本發(fā)明涉及水稻育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻選育方法。
背景技術(shù)：
稻米是我國(guó)的傳統(tǒng)主食。普通稻米的抗性淀粉含量太低，可消化淀粉含量過(guò)高，容易導(dǎo)致高血糖。普通大米中的抗性淀粉一般低于1％，優(yōu)質(zhì)大米中的含量?jī)H在0.5％以下。因此，提高水稻中的抗性淀粉含量是關(guān)鍵。高抗性淀粉含量糖尿病專用水稻新品種選育是實(shí)施膳食預(yù)防策略的研究熱點(diǎn)。妊娠糖尿病是糖尿病的一種特殊類型，也是2型糖尿病的一種后備狀態(tài)。臨床資料數(shù)據(jù)顯示，有2％～3％的女性在懷孕期間會(huì)發(fā)生糖尿病，多發(fā)生于妊娠的中晚期，且多見于肥胖和高齡產(chǎn)婦。妊娠糖尿病患者發(fā)生早產(chǎn)、低體重兒、難產(chǎn)、巨大兒、先天畸形等的幾率明顯高于無(wú)糖尿病的孕婦的胎兒。因此，孕婦尤其是妊娠的中晚期十分必要食用高抗性淀粉的大米。
鋅是人體必需的重要微量營(yíng)養(yǎng)元素，不僅與人體生命物質(zhì)(核酸和蛋白質(zhì))的合成有關(guān)，而且與人的健康與成長(zhǎng)密切相關(guān)，突出體現(xiàn)在鋅與神經(jīng)系統(tǒng)大腦的發(fā)育直接關(guān)聯(lián)，缺鋅可導(dǎo)致腦發(fā)育不全、智能發(fā)育遲緩、注意力渙散、理解力降低以及記憶力減退等，尤其是鋅的缺乏嚴(yán)重影響嬰幼兒智力和生長(zhǎng)的發(fā)育。因此，孕婦與小孩對(duì)的鋅的補(bǔ)充都特別重視。目前市售的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，高鋅含量水稻的選育對(duì)改善和解決鋅的缺乏意義重大。
本發(fā)明旨聚合高抗性淀粉和高鋅的2種優(yōu)良特性，培育特別適宜孕婦食用的特膳水稻品種。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻選育方法，采取聚合育種策略，育成的定型品系，高抗性淀粉和高鋅的2種優(yōu)良特性兼顧，不僅可以預(yù)防和控制孕婦糖尿病的發(fā)生，又可以有效補(bǔ)充鋅營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻選育方法，包括：
(1)選擇高抗性淀粉水稻品種為親本Ⅰ，高鋅品種為親本Ⅱ，進(jìn)行雜交，獲得F1代種子；
(2)F1代，以親本Ⅰ為父本回交1次，獲得BC1F1代種子；
(3)種植BC1F1植株，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(DH)群體，按單株收獲DH0代種子；
(4)按株系單株種植DH1代，選擇鋅含量超過(guò)30mg/kg和抗性淀粉含量超過(guò)10％的2個(gè)性狀聚合的株系；
(5)按品系種植DH2代，按產(chǎn)量選育，選擇產(chǎn)量400公斤以上的優(yōu)良品系；
(6)按品系種植DH3代，按熟期選育，選擇生育期不超過(guò)140天熟期適中的優(yōu)良品系；
(7)按品系種植DH4代，獲得高抗性淀粉和高鋅多種營(yíng)養(yǎng)性狀穩(wěn)定兼顧產(chǎn)量和熟期的定型品系，即孕婦特膳水稻品種。
作為優(yōu)選，步驟(1)所述的高抗性淀粉含量水稻親本Ⅰ為宜糖粳1號(hào)，是浙江綠巨人生物技術(shù)有限公司選育的糖尿病專用水稻新品種。該品種已向農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室申請(qǐng)受理新品種保護(hù)，申請(qǐng)?zhí)枺?0140191.9，可購(gòu)于浙江綠巨人生物技術(shù)有限公司。該水稻品種抗性淀粉含量高，熱米飯中的抗性淀粉含量達(dá)10.6％，是親本II粒粒滋的53倍，鋅含量?jī)H11.3mg/kg，是親本II粒粒滋的1/2.9，為普通低鋅含量品種，產(chǎn)量較高(450公斤)。
