一種改良糙米食用口感的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改良糙米食用口感的方法，該方法鑒于現(xiàn)有技術(shù)中二倍體水稻糙米食味性比較差的問題，借助于染色體組多倍化技術(shù)創(chuàng)制同源四倍體水稻新種質(zhì)；在新種質(zhì)中糙米的淀粉含量增加1倍多，而其糙米種皮的表面積僅增加58.7%，由此實現(xiàn)對水稻糙米的大粒型、薄種皮和較好食用口感的改良；本發(fā)明；技術(shù)工藝；簡單，選育效率比較高，可以顯著提高水稻糙米的利用率并改良其食味性，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)相當(dāng)明顯。
【專利說明】一種改良糙米食用口感的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于作物遺傳育種【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種改良水稻糙米品質(zhì)的方法，特別涉及一種利用染色體組多倍化技術(shù)改良糙米食用口感的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻是重要的糧食作物?？v觀現(xiàn)代水稻遺傳改良的發(fā)展歷程，已經(jīng)在20世紀(jì)發(fā)生過兩次重大的育種技術(shù)變革，即矮化育種和雜交水稻育種，由此使水稻育種水平得到了根本性提升。20世紀(jì)50年代開始的水稻矮化育種以改良水稻農(nóng)家品種的植株高度為育種目標(biāo)，旨在解決高產(chǎn)與抗倒伏的矛盾，進(jìn)而挖掘水稻品種的產(chǎn)量潛力。水稻矮化育種的成功，促使水稻產(chǎn)量潛力由200 kg/667m2上升到400 kg/667m2。20世紀(jì)70年代獲得成功的雜交水稻育種所導(dǎo)致的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。
[0003]隨著人類社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口增加，土地面積減少以及環(huán)境的惡化，使糧食問題顯得十分突出。如何在現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量和提高農(nóng)產(chǎn)品(特別是稻谷)的利用率是值得研究的兩大技術(shù)性難題。
[0004]日本政府在20世紀(jì)80年代開始提倡國民食用糙米，其目的主要包括兩個方面:其一是糙米的出米率(85%~90%)比精米的出米率(60%~70%)高15%~20%。對于食用精米而言，食用糙米就意味著增加了 15%~20%的稻米供應(yīng)量。其二是稻谷的主要營養(yǎng)成分(蛋白質(zhì)、氨基酸、脂質(zhì)類物質(zhì)和生物活性物質(zhì)等)大部分沉積在種皮內(nèi)，糙米(帶有種皮的大米)的營養(yǎng)價值高于精米(不帶種皮的大米)的營養(yǎng)價值。然而，糙米的食味比精米差一些，主要原因就是大多數(shù)水稻品種的種皮比較硬，蒸煮時間要更長，蒸煮技術(shù)要求比較嚴(yán)格。
[0005]通過提倡國民食用糙米是提高稻谷利用率的有效途徑，而通過一種新的育種方法從根本上改良糙米的食味口感則有助于提高水稻新品種的產(chǎn)品利用率。
