一种黄色胚乳水稻的选育方法技术

本发明专利技术公开了一种黄色胚乳水稻的选育方法，该方法包括：以高脂肪含量水稻为亲本A、高直链淀粉含量水稻为亲本B，黄色叶片的水稻为亲本C，以亲本A为母本，分别与亲本B和亲本C杂交，获得F1A/B和F1A/C；以F1A/C为母本相互杂交，获得复交F1代；F1代自交，获得F2代种子；选留黄色胚乳的F2代籽粒种植，构建加倍单倍体；依次种植DH1～DH4代，连续自交，并以黄色胚乳、高直链淀粉含量、高脂肪含量、产量、农艺性状以及花青素等作为筛选指标，获得黄色胚乳水稻。本发明专利技术黄色胚乳水稻，具有黄色胚乳，高直链淀粉含量、高脂肪和高花青素含量，开发天然黄色米线，符合天然、健康的消费需求。

A Breeding Method of Yellow Endosperm Rice

The invention discloses a breeding method for yellow endosperm rice, which includes: using rice with high fat content as parent A, rice with high amylose content as parent B, rice with yellow leaves as parent C, rice with parent A as mother parent, and crossing with parents B and C respectively to obtain F1A/B and F1A/C; crossing with F1A/C as mother parent to obtain multiple F1 generation; self-crossing with F1 generation to obtain F2 generation. Seeds; F2 generation grains with yellow endosperm were planted to construct doubled haploids; DH1-DH4 generation were planted successively for continuous self-pollination, and yellow endosperm, high amylose content, high fat content, yield, agronomic traits and anthocyanin were used as screening indicators to obtain yellow endosperm rice. The yellow endosperm rice of the invention has yellow endosperm, high amylose content, high fat and high anthocyanin content, and develops natural yellow rice noodles, which meets the natural and healthy consumption demand.

