本發(fā)明屬于植物育種領(lǐng)域，涉及雜交水稻選育，尤其是一種巨胚黑糯水稻選育方法。
背景技術(shù)：
米胚富含蛋白質(zhì)、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(jīng)酰胺等。醫(yī)學(xué)營養(yǎng)專家早已提出：長(zhǎng)期食用胚米能預(yù)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(yǎng)顏，保持青春活力之功能。就我國膳食的發(fā)展趨勢(shì)看，過去是“吃飽飯求生存”，而現(xiàn)在講究“吃營養(yǎng)求健康”。
上世紀(jì)80年代末到90年代初，日本農(nóng)研中心的satoh和omura利用化學(xué)誘變劑n-甲基-n亞硝基處理粳稻品種金南鳳受精卵細(xì)胞誘發(fā)產(chǎn)生了巨大胚突變體ge。該突變體的胚比原品種大2-3倍左右。為利用食療法減輕高血壓患者的痛苦，中國水稻研究所、上海交通大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和浙江大學(xué)先后開展了巨大胚高gaba水稻研究。但遺憾的是，巨大胚水稻食用優(yōu)質(zhì)普遍太差，產(chǎn)品可以接受的空間非常有限。
黑米是稻米中的珍貴品種，富含鐵、粗蛋白質(zhì)和脂肪，營養(yǎng)豐富，具有很好的滋補(bǔ)作用，因此被稱為“補(bǔ)血米”、“長(zhǎng)壽米”等，中國民間有“逢黑必補(bǔ)”之說。同樣遺憾的是，黑米一般食用優(yōu)質(zhì)品質(zhì)也較差。
本發(fā)明旨在聚合黑米、巨大胚和糯性的3種優(yōu)良特性，培育富含伽馬氨基丁酸、維生素、鐵/鋅等生理活性物質(zhì)的巨胚黑糯水稻品種。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種巨胚黑糯水稻選育方法，采取聚合育種策略，育成的定型品系，黑米、巨大胚和糯性的3種優(yōu)良特性兼顧，食用優(yōu)質(zhì)好且富含黑米和大胚賦予的多種功能營養(yǎng)特點(diǎn)。
本發(fā)明提供了一種雜交水稻選育方法，所述雜交水稻選育方法包括如下步驟：
(1)選擇黑米巨大胚水稻品種為親本ⅰ作為父本，糯稻品種為親本ⅱ作為母本，進(jìn)行雜交，獲得f1種子；
(2)f1，以水稻品種ⅱ父本回交1次，獲得bc1f1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種子；
(4)按株系單株種植dh1，選擇黑米、巨大胚、糯性3個(gè)性狀聚合的株系。
具體遺傳操作為本領(lǐng)域中已知的任何方法。
在一些實(shí)施方案中，為了使所育品種具有抗稻瘟病的性能，所述雜交水稻選育方法還包括如下步驟：
(5)按品系單株種植dh2，按稻瘟病選育，選擇非高感稻瘟病的品系；
在一些實(shí)施方案中，為了保證產(chǎn)品性能的同時(shí)兼顧產(chǎn)量，所述雜交水稻選育方法還包括如下步驟：
(6)按品系單株種植dh3，按產(chǎn)量選育，選擇產(chǎn)量400公斤/畝以上的品系；
在一些實(shí)施方案中，所述雜交水稻選育方法還包括如下步驟：
(7)按品系單株種植dh4，獲得黑米、巨大胚、糯性穩(wěn)定兼顧產(chǎn)量和稻瘟病抗性的定型品系。
在一些實(shí)施方案中，步驟(1)所述的水稻親本ⅰ為中澤黑珍，其中，中澤黑珍在農(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)的申請(qǐng)?zhí)枮椋?0150962.5。
在一些實(shí)施方案中，步驟(1)所述的水稻親本ⅱ為中澤雪糯，其中，中澤雪糯在農(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)的申請(qǐng)?zhí)枮椋?0150960.7。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)采取與親本ii回交1次再花藥培養(yǎng)的技術(shù)，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)早鑒定，即一旦鑒定到黑米、巨大胚、糯性、產(chǎn)量和稻瘟病抗性等優(yōu)良性狀，就獲得了預(yù)期性狀的定型株系，育種周期短；(2)本發(fā)明育成的巨胚黑糯水稻品種，具有黑米、巨大胚和糯米的3個(gè)特性，食用優(yōu)質(zhì)好且富含黑米和大胚賦予的多種功能營養(yǎng)特點(diǎn)；(3)鈣、鐵和鋅的含量高于親本；賴氨酸、蛋氨酸和絲氨酸的含量高于親本；伽瑪氨基丁酸的含量高于親本，食用定型產(chǎn)品能夠更好地補(bǔ)充相應(yīng)的成分，降低這些成分缺乏癥的健康風(fēng)險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
