本發(fā)明屬于作物育種領域，涉及一種青稞的育種方法，特別是一種高β-葡聚糖含量青稞的育種方法。
背景技術：
：β-葡聚糖，化學名稱為(1-3),(1-4)-β-D葡聚糖,是一種非淀粉多糖，是禾谷類作物籽粒胚乳和糊粉層細胞壁的主要成分，具有降血脂、降膽固醇、調節(jié)血糖、提高免疫力、抗腫瘤和預防心血管疾病的作用。隨著人們對自身健康的關注，富含β-葡聚糖的飲食品日益受到青睞，美、法等國食藥監(jiān)局甚至規(guī)定“一般成人日均攝入食品中的β-葡聚糖絕對不低于3克”。青稞(Hordeumvulgare)又稱裸大麥、米大麥、元麥，主要產(chǎn)自中國西藏、青海、四川、云南等地，是藏族人民的主要糧食，有著廣泛的藥用以及營養(yǎng)價值。青稞的β-葡聚糖含量高，平均為5.25％，但是仍然無法滿足人們的需求。因此，通過育種得到高含量β-葡聚糖的青稞品種非常必要。目前高含量β-葡聚糖青稞的新種基本上都采用雜交育種方法選育得到，通過選取兩株高含量β-葡聚糖的青稞作為親本進行雜交育種，然后在子代中選擇β-葡聚糖含量高、性狀穩(wěn)定遺傳的品種。由于雜交育種的本質是親本基因的自由組合，因而獲得的穩(wěn)定遺傳的純合子代中，絕大部分子代的β-葡聚糖含量均與親本相當，只有極少部分β-葡聚糖含量相關基因發(fā)生正向自然突變或微效基因累加的子代，β-葡聚糖含量才會顯著高于親本。因而，通過雜交育種獲得高β-葡聚糖青稞基本依賴于β-葡聚糖含量相關基因的正向自然突變或者微效基因累加，然而，β-葡聚糖含量相關基因的正向突變或者微效基因累加發(fā)生的頻率非常低，偶然性大，這也導致雜交育種獲得高β-葡聚糖青稞的難度非常大，存在極大的偶然性，多次育種獲得1個β-葡聚糖含量顯著高于親本的子代品系都非常困難，事實上，根據(jù)我們的檢索，至今，僅有3例通過雜交育種獲得β-葡聚糖高于親本的子代青稞的報道【強小林等，優(yōu)質保健青稞“藏青25”品種選育與栽培技術，大麥與谷類科學，2008(2)：P55-56；任有成等，高β-葡聚糖青稞新品種昆侖12號的選育及其特征特性，作物雜志，2008(4)：P43；任有成，高β-葡聚糖青稞新品種昆侖13號的選育及特征特性，作物雜志，2010(2)：P113】；再者，β-葡聚糖含量的測定非常昂貴，很多時候，投入了大量人力、物力、財力也不能得到β-葡聚糖含量顯著高于親本的品系，造成大量資源浪費，也阻礙了青稞的實際應用。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種可以穩(wěn)定培育得到β-葡聚糖含量高于親本的青稞的育種方法。本發(fā)明高β-葡聚糖含量青稞的育種方法，步驟如下：(1)以糯性青稞作為親本之一，與非糯性青稞雜交，得到F1代雜交種；(2)多代培育，得到性狀穩(wěn)定遺傳的后代品系；(3)從糯性青稞品系中選擇高β-葡聚糖含量的品系，即可。糯性青稞：是指采用碘染的方式對胚乳染色呈紅棕色的青稞。非糯性青稞：是指采用碘染的方式對胚乳染色呈藍黑色的青稞。多代培育是指培育6代以上。其中，步驟(1)中，所述雜交采取人工授粉方式。步驟(2)中，多代培育采用自交、回交和/或單倍體加倍選育法的方式。優(yōu)選地，所述多代培育采用自交的方式。所述多代培育的代數(shù)為6代。本發(fā)明還提供了前述育種方法得到的青稞品系。本發(fā)明雜交育種方法通過選擇糯性青稞與非糯性青稞共同作為親本，結合在糯性子代中選擇目標青稞的方式，可以培育得到大量β-葡聚糖含量顯著高于兩個親本青稞β-葡聚糖含量的子代，一次育種得到β-葡聚糖含量顯著高于親本的目標青稞的頻率高達50～87.5％，取得了完全意料不到的技術效果。因而本發(fā)明育種方法可以穩(wěn)定、高效地獲得β-葡聚糖含量顯著高于親本青稞的子代青稞，克服了傳統(tǒng)育種方法頻率低、偶然性大的問題，可以極大的促進青稞的發(fā)展和應用，工業(yè)應用前景非常優(yōu)良。顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。以下通過實施例形式的具體實施方式，對本發(fā)明的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。凡基于本發(fā)明上述內容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。