【技术实现步骤摘要】
一种黄色胚乳水稻的选育方法
本专利技术涉及水稻育种
，尤其涉及一种黄色胚乳水稻的选育方法。
技术介绍
黑米、红米、紫米、黄米等彩色特种水稻，是我国食补的主要素材，有研究致力于彩色特种水稻的选育。申请公布号为CN102524052A的专利技术专利申请公开了一种具有产彩色米功能稻的选育方法，所述选育方法包括以下步骤：(1)选择三系保持系B作母本与黑米稻父本杂交，杂种一代与保持系B多代回交，选育含黑种皮且其它性状与保持系B一致的保持系黑B；(2)用与三系保持系B相对应的不育系A与保持系黑B杂交生产不育系黑A，含杂合黑种皮基因；(3)用不育系黑A与恢复系巨胚糯R杂交生产杂种F1代种子“杂F1”，同时含杂合黑种皮、巨胚和糯基因；(4)杂种F1代种子“杂F1”即作为生产用种。申请公布号为CN102630557A的专利技术专利申请公开了一种功能型配方稻米品种的选育方法；该专利技术选用生产上推广面积较大且品质好的水稻品种作轮回亲本，分别与黑米稻、紫米稻、红米稻、糯稻、巨胚稻杂交，后代与轮回亲本多代回交，选育农艺性状与轮回亲本相近，且分别具有黑米、紫米、红米、糯米、巨胚米性状的近等基因系品系，按一定比例混合而成配方米的生产用种。但令人遗憾的是，所谓彩色米的功能营养只存在种皮之中，亦即五谷杂粮中的糙米某种程度上更有利于健康。人们食用的都是精白米，主要为胚乳，即稻谷进行精加工研磨去掉种皮(麸糠)变成精米之后，就基本上完全丧失了种皮中富含的色素等特种营养成分。因此，对精白米进行营养强化，不但可以有效解决上述问题，也可以显著增加精米的营养品质和经济价值。为了实现上述目标，我国科学院院士刘耀光课题组率先通过农杆菌介导的水稻遗传转化，在粳稻(ZH11)和籼稻(HG1)中实现了花青素在胚乳的特异合成，首次创造出转基因黄色胚乳水稻“紫晶米”。遗憾的是，在当前背景下，转基因黄色胚乳水稻的商业化很难。有鉴于此，本专利技术提供一种黄色胚乳水稻的选育方法，为非转基因黄色胚乳保健水稻选育及其利用奠定基础。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种黄色胚乳水稻的选育方法，该方法选育的黄色胚乳水稻不仅具有正常黄白色种皮和黄色胚乳，还具有较高的直链淀粉含量、脂肪和花青素含量，符合食品天然、安全、健康的发展需求，也为天然黄色胚乳水稻的精深利用奠定基础。具体实施方案如下：一种黄色胚乳水稻的选育方法，包括：(1)以高脂肪含量的水稻为亲本A，高直链淀粉含量的水稻为亲本B，叶片黄色的水稻为亲本C，以亲本A为母本，分别与亲本B和亲本C杂交，获得两个单交的F1A/B和F1A/C种子；(2)种植F1A/B和F1A/C，以F1A/C为母本相互杂交，获得复交F1代；(3)种植F1代，自交，获得F2代；(4)选择F2代中种皮黄白色、胚乳黄色的籽粒进行种植，构建加倍单倍体群体DH0，按单株收获DH1代种子；(5)种植DH1代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％和脂肪含量≥2％为筛选指标，收获DH2代；(6)种植DH2代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％、脂肪含量≥2％和农艺形状为筛选指标，收获DH3代；(7)种植DH3代，以黄色胚乳、粗脂肪含量≥2％且70％以上以淀粉-脂肪复合体形式存在、农艺性状和产量为筛选指标，收获DH4代；(8)种植DH4代，以黄色胚乳、直链淀粉≥40％、脂肪含量≥2％、农艺性状、产量和花青素为筛选指标，获得定型的黄色胚乳水稻。上述直链淀粉和脂肪的含量均以去除种皮后的精米的质量为基准。大米中脂肪包括与淀粉结合的脂肪和非淀粉结合的脂肪。在高直链淀粉含量的背景下，脂肪可以更好地与直链淀粉形成淀粉-脂肪复合体，产生淀粉类脂肪。而大米中的各种色素系黄酮类营养物质，在油(脂肪)中具有良好的溶解积累特性。正是在高直链淀粉含量和高淀粉类脂肪含量的前提下，亲本中携带叶片黄色中的黑色素可以淀粉-脂肪复合体途径形成积累。作为优选，以精米的质量计，所述亲本A的脂肪含量≥2％。作为优选，所述的亲本A为ZDR-hl-01。ZDR-hl-01是浙江大学选育的高脂肪含量专用水稻，可购自海宁康瑞生物科技有限公司。该水稻脂肪含量高(2.2％)，直链淀粉含量中等(15.4％)，大米种皮为正常的黄白色，胚乳为正常透明。作为优选，以精米的质量计，所述亲本B的直链淀粉含量≥40％。作为优选，所述的亲本B为ZDR-ha-01。ZDR-ha-01是浙江大学原子核农业科学研究所选育的高直链淀粉含量专用水稻，可购自该所。该水稻为高直链淀粉含量(45.1％)，脂肪含量一般(0.7％)，大米种皮为正常的黄白色，胚乳为正常透明。作为优选，所述的亲本C为浙大黄彩禾。浙大黄彩禾是浙江大学原子核农业科学研究所选育的叶片为黄色的水稻，可赠送或交换自该所。该水稻种皮为正常的黄白色，胚乳为正常透明，直链淀粉含量低(1.2％)，脂肪含量低(0.2％)。选用ZDR-hl-01、ZDR-hal-01、浙大黄彩禾杂交配组，选育的黄色胚乳水稻，系正常黄白色种皮、黄色胚乳、高直链淀粉、高脂肪的有效组合，与黄色胚乳相关的花青素等保健成分在日常食用的胚乳中表达。作为优选，步骤(4)中，采用花药培养的方式构建加倍单倍体群体。作为优选，步骤(6)～(8)中，所述农艺性状包括全生育期、株高、分蘖、穗长、每穗粒数、结实率和千粒重。更优选，所述全生育期为130天以内，所述株高105cm左右，结实率≥90％，千粒重24～26g。作为优选，步骤(6)中，所述产量≥350公斤/亩。更优选，所述产量≥400公斤/亩。本专利技术选育的品种由于具有非常高的脂肪含量(2％)，是普通水稻品种的4-5倍，加上直链淀粉含量≥40％易导致籽粒不饱满，对产量影响较大，所述在筛选过程中控制产量≥350公斤/亩即可。农艺性状上，由于淀粉-脂肪复合体(淀粉类脂肪)形成和积累的时间较长，以及随后色素形成和积累都是在籽粒灌浆成熟的后期，所以选育品种的全生育期不能太长(130天以内)，以免后期低温和不良天气影响灌浆成熟。株高应适中(105厘米左右)抗倒伏，以免影响籽粒饱满；分蘖中等、穗大小均称，一般穗不易过长、每穗粒数中等，以保障籽粒品质均匀、熟度一致；结实率高，在90％以上；千粒重适中(25克左右)，以免过大过小影响积累和产量。步骤(8)中，以精米干重为基准，所述花青素含量≥0.3mg/gdw。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术选育的黄色胚乳水稻，不仅具有正常黄白色种皮和黄色胚乳，还具有较高的直链淀粉含量、脂肪和花青素含量，无须用食品着色剂就可以开发黄色米线类功能性农产品。(2)本专利技术以高脂肪亲本为核心，采取分别与其它2个亲本杂交的策略，可以与高直链淀粉更好地形成淀粉-脂肪复合体，从而产生高淀粉类脂肪，这样高总脂肪且高淀粉类脂肪含量的双重策略更好地保障黄色胚乳水稻的选育。具体实施方式1、育种材料：(1)亲本A为ZDR-hl-01，是由浙江大学原子核农业科学研究所选育的高脂肪含量专用水稻，可购自该所。该水稻脂肪含量高(2.2％)，直链淀粉含量中等(15.4％)，大米种皮为正常的黄白色，胚乳为正常透明。(2)亲本B为ZDR-ha-01，是由浙江大学原子核农业科学研究所选育的高直链淀粉含量专用水稻，可购自该所。该水稻为高直链淀粉含量(45.1％)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄色胚乳水稻的选育方法，其特征在于，包括：(1)以高脂肪含量的水稻为亲本A，高直链淀粉含量的水稻为亲本B，叶片黄色的水稻为亲本C，以亲本A为母本，分别与亲本B和亲本C杂交，获得两个单交的F1A/B和F1A/C种子；(2)种植F1A/B和F1A/C，以F1A/C为母本相互杂交，获得复交F1代；(3)种植F1代，自交，获得F2代；(4)选择F2代中种皮黄白色、胚乳黄色的籽粒进行种植，构建加倍单倍体群体DH0，按单株收获DH1代种子；(5)种植DH1代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％和脂肪含量≥2％为筛选指标，收获DH2代；(6)种植DH2代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％、脂肪含量≥2％和农艺形状为筛选指标，收获DH3代；(7)种植DH3代，以黄色胚乳、粗脂肪含量≥2％且70％以上以淀粉‑脂肪复合体形式存在、农艺性状和产量为筛选指标，收获DH4代；(8)种植DH4代，以黄色胚乳、直链淀粉≥40％、脂肪含量≥2％、农艺性状、产量和花青素为筛选指标，收获得定型的黄色胚乳水稻。

