎn)商品水稻。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述新型育成雜交稻品種中直鏈淀粉的含量為14?20%。
【文檔編號(hào)】A01H1/06GK104285777SQ201410487605
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】黃榮華, 范富英, 何水林, 章清杞, 李美德 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)