專利名稱：一種用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬功能作物育種方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用冬季秈稻篩選高抗 性淀粉功能稻米水稻品種的方法。
背景技術(shù)：
飲食預(yù)防疾病越來越受到人們的重視，因而功能食品相關(guān)研究也成為科研 熱點。功能食品是指兼有營養(yǎng)和調(diào)節(jié)人體生理活動功能，而適宜特定人群的食 品，但不以治療疾病為目的。功能稻米是兼有營養(yǎng)和調(diào)節(jié)人體生理活動功能， 而適宜特定人群的稻米。功能稻米(如高抗性淀粉等)既是日常飲食中最大的 功能食品，也是實施飲食預(yù)防疾病新戰(zhàn)略和解決全球亞健康問題的有效途徑。
1992年世界糧農(nóng)組織(FAO)將抗性淀粉定義為"不被健康人體小腸吸收的 淀粉及其降解物的總稱"。食品中抗性淀粉含量高因而具有耐消化性，可增加 飽腹感、節(jié)制飲食和控制血糖指數(shù)的作用，成為適宜于慢性病人群(如糖尿病、 高血壓、高血脂、肥胖、腸道疾病)食用的高抗性淀粉食品(Sajilata et al. Resistant Starch~A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2006,5:1-5)?？剐缘矸劭煞譃槲锢戆竦矸?、抗性淀粉顆粒、回生淀 粉和化學(xué)改性淀粉4種類型，其中回生淀粉是直鏈淀粉回生過程中分子重聚集 成有序的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(Sajilata et al. Resistant Starch~A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2006,5:1-5 )，被認(rèn)為是抗酶解較強的 抗性淀粉，具有較高阻礙食物中淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而降低餐后血糖且使血 糖既不過高又不過低而保持平穩(wěn)和飽腹耐饑餓等功能，更有利于糖尿病、高血 脂、肥胖和腸道疾病等人群的食物治療食品(Englyst et al. Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. European Journal of Clinical Nutrition,1992,46(2):33 50);回生淀粉是凝沉的淀粉聚合物，主要由糊
粉層淀粉冷卻后形成，是較重要也是較主要的抗性淀粉，因而也更具有商業(yè)價 值的類型(熊春紅等.抗性淀粉研究綜述.天然產(chǎn)物研究與開發(fā).2007, 19:708-717)。
現(xiàn)有技術(shù)中"一種適宜糖尿病人食用的稻米及其培育方法"公開了抗性淀 粉含量在5%以上的稻米的培育方法(該培育方法是中國專利申請?zhí)枮?200710157130. 6的專利申請文獻(xiàn))，該方法所選材料須通過經(jīng)誘變產(chǎn)生的品系、 突變植株或大量無確定目標(biāo)的地方水稻品種與種質(zhì)資源，因而存在篩選材料目 標(biāo)性不強，工作量大，大規(guī)模測定耗時、成本高，準(zhǔn)確率降低等缺陷。
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，以地方水稻生態(tài)群分類為基礎(chǔ)篩選高抗 性淀粉水稻品種的方法在國內(nèi)外未見報道。
本發(fā)明采用冬秈稻為材料經(jīng)多步篩選最后確定抗性淀粉含量高的水稻品 種。所述冬秈稻是指每年11 12月播種而翌年5 6月收獲的廣泛分布于海拔 100米 500米的熱帶地區(qū)的冬季秈稻，以地方品種為主，簡稱冬秈稻(以下均 稱冬秈稻)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中選用水稻材料目標(biāo)性不強，工 作量大，大規(guī)模測定耗時、成本高，篩選效率低的技術(shù)問題，提供一種篩選準(zhǔn) 確性高和效率高、成本低的用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方 法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方法，按以下步驟進