【技术特征摘要】
1.一种黄色胚乳水稻的选育方法，其特征在于，包括：(1)以高脂肪含量的水稻为亲本A，高直链淀粉含量的水稻为亲本B，叶片黄色的水稻为亲本C，以亲本A为母本，分别与亲本B和亲本C杂交，获得两个单交的F1A/B和F1A/C种子；(2)种植F1A/B和F1A/C，以F1A/C为母本相互杂交，获得复交F1代；(3)种植F1代，自交，获得F2代；(4)选择F2代中种皮黄白色、胚乳黄色的籽粒进行种植，构建加倍单倍体群体DH0，按单株收获DH1代种子；(5)种植DH1代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％和脂肪含量≥2％为筛选指标，收获DH2代；(6)种植DH2代，自交，以种皮黄白色、胚乳黄色、直链淀粉含量≥40％、脂肪含量≥2％和农艺形状为筛选指标，收获DH3代；(7)种植DH3代，以黄色胚乳、粗脂肪含量≥2％且70％以上以淀粉-脂肪复合体形式存在、农艺性状和产量为筛选指标，收获DH4代；(8)种植DH4代，以黄色胚乳、直链淀粉≥40％、脂肪含量≥2％、农艺性状、产量和花青素为筛选指标，收获得定型的黄色胚乳水稻。2.根据权利要求1所述的黄色胚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴殿星，龚婉欣，张宁，王寅，沈易，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33