一種香型紫米三系雜交水稻的育種方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水稻的雜交制種領(lǐng)域，涉及一種香型紫米三系雜交水稻的育種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紫米，也稱黑米，是花色苷或花青色素在稻米種皮、果皮內(nèi)大量累積，使糙米呈現(xiàn)紫紅、紫黑、烏黑等顏色，因外表烏紫黑色而得名的稻米。紫米藥食兼用，具有諸多保健功效，因此也稱藥米、補(bǔ)血米、月米、長壽米、貢米和珍珠米。米質(zhì)有糯型和粘型兩種，但多為糯質(zhì)。
[0003]我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，紫糯米能補(bǔ)腎，改善心、肝、脾、胃之功能，固本扶正，大補(bǔ)氣血陰陽，對消化系統(tǒng)功能弱的人是很好的營養(yǎng)補(bǔ)品，同時，還可滋養(yǎng)肌膚，防止白發(fā)早生，具有延緩衰老之功效，對頭暈、貧血、眼疾、腰腿酸軟等癥有一定療效。紫糯米還可輔助治療跌打、骨折，將紫米搗爛外敷或用紫米酒內(nèi)服外擦，可加快痊愈。古農(nóng)醫(yī)書記載:紫米“滋陰補(bǔ)腎，健身暖胃，明目活血”，“清肝潤腸”，“滑濕益精，補(bǔ)肺緩筋”，可入藥入膳，對頭昏目眩、貧血白發(fā)、腰膝酸軟、夜盲耳鳴癥、療效尤佳。長期食用可延年益壽。這些也被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所證實。經(jīng)常食用紫米，有利于防治頭昏、目眩、貧血、白發(fā)、眼疾、腰膝酸軟、肺燥咳嗽、大便秘結(jié)、小便不利、腎虛水腫、食欲不振、脾胃虛弱等癥。有關(guān)水稻學(xué)者試驗分析報道，紫糯米內(nèi)含18種氨基酸，人體所需各種氨基酸都具有，其含量比普通大米高25.4%。還含有砸、鐵、鋅、鈣、錳、鉀、鎂、磷、鎂、鉬等多種礦物質(zhì)和微量元素，其中鉀、鎂、鐵、鋅、錳分別比普通大米高出4.4倍、6倍、1.7倍、3.8倍和1.7倍。另外內(nèi)含的B1、B2、B6、B12等多種B族維生素，含量是普通大米的4倍之多，其中，維生素B1、B2的含量分別為4.lmg/kg，和2.7mg/kg，是普通大米的1.5?6.8倍。此外，含有的黃酮類活性物質(zhì)，屬于黃酮類花色素甙類化合物，包含矢車菊素-5-葡萄糖式、天竺-3-麥芽糖苷-5-葡萄糖等，其含量是普通大米的5倍之多。同時，其賴氨酸是普通大米的2 — 2.5倍，蛋白質(zhì)含量是普通大米的37% ;膳食纖維含量較多，淀粉消化速度比較慢，血糖指數(shù)僅有55 (普通米飯為87)。因此認(rèn)為，豐富的氨基酸、微量元素和礦物質(zhì)有益胃腸消化，增強(qiáng)造血功能，可使血紅蛋白升高，具有強(qiáng)身補(bǔ)腦、治療產(chǎn)婦頭昏等功效。富含黃酮類活性物質(zhì)，對預(yù)防動脈硬化有很大的作用。維生素B群里的B1、B2、B6和B12都能夠促進(jìn)脂肪、蛋白質(zhì)、糖類的代謝，具有燃燒脂肪、避免脂肪囤積的功效。豐富的鉀元素能夠吸收體內(nèi)多余的鹽分，并且維持體內(nèi)水分的平衡，而對人體有非常好的幫助，消除水腫浮胖。豐富的膳食纖維能夠促進(jìn)腸道通便、增加飽腹感，抑制食欲，有助于減肥。低血糖指數(shù)不會造成血糖的劇烈波動，豐富的鉀、鎂等礦物質(zhì)還有利于控制血壓、減少患心腦血管疾病的風(fēng)險，所以，可作為糖尿病人和心血管疾病患者膳食調(diào)養(yǎng)食品。