行
1、 水稻種子材料的準(zhǔn)備，即用每年11 12月播種而翌年5 6月收獲 的分布于海拔100米 500米的熱帶地區(qū)種植的40份以上的冬秈稻群體材料所 生成的對應(yīng)的40份以上的水稻種子作為高抗性淀粉含量的測定和高抗性淀粉 功能稻米水稻品種的篩選材料；
2、 將上述40份以上的水稻種子分別加工成米，按Gofii方法測定各份米 的抗性淀粉含量；所述的Gofii方法是在Analysis of resistant starch: a method forfoods and food product. Food Chemistry, 1996,56 (4): 445 449上闡述的方法；
3、 選取上述抗性淀粉含量在6.0%以上的米所對應(yīng)的種子材料按常規(guī)水 稻種植方法在海拔為100米 500米的熱帶地區(qū)種植；
4、 在收獲季節(jié)，收獲上述種植的水稻稻谷后加工成米，并按步驟2的測 定方法測定其米的抗性淀粉含量，選取抗性淀粉含量在8. 3%以上的米且將其抗 性淀粉含量由高到低排列，選取排列在前的2份米所對應(yīng)的種子材料為篩選出 的高抗性淀粉功能稻米水稻品種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下有益效果
1、 本發(fā)明以地方水稻生態(tài)群分類為基礎(chǔ)，選用分布于海拔100米 500 米的熱帶地區(qū)的冬秈稻群體材料篩選的高抗性淀粉功能稻米水稻品種，其加工 的米的抗性淀粉含量平均在7. 34%,使篩選材料的針對性強，大大降低了成本， 提高了篩選效率和篩選的準(zhǔn)確性、精確度。
2、 用本發(fā)明方法篩選出的高抗性淀粉功能稻米水稻品種的稻谷加工 的米與國內(nèi)著名的含高抗性淀粉的宜糖米、RS21和浙輻優(yōu)1號品種的稻谷加工 的米對比，分別測定其米及其米飯的抗性淀粉含量，表明用本發(fā)明方法所篩 選出的高抗性淀粉功能稻米水稻品種的米是以含回生淀粉為主的米，如本發(fā) 明方法篩選得到的水稻品種的稻谷加工的米煮熟后再蒸一次后得到的米飯的 抗性淀粉含量比用同樣方法將"宜糖米"水稻品種得到的米飯的抗性淀粉含 量高2%以上。由于回生抗性淀粉是抗酶解較強的抗性淀粉，具有較高阻礙食 物中淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而降低餐后血糖且使血糖既不過高又不過低而保 持平穩(wěn)和飽腹耐饑餓等功能，是更有利于糖尿病、高血脂、肥胖和腸道疾病 等人群的食物治療食品，因此用本發(fā)明方法篩選得到的水稻品種不僅抗性淀 粉高，還特別適宜糖尿病、高血脂、肥胖和腸道疾病等人群食用的稻米。
3、 本發(fā)明通過選取抗性淀粉含量在6%以上的對應(yīng)種子材料再在海拔為100 米 500米的熱帶地區(qū)種植的優(yōu)點在于快速純化、穩(wěn)定可靠地繁殖高抗性淀粉 水稻種子。4、用本發(fā)明方法篩選出的水稻加工的米的抗性淀粉含量高達(dá)8. 3% 8.5% (如實施例l所述)，其米飯抗性淀粉含量高達(dá)11% 13% (如用本發(fā)明方法篩 選的云功牌適糖米"功米3號"的米飯抗性淀粉含量10% 13%,將其米飯再蒸l 次的米飯風(fēng)干后，測得其抗性淀粉含量則高達(dá)13.0% 13.2%)，而國內(nèi)著名的高 抗性淀粉"宜糖米"因不屬于回生淀粉，其米飯抗性淀粉最高時僅為10.2%，(見 圖2)，因此，表明用本發(fā)明方法篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種，對推動選育 有利于腸道病、糖尿病和肥胖病等人群食用的功能稻米新品種具有重要指導(dǎo)意 義。


圖1是蒸煮次數(shù)對4個功能米抗性淀粉的影響；圖1中0-6分別表示如 下含義
橫坐標(biāo)上0表示米，即未蒸煮過的米；
橫坐標(biāo)上1表示將橫坐標(biāo)上0的米煮熟后取出樣品自然風(fēng)干的米飯， 即蒸煮次數(shù)為1;
