一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法技術

本發明專利技術公開了一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法，包括：選擇抗病水稻為親本I，抗蟲水稻為親本II，巨大胚水稻為親本III，紅米水稻為親本IV，將親本兩兩雜交獲得兩個單交F

Polymerization breeding method of rice with rich nutrition, disease resistance and insect resistance

The invention discloses a method for breeding, disease and insect resistance in rice is rich in various nutrients including: the selection of resistant rice lines I, II transgenic rice lines, giant embryo rice were III, red rice IV as parents, 22 hybrid parents will get two single handed F

【技術實現步驟摘要】
一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法
本專利技術涉及水稻育種
，尤其涉及一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法。
技術介紹
米胚富含蛋白質、脂肪、可溶性糖、維生素和各類生理活性成分，如伽瑪氨基丁酸、肌醇、谷維素、VE、谷胱甘肽和N-去氫神經酰胺等。醫學營養專家早已提出：長期食用胚米能預防高血壓和高血脂、降低血清膽固醇，軟化血管，有助于排毒、美容養顏，保持青春活力之功能。日本、中國水稻研究所、上海交通大學、福建農林大學、南京農業大學和浙江大學先后開展了巨大胚水稻研究。紅米為我國特種水稻之一，富含眾多的營養素，其中以鐵質最為豐富，故有補血及預防貧血的功效。而其內含豐富的磷，維生素A、B群，則能改善營養不良、夜盲癥和腳氣病等毛病，又能有效舒緩疲勞、精神不振和失眠等癥狀。所含的泛酸、維生素E、谷胱甘肽等物質，則有抑制致癌物質的作用，尤其對預防結腸癌的作用更是明顯。值得注意的是，與五谷雜糧一樣紅米常保留種皮食用，一般農藥殘留相對易高。我國用世界7％的耕地養活了世界22％的人口，同時也消耗了世界35％的化肥和33％的農藥。綠色生產和食品安全日益成為公眾關注的焦點。另外，隨著全球氣候變化、種植結構調整以及栽培品種變更，水稻生產面臨的生物脅迫越來越嚴重。稻瘟病、兩遷害蟲(稻飛虱和二化螟)原有病蟲害頻繁暴發，造成巨大的經濟損失，噴藥過度也嚴重影響了安全品質。因此，加強抗病和抗蟲水稻品種選育，有助于推動更安全綠色農業的發展。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法，育成的定型品系，聚合紅米、巨大胚、抗病、抗蟲的4種優良特性，不僅具有紅米和胚米富含的多種營養成分，又可以進行綠色生產，適宜作為安全的特膳營養大米。一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法，包括：(1)選擇抗病水稻為親本I，趨避型抗蟲水稻為親本II，胚重是普通稻胚重的2倍以上的水稻品種為親本III，紅米水稻為親本IV，將四個親本兩兩雜交獲得兩個單交F1代；(2)種植兩個單交F1代，進行雜交獲得雙交F1代；(3)種植雙交F1代，采用花藥培養構建加倍單倍體群體，按單株收獲種子；(4)種植DH1代，提取DNA，采用分子標記鑒定選擇攜帶抗稻瘟病基因的株系，通過分子標記鑒定秈粳類型，選擇偏粳型的株系，在入選株系中選擇種皮紅色、胚重是普通稻胚重的2倍以上的株系；(5)種植DH2代，選擇對稻飛虱和二化螟具有趨避抗性的優良品系；(6)種植DH3代，按熟期選育，選擇生育期不超過135天的優良品系；(7)種植DH4代，按產量選育，選擇畝產400公斤以上的優良品系；(8)種植DH5代，系統選育，選擇聚合種皮紅色、胚重是普通稻胚重的2倍以上、抗病、抗蟲、偏粳多種特性，并兼顧熟期與產量的定型品系，即得富含多種營養抗病蟲水稻。將四個親本兩兩雜交指的是：將親本I和親本II進行雜交獲得單交F1-A(親本I/親本II)代，將親本III和親本IV進行雜交獲得單交F1-B(親本III/親本IV)代。作為優選，所述的親本I為華占。華占是中國水稻研究所選育強優勢秈型恢復系(新品種授權公告號：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，高感蟲，對稻飛虱和二化螟無趨避型抗蟲性，胚普通大小，系種皮白色的普通水稻。作為優選，所述的親本II為浙抗稻2號。浙抗稻2號是浙江大學選育的對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性粳稻新品種。該品種已向農業部植物新品種保護辦公室申請受理新品種保護，申請號：20130458.8，可購于浙江大學農學院。該水稻品種對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性，中感稻瘟病，胚普通大小，系種皮白色的普通水稻。作為優選，所述的親本III為XS-gel。XS-gel是浙江大學培育的巨大胚粳稻，詳見：ZhangLL，HuPS，TangSQ，ZhaoHJ，WuDX.Comparativestudiesonmajornutritionalcomponentsofricewithgiantembryo.JournalofFoodBiochemistry，2005，29：653-661。XS-gel為巨大胚，胚大小為普通水稻2倍以上，是親本I(華占)的2.6倍、親本II(浙抗稻2號)的2.4倍、親本IV(長浙紅珍)的2.3倍，高感稻瘟病，高感蟲，對稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性，系種皮白色的水稻。作為優選，所述的親本IV為長浙紅珍。長浙紅珍是浙江大學和長江大學合作選育的紅米特種粳稻品種。該品種已向農業部植物新品種保護辦公室申請受理新品種保護，申請號：20150891.1，可購于浙江大學農學院。長浙紅珍為紅米特種粳稻，種皮紅色，胚普通大小，高感稻瘟病，高感蟲，對稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性。選用華占、浙抗稻2號、XS-gel、與長浙紅珍雜交配組并經花藥培養，選育的富含多種營養抗病蟲水稻品種，為紅米特種稻，種皮紅色，巨大胚，胚大小與XS-ge1相仿(是XS-ge1的0.98倍)，是親本I(華占)的2.39倍、親本II(浙抗稻2號)的2.39倍、親本IV(長浙紅珍)的2.29倍，抗稻瘟病，對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性。作為優選，步驟(4)中，所述的抗稻瘟病基因為華占攜帶的Pi2抗稻瘟病基因。具體的引物設計與操作方法參見：陳深等.水稻恢復系華占抗稻瘟病遺傳分析及基因鑒定.植物病理學報，2015，45(6)：598-605。作為優選，步驟(4)中，用于鑒定秈粳類型的分子標記是InDel標記。具體方法參見：陳萍萍等.利用InDel標記鑒定水稻秈粳交衍生株系的秈粳屬性[J].福建農業學報，2014，29(6)：519-523。作為優選，步驟(5)中，采用室內結合室外大區鑒定選擇對稻飛虱和二化螟具有趨避抗性的優良品系。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：(1)本專利技術育成的水稻品種，具有紅米、巨大胚、抗稻瘟病和趨避抗蟲特性，既可以利用紅米的多種營養，又可以進行綠色生態生產保證食用安全性；(2)采用花藥培養，比雜交技術快速穩定且可以早期性狀判斷。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步詳細描述。實施例1、育種材料：(1)以華占為親本I。華占是中國水稻研究所選育強優勢秈型恢復系(新品種授權公告號：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，高感蟲，對稻飛虱和二化螟無趨避型抗蟲性，胚普通大小，系種皮白色的普通水稻。(2)以浙抗稻2號為親本II。浙抗稻2號是浙江大學選育的對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性粳稻新品種。該品種已向農業部植物新品種保護辦公室申請受理新品種保護，申請號：20130458.8，可購于浙江大學農學院。該水稻品種對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性，中感稻瘟病，胚普通大小，系種皮白色的普通水稻。(3)以XS-gel為親本III。XS-gel是浙江大學培育的巨大胚粳稻，詳見：ZhangLL，HuPS，TangSQ，ZhaoHJ，WuDX.Comparativestudiesonmajornutritionalcomponentsofricewithgiantembryo.JournalofFoodBiochemistry，2005，29：653-661。XS-ge1為巨大胚，胚大小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法，其特征在于，包括：(1)選擇抗病水稻為親本I，趨避型抗蟲水稻為親本II，胚重是普通稻胚重的2倍以上的水稻品種為親本III，紅米水稻為親本IV，將四個親本兩兩雜交獲得兩個單交F