作為優(yōu)選，步驟(1)所述的水稻親本Ⅱ?yàn)榱ＡＷ?。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(guó)稻米,2011,17(6):66-68。該水稻品種為高鋅含量，精米中鋅含量高達(dá)32.8mg/kg，為典型的高鋅含量，抗性淀粉含量極低，熱米飯中的抗性淀粉含量?jī)H0.2％，是親本I宜糖粳1號(hào)的1/53；產(chǎn)量低(320公斤)。
作為優(yōu)選，選用宜糖粳1號(hào)與粒粒滋雜交配組并經(jīng)花藥培養(yǎng)，選育的高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的水稻品種，該品種為高抗性淀粉和高鋅，抗性淀粉含量達(dá)10.3％，是親本II粒粒滋(0.2％)的51.5倍；鋅含量31.5mg/kg，是宜糖粳1號(hào)(12.1mg/kg)的2.6倍，為典型的高鋅含量品種；產(chǎn)量410公斤。
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，具有高抗性淀粉和高鋅的2種優(yōu)良特性兼顧，不僅可以預(yù)防和控制孕婦糖尿病的發(fā)生，又可以有效補(bǔ)充鋅營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育；(2)采取與親本I回交1次再進(jìn)行花藥培養(yǎng)，可更好保留該親本的優(yōu)良綜合特性，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，即一旦鑒定到高抗性淀粉和高鋅、產(chǎn)量和熟期等優(yōu)良性狀，就獲得預(yù)期的定型株系，育種周期短。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于下述的實(shí)施例。
育種材料：
(1)以宜糖粳1號(hào)為母本。宜糖粳1號(hào)是浙江綠巨人生物技術(shù)有限公司選育的糖尿病專用水稻新品種。該水稻品種抗性淀粉含量高，熱米飯中的抗性淀粉含量達(dá)10.6％，是親本II粒粒滋的53倍，鋅含量?jī)H11.3mg/kg，是親本II粒粒滋的1/2.9，為普通低鋅含量品種，產(chǎn)量較高(450公斤)。
(2)以粒粒滋為父本。該水稻品種為高鋅含量，精米中鋅含量高達(dá)32.8mg/kg，為典型的高鋅含量，抗性淀粉含量極低，熱米飯中的抗性淀粉含量?jī)H0.2％，是親本I宜糖粳1號(hào)的1/53；產(chǎn)量低(320公斤)。
實(shí)施例1
高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻品種的選育過(guò)程為：
(1)2012年冬春季，海南陵水，以高抗性淀粉親本I(宜糖粳1號(hào)為)父本，與高鋅含量親本II(粒粒滋)雜交得F1代種子11粒；
(2)2012年春夏季，浙江杭州，種植F1植株11株，盡可能多與親本II(粒粒滋)回交1次，獲得BC1F1種子129粒；
(3)2013年冬春季，海南陵水，種植BC1F1代129株，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(DH)群體；
(4)2013年夏季，按單株收獲DH0代種子，構(gòu)建DH系457個(gè)；
(5)2014年冬春季，海南陵水，按單株種植DH1系，按單株收獲，先選擇鋅含量，超過(guò)30mg/kg的92株，再檢測(cè)抗性淀粉含量超過(guò)10％的植株25株；
(6)2014年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH2代，按產(chǎn)量選育，選擇產(chǎn)量400公斤的優(yōu)良品系9個(gè)；
(7)2015年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH3代，按熟期選育，選擇生育期不超過(guò)140天熟期適中的優(yōu)良品系2個(gè)；
(8)2016年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH4代，獲得高抗性淀粉和高鋅多種營(yíng)養(yǎng)性狀穩(wěn)定兼顧產(chǎn)量和熟期的定型品系1個(gè)，即孕婦特膳水稻品種。