附圖說明圖1本發(fā)明方法的育種路線圖具體實施方式下面以實施例作進一步說明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。本發(fā)明所用的實驗試劑與儀器如下：干燥箱，粉碎機，恒溫水浴鍋，離心機，紫外可見分光光度計；K-BGLU混聯(lián)鍵β-葡聚糖檢測試劑盒：購自愛爾蘭Megazyme公司；碘-碘化鉀：購自生工生物工程(上海)股份有限公司。實施例1本發(fā)明高β-葡聚糖含量青稞的育種方法如圖1所示，本發(fā)明育種方法如下：(1)以糯性青稞種質資源(品種或品系)做父本，以非糯性青稞種質資源(品種或品系)做母本，采用人工授粉的方式雜交，產(chǎn)生F1代雜交種；(2)以F1代雜交種為基礎，采用多代自交或回交的常規(guī)選育方法，或單倍體加倍選育法的方式，培育性狀(農藝和品質)穩(wěn)定遺傳的后代品系(性狀如下：皮裸性，棱型，株型，糯性，成熟期)；(3)從糯性青稞品系中選擇高β-葡聚糖含量的品系，即可。以下用試驗例的方式說明本發(fā)明的有益效果：試驗例1采用本發(fā)明方法選育的高β-葡聚糖含量青稞的實例1、栽培地域成都市雙流縣。2、材料糯性青稞種質資源，W11，其β-葡聚糖含量為5.5％；非糯性青稞種質資源，QB25，其β-葡聚糖量為5.4％。3、選育方法(1)以糯性青稞種質資源(品種或品系)做父本，非糯性青稞種質資源(品種或品系)做母本，采用人工授粉的方式(用剪刀剪開母本穎殼，取父本花粉，給母本雌蕊進行人工授粉，然后套袋)雜交，產(chǎn)生F1代雜交種；(2)多代培育以F1代雜交種為基礎，采用多代自交、回交等方法，培育性狀(農藝和品質性狀)穩(wěn)定遺傳的后代品系。所述的性狀如下：皮裸性：當脫粒時，穎殼與籽粒分離為裸大麥(裸性)，反之，則為皮大麥(皮性)；棱型：側小隨不育為二棱，反之，則為六棱；株型：葉子與莖稈夾角小，葉片較直立，為緊湊型，反之，為松散型，株高110厘米為中稈，小于100厘米為矮稈，高于120厘米為高稈；糯性：胚乳碘染為紅色為糯青稞，為黑色則為非糯青稞；成熟期：小于100天為早熟，120天左右為中熟，大于140天為晚熟。F2代：將F1代種子單粒點播，自然自交，成熟后收取自交種；除此之外，還可以單粒點播F1代種，取F1代花粉，進行單倍體加倍，得到加倍單倍體系；F3代：單粒點播F2代自交種，自然自交，成熟后收種；F4代：重復F3代的操作步驟；F5代：重復F4代的操作步驟，選擇株系，收取主穗；F6代：將單穗種子進行碘染，將碘染結果為紅棕色、藍黑色的種子播成穗行，一穗兩行，每行長1.33m，紅棕色的為一行，藍黑色的為一行，一行即為一個品系；自交，種子成熟后，從單個品系中隨機選擇100粒種子，切開小部分胚乳，進行單粒碘染，F(xiàn)7代：取碘染全為紅色和黑色的品系，按品系人工發(fā)苗，播苗，8-10行1系，自然自交，成熟后收種；對每個青稞品系，檢測其性狀是否穩(wěn)定遺傳，所述的性狀包括皮裸性、棱型、株型、成熟期；另外對每個品系，隨機選擇100粒種子進行碘染，觀察是否全為紅色或黑色，以便確定糯性，非糯性是否穩(wěn)定遺傳；選擇糯性、非糯性穩(wěn)定遺傳的品系檢測其β-葡聚糖含量，選擇高β-葡聚糖含量的糯性材料；(3)從糯性青稞品系中選擇高β-葡聚糖含量的品系，即可。4、檢測方法(1)、β-葡聚糖測定方法：1)將大麥用粉碎機粉碎，磨成可通過0.5mm篩網(wǎng)的粉末。2)采用烘箱干燥法測定樣品的水分含量。3)精確稱量粉碎后的樣品80-120mg，放入10mL容量聚丙烯離心管中，輕拍離心管，確保所有的樣品都在離心管底部。4)用0.2mL50％(v/v)的乙醇使樣品濕潤以利于分散，然后加20mM,pH6.5的磷酸鈉緩沖液4.0mL，用漩渦混合器攪拌均勻。5)混合好后，將離心管置于沸水浴中孵育2min，然后用漩渦混合器劇烈攪拌，再次沸水浴孵育3min，攪拌一次。6)將離心管置于50℃水浴鍋，平衡5min。7)加入10U地衣聚糖酶0.2mL，攪拌內容物。密封離心管，50℃孵育1h，期間用漩渦混合器定時劇烈攪拌3～4次。8)加入200mM,pH4.0醋酸鈉緩沖液5.0mL，用漩渦混合器劇烈混合離心管內容物。9)將離心管在室溫下平衡5min，1000g離心10min，然后分別向3個10mL試管底部小心準確移取01mL。10)將溶于50mM，pH為4.0的醋酸鈉緩沖液的β-葡糖苷酶(0.1mL,0.2U)加入其中兩個試管中(反應)。