橫坐標(biāo)上2表示將蒸煮次數(shù)為1的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干 的米飯，即蒸煮次數(shù)為2的米飯；
橫坐標(biāo)上3表示將蒸煮次數(shù)為2的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干 的米飯，即蒸煮次數(shù)為3的米飯；
橫坐標(biāo)上4表示將蒸煮次數(shù)為3的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干 的米飯，即蒸煮次數(shù)為4的米飯；
橫坐標(biāo)上5表示將蒸煮次數(shù)為4的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干
的米飯，即蒸煮次數(shù)為5的米飯；
橫坐標(biāo)上6表示將蒸煮次數(shù)為5的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干的米飯，即蒸煮次數(shù)為6的米飯。
圖2是冬秈稻群體材料及4個功能米(功米3號、RS21、浙輻優(yōu)1號、新平 早秈)的50個SSR標(biāo)記聚類分析。
具體實施例方式
以下結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明。 實施例1 (本發(fā)明方法實施例)
用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方法，按以下步驟進行
1、 水稻種子的準(zhǔn)備，用每年11 12月播種而翌年5 6月收獲的分布 于海拔100米、300米、400米、500米的熱帶地區(qū)種植的冬秈稻群體材料，在所 述的海拔熱帶地區(qū)取上述40份以上的冬秈稻群體材料所生成的40份以上的水
稻種子用作高抗性淀粉含量的測定和高抗性淀粉功能稻米水稻品種的篩選材 料；
2、 將上述種子分別加工成米，按Gofii方法測定各份米的抗性淀粉含量; 所述的Goili方法是在Analysis of resistant starch: a method for foods and food product Food Chemistry, 1996,56 (4): 445 449上闡述的方法；
3 、選取抗性淀粉含量在6%以上的米所對應(yīng)的種子材料分配給農(nóng)戶種植， 農(nóng)戶按常規(guī)方法在海拔為100米、300米、400米、500米的熱帶地區(qū)種植；
4、 在收獲季節(jié)，收獲上述種植的水稻稻谷后加工成米，并按步驟2的測 定方法測定其米的抗性淀粉含量，選取抗性淀粉含量在8. 3%以上且將其抗性淀 粉含量由高到低排列，取排列在前的2份米所對應(yīng)的種子材料為所篩選出的高 抗性淀粉水稻品種。(按此選取40份以上材料且選抗性淀粉含量由高到低排例 取排例在前的2份米的種子材料，可使統(tǒng)計上為顯著)。
結(jié)果分別在海拔為100米、300米、400米、500米的熱帶地區(qū)種植的 上述水稻品種按常規(guī)方法加工成米，按Gofii方法測得其抗性淀粉含量均在 8. 3% 8. 5%之間，100 500米種植米抗性淀粉含量變化不大。
我們將上述米含抗性淀粉8. 3% 8. 5%的單株形成穩(wěn)定的綠桿新品系定名為"功米3號"。將"功米3號"煮飯后再蒸l次的米飯風(fēng)千后，按Gofii方法測 得其抗性淀粉含量則高達(dá)13. 0% 13. 2%，進一歩表明本發(fā)明方法篩選的水稻品 種是具有高抗性淀粉的功能稻米品種，且是以回生抗性淀粉為主的高抗性淀 粉功能稻米水稻品種。
實施例2 (本發(fā)明方法篩選的水稻品種是以回生抗性淀粉為主的試驗)
一、 試驗材料
1、 宜糖米，宜糖米是浙江大學(xué)以雜交水稻恢復(fù)系R7954為起始材料，經(jīng)過 航天誘變處理，從M2群體15000個單株中篩選得到的抗性淀粉為3. 86%的突變體 RS111和3。/。的突變體RS21，又在RS111基礎(chǔ)上進衍生出的抗性淀粉含量達(dá)7. 8%
(見圖l)的突變體，命名為宜糖米。宜糖米由浙江大學(xué)提供的米樣品。