[0006]因此，提供一種有效的改良糙米食用口感的方法，其技術(shù)工藝比較簡單，選育效率比較高，進(jìn)而促使糙米的種皮變薄、食味性變好、粒型變大、出米率更高，這將從根本上改良糙米食用口感，這種品質(zhì)育種方法和技術(shù)將具有廣泛的市場前景，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種改良糙米食用口感的方法，其技術(shù)工藝比較簡單，選育效率比較高，進(jìn)而促使糙米的種皮變薄、食味性變好、粒型變大、出米率更高。該方法鑒于現(xiàn)有技術(shù)中二倍體水稻糙米食味性比較差的問題，采用染色體組多倍化技術(shù)首先將二倍體水稻誘導(dǎo)為同源四倍體水稻，進(jìn)而篩選出食味性比較好的同源四倍體水稻新品系。該方法可以顯著提高水稻糙米的利用率并改良其食味性。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種改良糙米食用口感的方法，其方法是采用以下步驟對糙米食用口感進(jìn)行改良的:1)種子前處理:以具有特殊基因型的二倍體水稻[Oryzasativa, 2n=2x=24)種子為原始起始材料，進(jìn)行浸種和催芽處理，直至種子露出白色芽點為止；
2)藥劑誘導(dǎo)處理:將步驟I)中露出白色芽點的種子浸泡在質(zhì)量百分比濃度為0.1%的秋水仙素水溶液中48小時，并且，每12小時清洗I次,最后一次清洗后放在濕巾上保芽24小時；
3)育秧:將步驟2)中經(jīng)過保芽的種子放置在育秧盆中育秧；
4)移栽:當(dāng)秧苗達(dá)到5葉I心時移栽至田間；
5)篩選:在田間條件下以穎殼大小為技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行3個世代或5個世代的單株篩選，由此形成同源四倍體水稻群體(株系)；
6)同源四倍體水稻新種質(zhì)鑒定:以染色體組鑒定技術(shù)確定同源四倍體水稻新種質(zhì)的染色體組型(2n=4x=48)；
7)同源四倍體水稻新種質(zhì)糙米品質(zhì)鑒定:新種質(zhì)中糙米的淀粉含量增加I倍以上，而其糙米種皮的表面積增加58.7%，由此實現(xiàn)對糙米的大粒型、薄種皮和較好食用口感的改良。
[0009]所述的二倍體水稻種子為IR28、新稻22號或明恢63水稻品種。 [0010]本發(fā)明具有如下的積極效果:
(O目前在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的二倍體水稻品種的糙米比其相應(yīng)的精米更難蒸煮，前者比后者的食味性差，這種現(xiàn)狀很難通過一般的遺傳育種方法得到改良。通過染色體組多倍化途徑將二倍體水稻誘導(dǎo)為同源四倍體水稻，后者的糙米比前者的糙米表現(xiàn)出種皮更薄、食味性更好等特性；
(2)通過本方法改良水稻品質(zhì)的生物學(xué)原理是:當(dāng)將千粒重為25克的二倍體水稻品種誘導(dǎo)為千粒重達(dá)到50克以上的同源四倍體水稻品系時，后者的糙米容積增加了 100%，而其種皮表面積只增加了 58.7%，即糙米的淀粉含量增加了 I倍，而其種皮的表面積只增加58.7%。所以，同源四倍體水稻的糙米食味性比二倍體水稻的糙米食味性更好。
[0011](3)通過染色體組多倍化創(chuàng)制同源四倍體水稻新種質(zhì)，進(jìn)而篩選出糙米食味性更好的新品系，這將為水稻品質(zhì)育種開創(chuàng)一條新途徑。
[0012]基于以上三方面的技術(shù)改進(jìn)和技術(shù)優(yōu)點，進(jìn)而導(dǎo)致通過誘導(dǎo)同源四倍體水稻的方法有助于改良水稻糖米的食味品質(zhì)和提聞出米率。
【具體實施方式】
[0013]一種改良糙米食用口感的方法，其方法是采用以下步驟對糙米食用口感進(jìn)行改良的:
1)種子前處理:以具有特殊基因型的二倍體水稻(Oryzasativa, 2n=2x=24)種子為原始起始材料，進(jìn)行浸種和催芽處理，直至種子露出白色芽點為止；
2)藥劑誘導(dǎo)處理:將步驟I)中露出白色芽點的種子浸泡在質(zhì)量百分比濃度為0.1%的秋水仙素水溶液中48小時，并且，每12小時清洗I次,最后一次清洗后放在濕巾上保芽24小時；
3)育秧:將步驟2)中經(jīng)過保芽的種子放置在育秧盆中育秧；