為了更好的解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例。以下實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的固定或限制。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)特征可以替換為具有在不背離發(fā)明構(gòu)思前提下等同或相似功能或效果的其他本領(lǐng)域已知的技術(shù)特征。
1.育種材料：
(1)以中澤雪糯為母本。中澤雪糯是中澤生物科技有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)培育的清香型優(yōu)質(zhì)粳型糯稻品種，可購于中澤生物科技有限公司或惠贈(zèng)于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，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?0150960.7；公告號(hào)：cna013910e)。該水稻品種為胚為普通胚，直鏈淀粉含量0.3％，膠稠度100毫米，是典型糯稻，食用品質(zhì)優(yōu)，香糯，產(chǎn)量較高(480公斤/畝)、中抗稻瘟病等，綜合特性優(yōu)良。
(2)以中澤黑珍為父本。中澤黑珍是中澤生物科技有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)培育的黑米巨大胚粳稻品種。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?0150962.5；公告號(hào)：cna013912e)，可購或惠贈(zèng)于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院。該水稻品種黑米，胚為中澤雪糯大小的2.3倍，直鏈淀粉含量16.8％，膠稠度63毫米，食用品質(zhì)差，產(chǎn)量較低(350公斤/畝)、高感稻瘟病等，綜合特性差。
2.巨胚黑糯水稻的選育過程為：
(1)2012年冬春季，海南陵水，以黑米巨大胚親本中澤黑珍為父本，與清香型優(yōu)質(zhì)粳型糯稻品種中澤雪糯為母本，采取溫燙去雄的方法雜交得f1種子6粒；
(2)2012年春夏季，浙江杭州，種植f1植株6株，盡可能多與中澤雪糯為父本回交1次，獲得bc1f1種子216粒；
(3)2013年冬春季，海南陵水，種植bc1f1的216株，采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(dh)群體。水稻花藥培養(yǎng)的方法，參見：馬文東、李修平和李智媛.水稻花藥培養(yǎng)的影響因素研究.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2013年11期；
(4)2013年夏季，浙江杭州，浙江農(nóng)學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心，按單株收獲dh0種子，構(gòu)建dh系361個(gè)；
(5)2014年冬春季，海南陵水，按單株種植dh1系，按單株收獲，先眼觀種皮選擇黑米97系，再測(cè)重量大小選擇巨大胚(胚大小為親本ⅱ的2.0倍以上)42系，再檢測(cè)直鏈淀粉含量，入選2％以下的植株9系。直鏈淀粉含量的檢測(cè)方法，參見：程方民、楊寶平、吳平.小樣品稻米直鏈淀粉含量的簡(jiǎn)易測(cè)定法,2001,37(1):45-47；
(6)2014年夏秋季，浙江杭州，按小區(qū)單株種植dh2，按產(chǎn)量選育，采取實(shí)割200m2小區(qū)計(jì)算畝產(chǎn)的方法，選擇產(chǎn)量400公斤/畝以上的優(yōu)系5個(gè)；
(7)2015年夏秋季，浙江杭州，按品系單株種植dh3，按稻瘟病選育，選擇非高感稻瘟病的優(yōu)系2個(gè)。稻瘟病的抗性檢測(cè)與鑒定標(biāo)準(zhǔn)，參見：ny/t2646-2014水稻品種試驗(yàn)稻瘟病抗性鑒定與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程；
(8)2016年夏秋季，浙江杭州，按品系單株種植dh4，選育獲得黑米、巨大胚、糯性性狀穩(wěn)定兼顧產(chǎn)量和稻瘟病抗性的定型品系1個(gè)，即得到巨胚黑糯水稻品種。
各個(gè)世代中一些性狀指標(biāo)記錄如表1所示。
表1各世代性狀選擇的篩選記載情況表