2、 RS21, RS21是由浙江大學(xué)供種在云南冬秈稻區(qū)種植的水稻品種。
3、 浙輻優(yōu)1號，浙輻優(yōu)l號是由浙江大學(xué)供種在云南冬秈稻區(qū)種植的水稻 品種。
4、 新平早秈，新平早秈是用本發(fā)明方法篩選的高抗性淀粉功能稻米水稻 品種，其稻谷加工的米的抗性淀粉含量為7. 5% (新平早秈中"早秈"是采用當(dāng) 地農(nóng)民的取名而命名的，新平早秈仍然是用本發(fā)明方法采用的冬秈稻群體材料 篩選的)。
按常規(guī)的稻谷加工成米的方法，將上述四種高抗性淀粉稻谷加工成米，按 Gofii方法[Analysis of resistant starch: a method for foods and food product. Food Chemistry, 1996, 56 (4): 445 449]測定上述4種米的抗性淀粉含量，分別是宜糖 米為7.8%、 RS21為3.0。/。、浙輻優(yōu)1號為3.6%和新平早秈為7.5%。參見圖l。
二、 將上述宜糖米、RS21、浙輻優(yōu)l號和新平早秈的米用家用電飯鍋煮熟 飯后取出樣品自然風(fēng)干的米飯為蒸煮次數(shù)為l (如圖l橫坐標(biāo)表示的l)，將蒸煮 次數(shù)為1的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干為蒸煮次數(shù)為2 (如圖l橫坐標(biāo) 表示的2)的米飯，將蒸煮次數(shù)為2的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干為蒸煮次數(shù)為3 (如圖1橫坐標(biāo)表示的3)的米飯，將蒸煮次數(shù)為3的米飯再蒸15-30 分鐘取出樣品自然風(fēng)干為蒸煮次數(shù)為4 (如圖1橫坐標(biāo)表示的4)的米飯，將蒸 煮次數(shù)為4的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干為蒸煮次數(shù)為5(如圖1橫坐 標(biāo)表示的5)的米飯，將蒸煮次數(shù)為5的米飯再蒸15-30分鐘取出樣品自然風(fēng)干 為蒸煮次數(shù)為6 (如圖1橫坐標(biāo)表示的6)的米飯；分別按Gofti方法測定上述4 種米蒸煮次數(shù)各1-6次米飯風(fēng)干樣品的抗性淀粉含量，其1-6次蒸煮次數(shù)抗性淀 粉含量變異見圖l。 三、結(jié)果
(1) 由圖1可知，上述4種水稻品種的米(即圖1中橫坐標(biāo)為0)的抗性淀 粉含量依次為宜糖米(7.8%)〉新平早秈(即冬秈稻)(7.5%)>浙輻優(yōu)1號 (3. 6%) >RS21 (3. 0%);通常認(rèn)為抗性淀粉為3%以上的食品屬于功能食品，鑒于普 通米的抗性淀粉為O. 5%,市場銷售的優(yōu)質(zhì)米抗性淀粉為O. 1%，因此本發(fā)明方法
篩選的水稻品種是具有高抗性淀粉功能稻米。
(2) 圖1蒸煮次數(shù)為1 3次表明，煮后的米飯和將其米飯再蒸了l-2次的
米飯中抗性淀粉百分比含量由高到低依次為新平早秈〉宜糖米〉浙輻優(yōu)1號 〉RS21;但圖1蒸煮次數(shù)為4 6次表明將米飯蒸了3 5次的米飯中抗性淀粉百分 比含量由高到低依次為宜糖米〉新平早秈〉浙輻優(yōu)1號〉RS21。這四個高抗性淀粉
米蒸煮冷卻后僅新平早秈的米飯會回升變硬，且抗性淀粉含量和功效明顯增 加；相反宜糖米、浙輻優(yōu)1號和RS21在蒸煮冷卻過程米飯不會回升變硬，且抗 性淀粉含量變化不大，這表明冬秈稻的回生抗性淀粉與宜糖米的抗性淀粉類型 有明顯差異。
(3)米的抗性淀粉為7. 5%的新平早秈稻的米煮飯后再蒸1次米飯(即蒸煮 次數(shù)為2的米飯)風(fēng)干后抗性淀粉含量則高達(dá)12. 2%，說明新平早秈米中的抗 性淀粉屬于回生淀粉，而回生淀粉被認(rèn)為是抗酶解較強的抗性淀粉，具有較 高阻礙食物中淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而降低餐后血糖且使血糖既不過高又不 過低而保持平穩(wěn)和飽腹耐饑餓等功能，更有利于糖尿病、高血脂、肥胖和腸道疾病等人群的食物治療食品。