【技術特征摘要】
1.一種富含多種營養抗病蟲水稻的聚合育種方法，其特征在于，包括：(1)選擇抗病水稻為親本I，趨避型抗蟲水稻為親本II，胚重是普通稻胚重的2倍以上的水稻品種為親本III，紅米水稻為親本IV，將四個親本兩兩雜交獲得兩個單交F1代；(2)種植兩個單交F1代，進行雜交獲得雙交F1代；(3)種植雙交F1代，采用花藥培養構建加倍單倍體群體，按單株收獲種子；(4)種植DH1代，提取DNA，采用分子標記鑒定選擇攜帶抗稻瘟病基因的株系，通過分子標記鑒定秈粳類型，選擇偏粳型的株系，在入選株系中選擇種皮紅色、胚重是普通稻胚重的2倍以上的株系；(5)種植DH2代，選擇對稻飛虱和二化螟具有趨避抗性的優良品系；(6)種植DH3代，按熟期選育，選擇生育期不超過135天的優良品系；(7)種植DH4代，按產量選育，選擇畝產400公斤以上的優良品系；(8)種植DH5代，系統選育，選擇聚合種皮紅色、胚重是普通稻胚重的2倍以上、抗病、抗蟲、偏粳多種特性，并兼顧熟期與產量的定型品系，即得富含多種營養抗病蟲水稻。2.根據權利要求1所述的富含多種營養抗病蟲水稻的聚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳殿星，丁箐雯，舒小麗，張寧，王寅，傅吉，黃佳佳，朱張士昌，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江,33