本實(shí)施例選育的巨胚黑糯水稻品種(以下可稱為定型產(chǎn)品)主要的特征：黑米巨大胚糯稻，胚為親本ii(中澤雪糯)的2.2倍，直鏈淀粉含量0.9％，膠稠度100毫米，典型優(yōu)質(zhì)糯稻，食用品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量430公斤，中抗稻瘟病。而親本i(中澤黑珍)黑米，胚為普通水稻大小的2倍左右，是親本ii(中澤雪糯)的2.3倍，直鏈淀粉含量16.8％，膠稠度63毫米，食用品質(zhì)差，產(chǎn)量350公斤，高感稻瘟?。挥H本ii(中澤雪糯)胚為普通大小，直鏈淀粉含量0.3％，膠稠度100毫米，是典型優(yōu)質(zhì)糯稻，食用品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量480公斤，中抗稻瘟病。
因此，本發(fā)明的定型產(chǎn)品可以聚合親本黑米、巨大胚、糯性、膠稠度的特性，且具有良好的產(chǎn)量和抗稻瘟病性能。特別地，聚合了糯性和黑米特性。
在上述篩選得到定型產(chǎn)品后，又對(duì)其多種營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，定型產(chǎn)品及其親本指標(biāo)測(cè)定見表2。
表2中各個(gè)指標(biāo)的測(cè)定方法如下所示：
脂質(zhì)：gb/t5009.6-2003；
蛋白質(zhì)：gb5009.5-2010；
維生素b1：gb/t5009.84-2003；
維生素b2：gb/t5009.85-2003；
維生素e：gb/t5009.82-2003；
鈣：gb/t5009.92-2003；
鐵：gb/t5009.90-2003；
鉀：gb/t5009.91-2003；
鎂：gb/t5009.90-2003；
磷：gb/t5009.87-2003；
鋅：gb/t5009.14-2003；
氨基酸：周建軍,張宏杰,李新生,等.2、4二硝基氟苯衍生法測(cè)定氨基酸方法的優(yōu)化[j].氨基酸和生物資源.2000,22(4):59～62；
伽瑪氨基丁酸(gaba)：inatomik，slaughterjc.theroleofglutamatedecarbozylaseandγ-aminobutyricacidingerminatingbarly[j].journalofexperimentalbotany，1971，22：561-571。
由表2中的數(shù)據(jù)可知，在定型產(chǎn)品中，鈣、鐵和鋅的含量均高于二親本。鈣、鐵和鋅與多種人體酶的催化作用與其他生理過程，是不可缺少的金屬元素。
鈣參與骨骼形成，還是細(xì)胞中atp形成與運(yùn)動(dòng)的重要參與者。
鐵元素的缺乏會(huì)引起人來貧血。
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；鋅可增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)，提高免疫功能，延緩細(xì)胞老化；鋅可促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖和活動(dòng)能力的作用，對(duì)防御細(xì)菌、病毒侵入、促進(jìn)傷口愈合、減少痤瘡等皮膚病變
由表2中的數(shù)據(jù)可知，在定型產(chǎn)品中，精氨酸、甘氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和絲氨酸的含量均高于二親本，特別地，其中賴氨酸、蛋氨酸和絲氨酸與含量較高親本之間的差別大于兩個(gè)親本相應(yīng)指標(biāo)的含量差別。
人類缺乏賴氨酸的癥狀包括疲勞，虛弱，惡心，嘔吐，頭暈，沒有食欲，發(fā)育遲緩，貧血。
當(dāng)缺乏蛋氨酸時(shí)，會(huì)引起食欲減退、生長(zhǎng)減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現(xiàn)象。
絲氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧啶、膽堿的前體，在脂肪和脂肪酸的新陳代謝及肌肉的生長(zhǎng)中發(fā)揮著作用，因?yàn)樗兄诿庖哐蛩睾涂贵w的產(chǎn)生。
因此，定型產(chǎn)品能夠有效地補(bǔ)充人體的必需氨基酸，減少對(duì)微生物生產(chǎn)必需氨基酸的依賴。而該三種氨基酸存在于日常所食大米中，沒有任何毒副作用，不容故意添加，方便人類在生活中自然添加。
由表2中的數(shù)據(jù)可知，在定型產(chǎn)品中，伽瑪氨基丁酸的含量均高于二親本。
伽瑪氨基丁酸具有降脂、降血壓、抗焦慮之功效。因此，本定型產(chǎn)品比親本產(chǎn)品更有利于人類的保健。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，基于本發(fā)明的構(gòu)思所作出的等同變換及對(duì)本發(fā)明的各個(gè)技術(shù)方案顯而易見的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。