本發(fā)明涉及水稻育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鋅抗病蟲綠色水稻的選育方法。

背景技術(shù)：

鋅是人體必需的微量營養(yǎng)元素，具有重要的生理作用。人體缺鋅會(huì)引起一系列的代謝紊亂，直接危害人類健康，如孩子缺鋅，輕則會(huì)造成生長發(fā)育遲緩、免疫機(jī)能降低，重則會(huì)導(dǎo)致智力發(fā)育障礙，甚至死亡。鋅元素主要存在于海產(chǎn)品、動(dòng)物內(nèi)臟中，其它食物中含鋅量很少。日常飲食中，不論是大米、面條和面包等主食，還是孩子們愛吃的牛奶、蛋類食物及其他零食中鋅的含量很低，富含鋅的蔬菜和水果也很少。who和fao組織建議，每日鋅的攝入量應(yīng)為15mg以上。據(jù)檢測，動(dòng)物性食品含鋅相對(duì)較多，每100g大約含鋅3～5mg；植物性食品中含鋅較少，每100g約含鋅1mg。因此，按照常規(guī)的飲食難以滿足鋅的基本需求。

米飯是我國人民一日三餐的主食。目前市售普通大米中鋅的含量平均僅為10mg/kg，正常吃飽不可能滿足鋅的需求。因此，開展高鋅水稻育種，實(shí)施膳食策略從源頭滿足鋅營養(yǎng)的需求，對(duì)減輕和改善鋅缺乏的現(xiàn)狀具有重要意義。

我國用世界7％的耕地養(yǎng)活了世界22％的人口，同時(shí)也消耗了世界35％的化肥和33％的農(nóng)藥。根據(jù)“綠色”的發(fā)展理念，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“減肥減藥”雙減計(jì)劃已成為國家意志。另外，食品安全日益成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。此外，隨著全球氣候變化、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及栽培品種變更，水稻生產(chǎn)面臨的生物脅迫越來越嚴(yán)重。稻瘟病、兩遷害蟲稻飛虱和二化螟等原有病蟲害頻繁暴發(fā)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因預(yù)防不及時(shí)而造成對(duì)水稻產(chǎn)量和衛(wèi)生與安全品質(zhì)的嚴(yán)重危害已非常普遍。因此，加強(qiáng)抗病蟲水稻品種選育，有助于水稻環(huán)境友好生產(chǎn)，推動(dòng)更安全綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高鋅抗病蟲綠色水稻的選育方法，育成的水稻品種聚合高鋅、抗病、抗蟲的3種優(yōu)良特性。

一種高鋅抗病蟲綠色水稻的選育方法，包括：

(1)選擇抗病水稻為親本i，選擇趨避型抗蟲水稻為親本ii，進(jìn)行雜交，獲得單交f1種子；

(2)選擇鋅含量為30mg/kg以上的粳稻為親本iii，種植單交f1代，將單交f1代與親本iii進(jìn)行雜交，獲得三交f1種子；

(3)種植三交f1代，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體群體，按單株收獲種子；

(4)按株系種植dh1代，提取dna，分子標(biāo)記鑒定選擇抗病基因，選擇入選株系中精米鋅含量≥30mg/kg的株系；

(5)按株系種植dh2代，選擇對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性的優(yōu)良株系；

(6)按品系種植dh3代，鑒定秈粳稻類型，選擇偏粳型的品系；

(7)按品系種植dh4代，系統(tǒng)選育，選擇鋅含量為30mg/kg以上、抗病蟲偏粳型的定型品系，即得高鋅抗病蟲綠色水稻。

步驟(1)中，以親本i為母本、以親本ii為父本進(jìn)行雜交；步驟(2)中，以單交f1代為母本、以親本iii為父本進(jìn)行雜交。

作為優(yōu)選，所述的親本i為華占。華占是中國水稻研究所選育強(qiáng)優(yōu)勢秈型恢復(fù)系(新品種授權(quán)公告號(hào)：cna004168g)，可購于中國水稻研究所朱旭東課題組。該品種抗稻瘟病，攜帶抗病基因pi2，鋅含量僅12.3mg/kg，是親本iii粒粒滋的1/2.7，高感蟲，對(duì)稻飛虱和二化螟無趨避型抗蟲性。

作為優(yōu)選，所述的親本ii為浙抗稻2號(hào)。浙抗稻2號(hào)是浙江大學(xué)選育的對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性粳稻新品種。該品種已向農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室申請受理新品種保護(hù)，申請?zhí)枺?0130458.8，可購于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院。該水稻品種對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性，中感稻瘟病，鋅含量僅11.6mg/kg，是親本iii粒粒滋的1/2.8。

作為優(yōu)選，所述的親本iii為粒粒滋。粒粒滋是浙江大學(xué)培育的迷你型高鋅含量粳稻品種，詳見：張琳琳、韓娟英、劉振、舒小麗、吳殿星.迷你型高鋅含量水稻的選育及其特征特性.中國稻米，2011，17(6)：66-68。該水稻品種鋅含量高達(dá)32.8mg/kg，高感稻瘟病，高感蟲，對(duì)稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性。

