本發(fā)明涉及水稻育種技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種抗病蟲特種稻的選育方法。
背景技術(shù):
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”、“長壽米”等,中國民間有“逢黑必補(bǔ)”之說。值得注意的是,黑米一般保留種皮食用,農(nóng)藥殘留相對易高。
我國用世界7%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口,同時(shí)也消耗了世界35%的化肥和33%的農(nóng)藥。綠色生產(chǎn)和食品安全日益成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。另外,隨著全球氣候變化、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及栽培品種變更,水稻生產(chǎn)面臨的生物脅迫越來越嚴(yán)重。稻瘟病、兩遷害蟲稻飛虱和二化螟等原有病蟲害頻繁暴發(fā),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因預(yù)防不及時(shí)而造成對水稻產(chǎn)量和衛(wèi)生與安全品質(zhì)的嚴(yán)重危害已非常普遍。因此,加強(qiáng)抗病蟲水稻品種選育,有助于水稻環(huán)境友好生產(chǎn),推動更安全綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
本發(fā)明旨在聚合黑米、抗病、抗蟲的3種優(yōu)良特性,發(fā)展安全綠色水稻生產(chǎn),培育安全營養(yǎng)特膳水稻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種抗病蟲特種稻的選育方法,育成的定型品系,聚合黑米、抗病、抗蟲的3種優(yōu)良特性,不僅具有黑米富含的多種營養(yǎng),又因抗病蟲可進(jìn)行綠色生產(chǎn),適宜作為安全營養(yǎng)的特膳大米。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種抗病蟲特種稻的選育方法,包括:
(1)選擇抗病水稻為親本i,趨避型抗蟲水稻為親本ii,特種稻為親本iii,進(jìn)行親本i與親本ii雜交,獲得f1(親本i/親本ii)種子;
(2)種植f1(親本i/親本ii)代植株,與親本iii雜交,獲得三交f1(親本i/親本ii//親本iii)種子;
(3)種植三交f1(親本i/親本ii//親本iii)代,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)按株系種植dh1代,提取dna,用分子標(biāo)記鑒定選擇抗稻瘟病的株系,再觀察入選株系的種皮,保留種皮黑色的株系;
(5)按株系種植dh2代,室內(nèi)結(jié)合室外大區(qū)鑒定選擇對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性的優(yōu)良株系;
(6)按品系種植dh3代,鑒定秈粳稻類型,對偏粳型的品系;
(7)按品系種植dh4代,獲得黑米、抗病、抗蟲且偏粳型的定型品系,即抗病蟲特種稻。
作為優(yōu)選,步驟(1)所述的抗病水稻親本i為華占,是中國水稻研究所選育強(qiáng)優(yōu)勢秈型恢復(fù)系(新品種授權(quán)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,系種皮白色的普通水稻;
作為優(yōu)選,步驟(1)所述的趨避型抗蟲水稻親本ii為浙抗稻2號,是浙江大學(xué)選育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(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室申請受理新品種保護(hù),申請?zhí)枺?0130458.8,可購于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)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,系種皮白色的普通水稻;
作為優(yōu)選,步驟(1)所述的水稻親本iii為中澤黑珍。中澤黑珍是杭州中澤生物科技有限公司選育的黑米特種粳稻品種。該品種已向農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室申請受理新品種保護(hù),申請?zhí)枺?0150962.5,可購于杭州中澤生物科技有限公司。該水稻品種為黑米特種稻,高感稻瘟病,高感蟲,對稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性;
作為優(yōu)選,步驟(5)所述的分子標(biāo)記鑒定選擇抗病基因是華占攜帶的pi2抗稻瘟病基因。具體的引物設(shè)計(jì)與操作方法參見:陳深等.水稻恢復(fù)系華占抗稻瘟病遺傳分析及基因鑒定.植物病理學(xué)報(bào),2015,45(6):598-605;
作為優(yōu)選,步驟(7)所述的用于鑒定秈粳稻類型的是程氏指數(shù)法.具體的方法與操作參見:姜勇和李仕貴.利用程氏指數(shù)法對173份水稻材料秈粳屬性的鑒別.中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2005,21(8):180-183,187;
作為優(yōu)選,步驟(8)所述的選用華占、浙抗稻2號與中澤黑珍雜交配組并經(jīng)花藥培養(yǎng),選育的抗病蟲特種稻品種,為黑米特種稻,種皮黑色,抗稻瘟病,對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性。
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,具有黑米、抗稻瘟病和趨避抗蟲特性,既可以利用黑米的多種營養(yǎng),又可以綠色生產(chǎn)保證食用安全性;
(2)采用花藥培養(yǎng),比雜交技術(shù)快速穩(wěn)定且可以早期性狀判斷,而采用先秈粳雜交再與粳稻雜交的三交策略,有利于克服秈稻花藥培養(yǎng)難的技術(shù)問題。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。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。
1、育種材料:
(1)以抗病水稻親本i為母本。華占抗稻瘟病,攜帶抗稻瘟病基因pi2,高感蟲,對稻飛虱和二化螟無趨避抗蟲性,系種皮白色的普通水稻。
(2)以浙抗稻2號為父本。浙抗稻2對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性,中感稻瘟病,系種皮白色的普通水稻。
(3)以中澤黑珍為父本。中澤黑珍為黑米特種粳稻,種皮黑色,高感稻瘟病,高感蟲,對稻飛虱和二化螟無趨避型抗蟲性。
2、抗病蟲特種稻品種的選育過程為:
(1)2011年春夏季,浙江杭州,以抗稻瘟病親本i(華占)為母本,與趨避型抗蟲親本ii(浙抗稻2號)為父本,雜交得f1代種子8粒;
(2)2012年冬春季,海南陵水,種植f1植株8株,以高鋅含量親本iii(中澤黑珍)為父本雜交,獲得三交f1(華占/浙抗稻2號//中澤黑珍)種子91粒;
(3)2012年春夏季,浙江杭州,種植f1(華占/浙抗稻2號//中澤黑珍)代植株91株,采用花藥培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建加倍單倍體(dh)群體;
(4)2013年冬春季,海南陵水,按單株收獲dh0代種子,構(gòu)建dh系419個(gè);
(5)2013年春夏季,浙江杭州,種植dh1植株,提取dna,分子標(biāo)記鑒定選擇攜帶pi2抗病基因的87株,收獲入選株系種子,檢測入選株系種皮為黑色的株系26個(gè);
(6)2014年春夏季,浙江杭州,按株系種植dh2代,室內(nèi)結(jié)合室外大區(qū)鑒定鑒定選擇對稻飛虱和二化螟具有趨避抗蟲性的株系7個(gè);
(7)2015年春夏季,浙江杭州,按品系種植dh3代,采用程氏指數(shù)法鑒定秈粳稻類型,選擇偏粳型的品系2個(gè);
(8)2016年夏秋季,浙江杭州,按品系種植dh4代,獲得黑米、抗病蟲偏粳型的定型品系1個(gè),即抗病蟲特種稻。
本實(shí)施例選育的抗病蟲特種稻品種:黑米特種稻,種皮黑色,抗稻瘟病,對稻飛虱和二化螟具有趨避型抗蟲性,有效聚合3個(gè)親本的優(yōu)良特性。
以上所述的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明,應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。