本實(shí)施例選育的高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻：高抗性淀粉和高鋅，抗性淀粉含量達(dá)10.3％，是親本II粒粒滋(0.2％)的51.5倍；鋅含量31.5mg/kg，是宜糖粳1號(hào)(12.1mg/kg)的2.6倍，產(chǎn)量410公斤。而親本I宜糖粳1號(hào)為高抗性淀粉，含量達(dá)10.6％，鋅含量?jī)H12.1mg/kg，是親本II粒粒滋的1/2.9，產(chǎn)量450公斤；親本II粒粒滋為高鋅，含量高達(dá)32.8mg/kg，抗性淀粉含量?jī)H0.2％，是親本I宜糖粳1號(hào)的1/53，產(chǎn)量320公斤。
實(shí)施例2
高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻品種的選育過(guò)程為：
(1)2012年冬春季，海南陵水，以高抗性淀粉親本I(宜糖粳1號(hào)為)父本，與高鋅含量親本II(粒粒滋)雜交得F1代種子11粒；
(2)2012年春夏季，浙江杭州，種植F1植株11株，盡可能多與親本II(粒粒滋)回交1次，獲得BC1F1種子129粒；
(3)2013年冬春季，海南陵水，種植BC1F1代129株，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(DH)群體；所述花藥培養(yǎng)技術(shù)的操作步驟：在取穗前先將旗葉鞘用70％酒精擦洗一遍。在超凈工作臺(tái)內(nèi)剝?nèi)テ靸?nèi)鞘，取出稻穗，放入10％漂白粉溶液中消毒10min，換無(wú)菌水洗一次，放入0.02％酒石酸鈉溶液中浸泡10min，換無(wú)菌水洗一次。在取花藥之前用70％酒精將手擦洗兩遍。取花藥時(shí)左手持穗，右手用鑷子從穎殼中取出花藥，放在無(wú)菌培養(yǎng)皿中，待花藥有一定數(shù)目時(shí)，用接種環(huán)將他們接種到培養(yǎng)基上。培養(yǎng)5天后，花藥逐漸變?yōu)楹诤稚?0天左右花藥裂開，從中長(zhǎng)出淡黃色的花粉愈傷組織，以后先形成芽，后長(zhǎng)出根，形成幼苗。與傳統(tǒng)花藥培養(yǎng)技術(shù)相比，采用漂白粉消毒和酒石酸鈉溶液浸泡的技術(shù)方案，提高形成愈傷組織的效率，提高25％。
(4)2013年夏季，按單株收獲DH0代種子，構(gòu)建DH系457個(gè)；
(5)2014年冬春季，海南陵水，按單株種植DH1系，按單株收獲，先選擇鋅含量，超過(guò)30mg/kg的92株，再檢測(cè)抗性淀粉含量超過(guò)10％的植株25株；
(6)2014年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH2代，按產(chǎn)量選育，選擇產(chǎn)量400公斤的優(yōu)良品系9個(gè)；
(7)2015年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH3代，按熟期選育，選擇生育期不超過(guò)140天熟期適中的優(yōu)良品系2個(gè)；
(8)2016年夏秋季，浙江杭州，按品系種植DH4代，獲得高抗性淀粉和高鋅多種營(yíng)養(yǎng)性狀穩(wěn)定兼顧產(chǎn)量和熟期的定型品系1個(gè)，即孕婦特膳水稻品種。
本實(shí)施例選育的高抗性淀粉和高鋅性狀聚合的孕婦特膳水稻：高抗性淀粉和高鋅，抗性淀粉含量達(dá)10.3％，是親本II粒粒滋(0.2％)的51.5倍；鋅含量31.5mg/kg，是宜糖粳1號(hào)(12.1mg/kg)的2.6倍，產(chǎn)量410公斤。而親本I宜糖粳1號(hào)為高抗性淀粉，含量達(dá)10.6％，鋅含量?jī)H12.1mg/kg，是親本II粒粒滋的1/2.9，產(chǎn)量450公斤；親本II粒粒滋為高鋅，含量高達(dá)32.8mg/kg，抗性淀粉含量?jī)H0.2％，是親本I宜糖粳1號(hào)的1/53，產(chǎn)量320公斤。