選用華占、浙抗稻2號(hào)與粒粒滋雜交配組并經(jīng)花藥培養(yǎng)，選育的高鋅抗病蟲綠色水稻品種，鋅含量30.9mg/kg，與高鋅親本iii粒粒滋(32.8mg/kg)相仿，是抗稻瘟病親本i華占(12.3mg/kg)的2.5倍，是趨避型抗蟲親本ii浙抗稻2號(hào)(11.6mg/kg)的2.7倍，抗稻瘟病，對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性。

作為優(yōu)選，步驟(4)中，所述的抗病基因?yàn)槿A占攜帶的pi2抗稻瘟病基因。

分子標(biāo)記鑒定選擇抗病基因時(shí)，具體的引物設(shè)計(jì)與操作方法參見：陳深等.水稻恢復(fù)系華占抗稻瘟病遺傳分析及基因鑒定.植物病理學(xué)報(bào)，2015，45(6)：598-605。

作為優(yōu)選，采用室內(nèi)結(jié)合室外大區(qū)鑒定選擇對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性的優(yōu)良品系。

作為優(yōu)選，步驟(6)中，采用程氏指數(shù)法鑒定秈粳稻類型。

采用程氏指數(shù)法鑒定秈粳稻類型的具體方法與操作參見：姜勇和李仕貴.利用程氏指數(shù)法對(duì)173份水稻材料秈粳屬性的鑒別.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21(8)：180-183，187。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明育成的水稻品種，具有高鋅、抗稻瘟病和趨避型抗蟲特性，既可以補(bǔ)充鋅營養(yǎng)促進(jìn)嬰兒的生長發(fā)育，又可以綠色生產(chǎn)保證食用安全性；

(2)采用花藥培養(yǎng)，與雜交技術(shù)相比，花藥培養(yǎng)技術(shù)可快速穩(wěn)定與實(shí)現(xiàn)早判斷鑒定，育種周期短，而采用先秈粳雜交再與粳稻雜交的三交策略，更有利于克服秈稻花藥培養(yǎng)難的技術(shù)問題。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

1、育種材料：

(1)以抗病水稻華占為母本。華占是中國水稻研究所選育強(qiáng)優(yōu)勢秈型恢復(fù)系(新品種授權(quán)公告號(hào)：cna004168g)，可購于中國水稻研究所朱旭東課題組。該品種抗稻瘟病，攜帶抗稻瘟病主效基因pi2，鋅含量僅12.3mg/kg，高感蟲，對(duì)稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性。

(2)以浙抗稻2號(hào)為父本。浙抗稻2號(hào)是浙江大學(xué)選育對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性粳稻新品種。該品種已向農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室申請受理新品種保護(hù)，申請?zhí)枺?0130458.8，可購于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院。該品種對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性，中感稻瘟病，鋅含量僅11.6mg/kg。

(3)以粒粒滋為父本。粒粒滋是浙江大學(xué)培育的迷你型高鋅含量粳稻品種，詳見：張琳琳、韓娟英、劉振、舒小麗、吳殿星.迷你型高鋅含量水稻的選育及其特征特性.中國稻米，2011，17(6)：66-68。粒粒滋鋅含量高達(dá)32.8mg/kg，高感稻瘟病，高感蟲，對(duì)稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性。

2、高鋅抗病蟲綠色水稻品種的選育過程為：

(1)2011年春夏季，浙江杭州，以抗稻瘟病親本i(華占)為母本，與趨避型抗蟲親本ii(浙抗稻2號(hào))為父本，雜交得單交f1代種子11粒；

(2)2012年冬春季，海南陵水，種植單交f1代11株，以高鋅含量親本iii(粒粒滋)為父本雜交，獲得三交f1(華占/浙抗稻2號(hào)//粒粒滋)種子105粒；

(3)2012年春夏季，浙江杭州，種植三交f1(華占/浙抗稻2號(hào)//粒粒滋)代植株105株，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(dh)群體；

(4)2013年冬春季，海南陵水，按單株收獲dh0代種子，構(gòu)建dh系726個(gè)；

(5)2013年春夏季，浙江杭州，種植dh1植株，提取dna，分子標(biāo)記鑒定選擇攜帶pi2抗病基因的142株，收獲入選株系種子，檢測入選株系精米中的鋅含量≥30mg/kg的株系36個(gè)；

(6)2014年春夏季，浙江杭州，按株系種植dh2代，室內(nèi)結(jié)合室外大區(qū)鑒定選擇對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避抗蟲性的株系5個(gè)；

(7)2015年春夏季，浙江杭州，按品系種植dh3代，采用程氏指數(shù)法鑒定秈粳稻類型，選擇偏粳型的品系4個(gè)；

(8)2016年夏秋季，浙江杭州，按品系種植dh4代，獲得高鋅抗病蟲偏粳型的定型品系1個(gè)，即高鋅抗病蟲綠色水稻。

本實(shí)施例選育的高鋅抗病蟲綠色水稻品種：鋅含量30.9mg/kg，與高鋅親本iii粒粒滋(32.8mg/kg)相仿，是抗稻瘟病親本i華占(12.3mg/kg)的2.5倍，是趨避抗蟲親本ii浙抗稻2號(hào)(11.6mg/kg)的2.7倍，抗稻瘟病，對(duì)稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性，有效聚合3個(gè)親本的優(yōu)良特性。

以上所述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。