[0004]香稻米含有大量的蛋白質(zhì)、各種氨基酸、生物堿、維生素、淀粉酶、脂肪酶、麥芽糖酶和鈣、磷、鐵以及豐富的鋅、砸等微量元素，能增強(qiáng)人體的抵抗力，改善新陳代謝，是治療壞血病、過敏性疾病、急慢性疾病的輔助藥物，還能健全毛細(xì)血管，對高血壓及心血管疾病患者有一定療效。李時珍在《本草綱目》中記載，“香米能潤心肺，和白藥，久服輕身延年”。同時，香米飯香味濃馥，米粒晶瑩，米飯芬芳而深得消費者的青睞，以香米釀成的香米酒，醇香滿口，酒品質(zhì)也佳。具有香味的稻米，不僅品質(zhì)好，還擁有豐富的營養(yǎng)保健功效，經(jīng)濟(jì)價值甚高。
[0005]隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活水平的提高，人們消費將從單一糧食轉(zhuǎn)向多樣化的優(yōu)質(zhì)食品來改進(jìn)膳食結(jié)構(gòu)，對既具營養(yǎng)，又有藥用保健功能的食品更加關(guān)注和喜愛。特別是隨著我國進(jìn)入老齡社會，對抗衰老食品需求量更大。因此今后人們對回歸自然的浪潮中，作為藥食兼用，具有保健功能的特種稻米紫香糯米更具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。因此，香味已成為稻米重要品質(zhì)特征之一，含有香味的水稻育種也成為當(dāng)前水稻育種的一個熱點和發(fā)展方向，特別是具有特殊食藥保健作用的香型紫米研發(fā)更備受水稻育種科學(xué)的高度關(guān)注。
[0006]云南是中國稻種的最大遺傳和生態(tài)多樣性的天然寶庫，是中國稻種優(yōu)異種質(zhì)的富集中心，擁有豐富的紫黑米和香糯米等水稻資源。但傳統(tǒng)的地方紫米或紫糯米老品種植株高大，株型松散，葉片長軟，極易倒伏，產(chǎn)量低，也沒有香味。20世紀(jì)80年代以來，我國以云南水稻育種單位為主的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)，把IR的矮桿、株葉型、抗病等優(yōu)良性狀基因?qū)氲胤阶厦谆蜃吓疵桌掀贩N進(jìn)行改良，育成了許多具有矮桿、株型緊湊、豐產(chǎn)性較好等特點的紫米常規(guī)水稻品種，產(chǎn)量比地方品種大大提高，積極推進(jìn)了我國特種水稻育種的發(fā)展。但這些常規(guī)稻，由于缺乏雜交水稻的豐富遺傳基礎(chǔ)和擴(kuò)大的遺傳差異，產(chǎn)量始終比雜交稻低30%以上，導(dǎo)致香型紫米常規(guī)水稻品質(zhì)雖然特好，但產(chǎn)量低，不能滿足市場需求。因此，充分利用紫米資源，對紫米尤其香型紫米雜種優(yōu)勢利用，選育出紫米香味濃郁，且產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣的雜交水稻新品種，對推進(jìn)我國特種水稻開發(fā)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]紫米，也稱黑米，是指水稻籽粒的種皮顏色為紫色或黑色。
[0008]所述香型，是指水稻的地上部，包括每一籽粒、葉片、莖桿等均有香味。
[0009]所述香型紫米資源品種是指不僅限于云南香型紫米資源品種，也包括來自國內(nèi)外香型紫米資源常規(guī)品種及其衍生品種。
[0010]所述產(chǎn)量高，適應(yīng)性廣是指育成香型紫米雜交水稻產(chǎn)量比一般紫米品種或其親本產(chǎn)量高30%以上，而且比一般紫米品種更適宜不同海拔、瑋度，不同生態(tài)氣候推廣應(yīng)用。
[0011]保持能力是指以香型紫米品種資源為父本和三系不育系IV雜交后，雜種F1代的結(jié)實率為0%。所述恢復(fù)力是以香型紫米品種資源為父本與不育系IV雜交后，雜種F1代的結(jié)實率大于75%。
[0012]高配合力是指品種群體中任一品種和另一品種群體的每一個品種雜交，雜種Ff量表現(xiàn)，產(chǎn)量高的為高配合力，反之就是配合力低。