4)移栽:當(dāng)秧苗達(dá)到5葉I心時移栽至田間；5)篩選:在田間條件下以穎殼大小為技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行3個世代或5個世代的單株篩選，由此形成同源四倍體水稻群體(株系)；
6)同源四倍體水稻新種質(zhì)鑒定:以染色體組鑒定技術(shù)確定同源四倍體水稻新種質(zhì)的染色體組型(2n=4x=48)；
7)同源四倍體水稻新種質(zhì)糙米品質(zhì)鑒定:新種質(zhì)中糙米的淀粉含量增加I倍以上，而其糙米種皮的表面積增加58.7%，由此實現(xiàn)對糙米的大粒型、薄種皮和較好食用口感的改良。
[0014]所述的二倍體水稻種子為IR28、新稻22號或明恢63水稻品種。
[0015]實施例1:我們在以二倍體秈稻品種“IR28 (2)”(其千粒重為24.3 g)為材料所進(jìn)行的通過誘導(dǎo)同源四倍體途徑改良水稻食味品質(zhì)的試驗可以總結(jié)為該發(fā)明技術(shù)的實例。在這一技術(shù)體系中，首先將“IR28 (2)”種子置于燒杯中進(jìn)行浸種催芽48小時。隨后，利用秋水仙素水溶液對試驗材料的萌動種芽進(jìn)行浸泡48小時，由此對種芽細(xì)胞進(jìn)行染色體組多倍化誘導(dǎo)。接著，以彭大的種芽為試驗材料進(jìn)行保芽和育苗。經(jīng)過煉苗后將實生苗移植到田間栽種并根據(jù)同源四倍體水稻的形態(tài)特征(植株粗壯、大穎殼、穎殼頂端長芒和結(jié)實率低等)對其進(jìn)行鑒定篩選。隨后，對新種質(zhì)進(jìn)行3個世代或5個世代的篩選后獲得遺傳性穩(wěn)定的同源四倍體水稻新株系“IR28 (4)”，進(jìn)而建立“IR28 (4)”新品系。對“IR28 (4)”米質(zhì)鑒定的結(jié)果表明，“IR28 (4)”(其千粒重為49.1 g)糙米的淀粉含量比其二倍體原始親本“IR28號(2)”增加I倍多，而前者糙米種皮的表面積比后者糙米種皮的表面積僅增加58.7%。通過染色體組多倍化技術(shù)實現(xiàn)對水稻糙米的大粒型、薄種皮和較好食用口感的改良。
【權(quán)利要求】
1.一種改良糙米食用口感的方法，其特征在于:其方法是采用以下步驟對糙米食用口感進(jìn)行改良的: 1)種子前處理:以具有特殊基因型的二倍體水稻(Oryzasativa, 2n=2x=24)種子為原始起始材料，進(jìn)行浸種和催芽處理，直至種子露出白色芽點為止； 2)藥劑誘導(dǎo)處理:將步驟I)中露出白色芽點的種子浸泡在質(zhì)量百分比濃度為0.1%的秋水仙素水溶液中48小時，并且，每12小時清洗I次,最后一次清洗后放在濕巾上保芽24小時； 3)育秧:將步驟2)中經(jīng)過保芽的種子放置在育秧盆中育秧； 4)移栽:當(dāng)秧苗達(dá)到5葉I心時移栽至田間； 5)篩選:在田間條件下以穎殼大小為技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行3個世代或5個世代的單株篩選，由此形成同源四倍體水稻群體(株系)； 6)同源四倍體水稻新種質(zhì)鑒定:以染色體組鑒定技術(shù)確定同源四倍體水稻新種質(zhì)的染色體組型(2n=4x=48)； 7)同源四倍體水稻新種質(zhì)糙米品質(zhì)鑒定:新種質(zhì)中糙米的淀粉含量增加I倍以上，而其糙米種皮的表面積增加58.7%，由此實現(xiàn)對糙米的大粒型、薄種皮和較好食用口感的改良。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良糙米食用口感的方法，其特征在于:所述的二倍體水稻種子為IR28、新稻22號或 明恢63水稻品種。
【文檔編號】A01C1/00GK103960127SQ201410225895
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】黃群策, 黃蔚洲 申請人:黃群策