實施例3 (農(nóng)戶級水平高抗性淀粉稻米SSR標(biāo)記聚類分析)
農(nóng)戶級水平是指以每一家農(nóng)民為一個種植單位。
采用上述本發(fā)明方法所用的冬秈稻群體材料以及用本發(fā)明方法篩選得 到新平早秈和功米3號、引品種浙輻優(yōu)1號和RS21在云南省玉溪市新平縣 (500米)的41個農(nóng)戶按水稻常規(guī)種植方法種植，共種植的41個材料作 50個SSR標(biāo)記聚類分析見圖2.由圖2可知41個農(nóng)戶種植的冬秈稻群體材 料按D二2可分為5個類群，即(l)冬秈I群27個農(nóng)戶所用的冬秈稻群體材 料(含新平早秈即圖2中ZSH)的50個SSR標(biāo)記DNA指紋圖譜相同；(2)冬 秈II群11個農(nóng)戶種植的冬秈稻群體材料的50個SSR標(biāo)記DNA指紋圖譜 相同；(3)冬秈III群2個農(nóng)戶，其中農(nóng)戶ZZ抗性淀粉含量為8. 2%，即 功米3號；(4)浙輻優(yōu)l號(圖2中ZFY1H) ;(5)RS21 (圖2中RS21)。圖2 表明高抗性淀粉稻米不僅41個農(nóng)戶所用的冬秈稻群體材料與浙江大學(xué)引 進的浙輻優(yōu)1號和RS21有明顯差異，而且用本發(fā)明篩選出的功米3號(圖 2中ZZ)及其代表冬秈稻群體材料米的抗性淀粉平均含量的新平早秈(圖2 中ZSH)也與浙江大學(xué)引進的浙輻優(yōu)1號(圖2中ZFY1H)和RS21.(圖2中 RS21)有明顯差異。因此功米3號及其冬秈稻群體材料(含新平早秈)均 不屬于外引品種浙輻優(yōu)1號和RS21。
權(quán)利要求
1、一種用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方法，其特征在于按以下步驟進行(1)水稻種子材料的準(zhǔn)備，即用每年11～12月播種而翌年5～6月收獲的分布于海拔100米～500米的熱帶地區(qū)種植的40份以上的冬秈稻群體材料所生成的對應(yīng)的40份以上的水稻種子作為高抗性淀粉含量的測定和高抗性淀粉功能稻米水稻品種的篩選材料；(2)將上述40份以上的水稻種子分別加工成米，按 id="icf0001" file="A2009100948090002C1.tif" wi="9" he="3" top= "88" left = "143" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>方法測定各份米的抗性淀粉含量；(3)選取上述抗性淀粉含量在6.0％以上的米所對應(yīng)的種子材料按常規(guī)水稻種植方法在海拔為100米～500米的熱帶地區(qū)種植；(4)在收獲季節(jié)，收獲上述種植的水稻稻谷后加工成米，并按步驟2的測定方法測定其米的抗性淀粉含量，選取抗性淀粉含量在8.3％以上的米且將其抗性淀粉含量由高到低排列，選取排列在前的2份米所對應(yīng)的種子材料為篩選出的高抗性淀粉功能稻米水稻品種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用冬秈稻篩選高抗性淀粉功能稻米水稻品種的方法，屬功能作物育種方法技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)要點是選用每年11～12月播種而翌年5～6月收獲的分布于海拔100米～500米的熱帶地區(qū)的冬秈稻群體材料40份以上，測定其各份米的抗性淀粉含量，選取抗性淀粉含量在6.0％以上的米所對應(yīng)的種子材料在上述海拔和地區(qū)種植，再測定其米的抗性淀粉含量，選取抗性淀粉含量在8.3％以上且抗性淀粉含量排例在前的2份米對應(yīng)的種子材料為所篩選出的水稻品種。本發(fā)明所篩選的水稻品種的米的抗性淀粉含量高達(dá)8.3～8.5％，其米飯抗性淀粉含量高達(dá)11～13％，使篩選材料的針對性強，大大降低了成本，提高了篩選效率和精確度。
文檔編號A01H1/04GK101658132SQ200910094809
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者普曉英, 瑩 曾, 曾亞文, 娟 杜, 楊樹明, 王雨辰, 平 賈 申請人:昆明田康科技有限公司