第三個試管(反應空白),加50mM，pH4.0的醋酸鹽緩沖液0.1mL，50℃孵育所有的試管10min。11)每管加GOPOD試劑3.0mL，再次50℃孵育20min。12)從水浴中取出試管，在510nm下1h內測定吸光光度值。式中：△A是樣品吸光值；F是100/100μg葡萄糖吸光值；W是樣品干重(g)。(2)、碘染法：用小刀切去籽粒部分種皮，使胚乳部分裸露，用10微升滴在裸露胚乳上，如顯色為紅棕色則為糯性，藍黑色為非糯性。5、檢測結果本發(fā)明得到的202個品系中，穩(wěn)定遺傳的品系有12個，見表1。表1202個品系中穩(wěn)定品系的β-葡聚糖含量以及是否糯性的檢測結果編號β-葡聚糖含量(％w/w)籽粒胚乳碘染結果X409-27.11紅棕色X402-67.41紅棕色X403-26.86紅棕色X396-66.01紅棕色X396-95.61紅棕色X400-55.66紅棕色X417-26.23藍黑色X401-95.25藍黑色X403-75.72藍黑色X403-65.27藍黑色X413-54.87藍黑色X400-44.67藍黑色注：β-葡聚糖含量相差大于1％的為顯著。由表1可見，本發(fā)明得到的12個穩(wěn)定遺傳的品系中，其中，糯性青稞有6個，它們的β-葡聚糖含量均高于兩個親本，而且其中3個品系的β-葡聚糖含量比β-葡聚糖含量高的親本(5.5％)還高了1.36～1.91％，提高幅度非常大，差異非常顯著；而非糯性青稞也有6個，但是β-葡聚糖含量則與親本相差不大，差異均小于1％。試驗結果說明，本發(fā)明1次育種培育得到的6個穩(wěn)定遺傳的糯性子代中，有3個品系的β-葡聚糖含量均顯著高于親本。因此，采用本發(fā)明育種方法，即以糯性青稞與非糯性青稞共同作為親本進行雜交育種，最后在糯性子代中選擇目標青稞的方法，獲得β-葡聚糖含量顯著高于親本的青稞的幾率高達50％，取得了完全意料不到的技術效果。而以糯性青稞與非糯性青稞共同作為親本進行雜交育種，得到的非糯性子代中，沒有β-葡聚糖含量顯著高于親本的青稞，與現(xiàn)有技術的趨勢一致。試驗例2采用本發(fā)明方法選育高β-葡聚糖含量的實例1、栽培地域成都市雙流縣。2、材料糯性青稞種質資源，W11，其β-葡聚糖含量為5.5％；非糯性青稞種質資源，ZQ311，其β-葡聚糖量為6.1％。3、選育方法同試驗例1的選育方法。4、檢測方法同試驗例1的檢測方法。5、檢測結果本發(fā)明得到穩(wěn)定遺傳的品系16個，見表2。表216個品系的β-葡聚糖含量是否糯性的檢測結果編號β-葡聚糖含量(％w/w)胚乳染色情況Z344-28.01紅棕色Z344-17.01紅棕色Z289-19.25紅棕色Z279-38.29紅棕色Z279-27.28紅棕色Z256-17.88紅棕色Z289-17.93紅棕色Z279-37.34紅棕色Z344-16.84紅棕色Z290-37.60紅棕色Z256-18.17紅棕色Z289-17.43紅棕色Z279-37.81紅棕色Z290-37.91紅棕色Z289-18.14紅棕色014Z289-36.32紅棕色注：β-葡聚糖含量相差大于1％的為顯著。由表2可見，本發(fā)明得到的16個穩(wěn)定遺傳的品系均為糯性青稞，它們的β-葡聚糖含量均高于兩個親本，而且其中14個品系的β-葡聚糖含量比β-葡聚糖含量高的親本(6.1％)還高了1.18～3.15％，提高幅度非常大，差異非常顯著。試驗結果說明，本發(fā)明1次育種培育得到的16個穩(wěn)定遺傳的糯性子代中，有14個品系的β-葡聚糖含量均顯著高于兩個親本。因此，采用本發(fā)明育種方法，即以糯性青稞與非糯性青稞共同作為親本進行雜交育種，最后在糯性子代中選擇目標青稞的方法，獲得β-葡聚糖含量顯著高于親本的青稞的幾率高達87.5％，取得了完全意料不到的技術效果。綜上，本發(fā)明雜交育種方法通過選擇糯性青稞與非糯性青稞共同作為親本，結合在糯性子代中選擇目標青稞的方式，可以培育得到了大量β-葡聚糖含量 顯著高于兩個親本青稞β-葡聚糖含量的子代，一次育種得到β-葡聚糖含量顯著高于親本的目標青稞的頻率高達50～87.5％，取得了完全意料不到的技術效果。因而本發(fā)明育種方法可以穩(wěn)定、高效地獲得β-葡聚糖含量顯著高于親本青稞的子代青稞，克服了傳統(tǒng)育種方法頻率低、偶然性大的問題，可以極大的促進青稞的發(fā)展和應用，工業(yè)應用前景非常優(yōu)良。當前第1頁1 2 3