[0013]所述導(dǎo)入是指通過常規(guī)雜交育種和生物技術(shù)手段，使目標(biāo)基因轉(zhuǎn)移、重組，獲得具有目標(biāo)性狀的新材料或品系。
[0014]所述雜交，為常規(guī)的水稻雜交，要點有:一是依據(jù)父本和母本的生物學(xué)特性，采取栽培技術(shù)措施，使父母本在同一時間開花；二是通過人工去雄、人工授粉等外部手段將父本的花粉傳到母本的柱頭上進(jìn)行雜交授粉，獲取雜交種子匕。
[0015]本發(fā)明的目的是提供一種香型紫米三系雜交水稻的育種方法，所述方法通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0016](I)篩選具有紫米基因(P)和香味基因(a)的保持系I和恢復(fù)系V1:從香型紫米品種資源中篩選具有保持能力且含有紫米基因(P)和香味基因(a)的保持系I，作為選育香型紫米保持系紫米基因(P)和香味基因(a)的親本供體材料；從香型紫米品種資源中篩選具有恢復(fù)能力且含有紫米基因(P)和香味基因(a)的恢復(fù)系VI，作為選育香型紫米恢復(fù)系紫米基因(P)和香味基因(a)的親本供體材料；
[0017](2)選育香型紫米保持系III和三系不育系V:將保持系I和高配合力優(yōu)良保持系II雜交，把紫米基因⑵和香味基因(a)導(dǎo)入保持系II中，以香型、紫米、高配合力、異交習(xí)性好為主要選擇標(biāo)準(zhǔn)，育成高配合力香型(aa)紫米(PP)保持系III，將保持系III和三系不育系IV雜交，經(jīng)6代以上選株回交，選育出香型(aa)紫米(PP)三系不育系V ;
[0018](3)選育香型紫米恢復(fù)系VID:將恢復(fù)系VI和高配合力優(yōu)良恢復(fù)系VE雜交，把紫米基因⑵和香味基因(a)導(dǎo)入恢復(fù)系VE中，以香型、紫米、高配合力、大穗、花粉量大、花期較長為主要選擇標(biāo)準(zhǔn)，育成高配合力香型(aa)紫米(PP)恢復(fù)系VID ;
[0019](4)培育香型紫米三系雜交水稻:以不育系V為母本，以恢復(fù)系VID為父本，配制雜交組合，育成香型(aa)紫米(PP)雜交水稻IX ;或以不育系V為母本，以具有同等位香味基因(aa)、沒有紫米基因(PP)的香型非紫米水稻恢復(fù)系為父本，配制雜交組合，育成香型(aa)紫米(Pp)雜交水稻IX ;或以具有同等位香味基因(aa)、沒有紫米基因(PP)的香型非紫米水稻不育系為母本，以恢復(fù)系VID為父本，配制雜交組合，育成香型(aa)紫米(Pp)雜交水稻IX。
[0020]其中，所述香型紫米保持系I為文紫128及與文紫128具有同等位香味基因(aa)和保持能力的紫米水稻任何一種；
[0021]所述優(yōu)良保持系II為文香28B或任何一種保持能力強(qiáng)的保持系；
[0022]所述的不育系選自野敗型不育系龍?zhí)仄諥、崗型不育系崗46A、D型不育系宜香IA和印水型不育系I1-32A中的一種；
[0023]所述香型紫米恢復(fù)系VI為文紫386及與文紫386具有同等位香味基因(aa)和恢復(fù)能力的紫米水稻品種任何一種；
[0024]所述優(yōu)良恢復(fù)系選自文恢206和宜恢1577中的一種，也可以是現(xiàn)行推廣使用的文恢247等任何一種具有強(qiáng)恢復(fù)的恢復(fù)系。
[0025]為最終實現(xiàn)香型紫米雜交稻三系配套，成功選育出配合力強(qiáng)的香型紫米保持系II1、香型紫米不育系V和香型紫米恢復(fù)系麗，并實現(xiàn)香型紫米雜交稻雜種優(yōu)勢強(qiáng)，產(chǎn)量高，適應(yīng)性廣的培育目標(biāo)，本發(fā)明所