一种改良软米外观品质的选育方法与流程

1.本发明属于作物遗传育种领域，特别涉及一种改良软米外观品质的选育方法。


背景技术：

2.水稻(oryza sativa l.)是世界范围内的最重要粮食作物之一，对保障粮食安全具有举足轻重的作用。近30年来，中国水稻生产通过高产育种、超高产育种、超级稻育种和绿色超级稻育种等计划的实施，水稻产量不断提高，但稻米品质问题却越来越突出。虽然软米粳稻品种在口感上得到了市场的欢迎和追捧，但优良食味粳稻品种外观品质一般。当前生产上多数低直链淀粉(9％左右)软米粳稻品种稻米外观呈云雾状，透明度差，降低了稻米的商品价值，在外观上难以与东北以及日本大米(透明、卖相好)竞争。虽然通过提高稻米含水量至17％以上可提高其透明度，但是往往造成稻米不耐储藏，甚至霉变等问题。在没有新的软米基因资源被发现之前，具有育种利用价值，外观品质优良的种质资源，既能够保有原来良好的食味品质，同时又能够显著改善稻米外观品质，呈现透明状。


技术实现要素：

3.技术问题
4.本发明解决的技术问题在于改良软米存在的外观品质一般的缺点，提供一种改良软米外观品质的方法，该方法借助一个低垩白突变体，与外观品质一般的软米进行杂交，回交和自交，同时结合分子标记辅助选择和外观扫描仪测定，针对目标性状，提高育种效率，从而培育出外观品质优秀的软米新品系。
5.技术方案
6.为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
7.具体操作步骤如下：
8.一种改良软米外观品质的选育方法，包含以下步骤：
9.(1)在“滨海818”群体中筛选出一份低垩白材料，相比野生型垩白粒率13％，垩白度3.79％，该材料垩白粒率与垩白度极低，稻米外观表现高度透明，作为亲本改良软米外观品质；
10.(2)该低垩白材料作为父本，选取南粳9108作为母本，进行杂交授粉，收取f1杂交种；
11.(3)f1正季种植，南粳9108作为轮回亲本进行回交，收取bc1f1和f2种子，wx是影响稻米品质的重要基因，江苏省推广应用的软米品种主要利用wx基因的等位变异基因wx
mq
，对f2种子发苗进行pcr技术进行特异扩增，来鉴定wx
mq
的不同基因型，出现三种条带型：低直链淀粉亲本南粳9108的带型(439bp和292bp)、突变体带型(439bp和200bp)以及双亲杂合带型(439bp、292bp和200bp)，选取外观透明，且含有wx
mq
基因的中间材料作为bc1f1群体；
12.(4)bc1f1种植与轮回亲本9108回交，取叶片进行pcr技术进行特异扩增，收取双亲杂合带型(439bp、292bp和200bp)的种子，进行外观扫描测定，选取外观透明，且含有wx
mq
基
因的中间材料作为bc2f1群体；
13.(5)重复步骤(4)，一直得到bc4f1，回交次数越多，后代基因型越接近轮回亲本；
14.(6)bc4f1自交，取叶片进行pcr技术进行特异扩增，收取双亲杂合带型种子，从中选取外观透明，且含有wx
mq
基因的中间材料作为bc4f2群体；
15.(7)重复步骤(6)，一直选取到外观透明，其他性状与轮回亲本性状保持一致的稳定株系。
16.所述的父本是垩白粒率与垩白度极低，稻米外观表现高度透明的低垩白突变体。
17.以南粳9108为轮回亲本，与选取外观透明，且含有wx
mq
基因的中间材料连续回交，自交得到的外观品质透明，其他性状与南粳9108保持一致的稳定株系。
18.有益效果：
19.本发明针对单一目标性状，从而提高育种效率，可用于水稻品种外观品质的改良，为水稻分子标记辅助和品质育种奠定基础。
附图说明
20.图1；为本发明的一种改良软米外观品质的选育方法示意图
21.图2：籽粒水分12％时突变体(a)和南粳9108(b)稻米外观分析
22.图3：低垩白突变体与南粳9108杂交后代群体中wx
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基因扩增标记图
具体实施方式
23.下面通过对实施例对本发明进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员更深入理解本发明。
24.实施例：利用“滨海818”低垩白突变体选育外观品质透明软米品系
25.按以下方法进行：
26.(1)2018年夏季在江苏盐城，以南粳9108为母本，以“滨海818”低垩白突变体为父本进行人工杂交，收获杂交种，得f1代种子；
27.(2)2018年冬季在海南三亚种植f1代，以南粳9108为父本进行回交，成熟后收获bc1f1种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc1f1群体。
28.(3)2019年夏季在江苏盐城种植bc1f1群体，用南粳9108为父本进行回交，成熟后收获bc2f1种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc2f1群体；
29.(4)2019年冬季在海南三亚种植bc2f1群体，用南粳9108为父本进行回交，成熟后收获bc3f1种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc3f1群体；
30.(5)2020年夏季在江苏盐城种植bc3f1群体，用南粳9108为父本进行回交，成熟后收获bc4f1种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc4f1群体；
31.(6)2020年冬季在海南三亚种植bc4f1群体，自交得到bc4f2种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc4f2群体；
32.(7)2021年夏季在江苏盐城种植bc4f2群体，自交得到bc4f3种子，分子标记辅助选择加外观扫描测定确定bc4f3群体。
33.(8)2021年冬季在海南三亚种植bc4f3群体，取叶片通过分子标记辅助选择收取含wx
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基因的株系，通过外观扫描仪测定选取外观透明的软米作为新株系；
34.(9)2022年夏季将在江苏盐城种植扩繁该株系，取叶片通过分子标记辅助选择收取含wx
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基因的株系，通过外观扫描仪测定选取外观透明的软米作为新株系。
35.(10)重复步骤(9)，一直选到稳定的外观透明的软米新品系。
36.本发明中，针对单一目标性状，并在育种过程中利用分子标记辅助选择和外观扫描仪测定的方式，缩短了实现育种目标的年限，加快了育种进程，提高了育种效率，减少了投入，降低了育种成本，可用于水稻品种的外观品质改良，也为分子标记辅助育种和品质育种提供了实例基础。
37.应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改良与变形，这些都属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种改良软米外观品质的选育方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)在“滨海818”群体中筛选出一份低垩白材料，相比野生型垩白粒率13％，垩白度3.79％，该材料稻米外观表现高度透明，作为亲本改良软米外观品质；(2)该低垩白材料作为父本，选取南粳9108作为母本，进行杂交授粉，收取f1杂交种；(3)f1正季种植，南粳9108作为轮回亲本进行回交，收取bc1f1和f2种子，对f2种子发苗进行pcr技术进行特异扩增，来鉴定wx
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的不同基因型，出现三种条带型：低直链淀粉亲本南粳9108的带型(439bp和292bp)、突变体带型(439bp和200bp)以及双亲杂合带型(439bp、292bp和200bp)，选取外观透明，且含有wx
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基因的中间材料作为bc1f1群体；(4)bc1f1种植与轮回亲本9108回交，取叶片进行pcr技术进行特异扩增，收取双亲杂合带型(439bp、292bp和200bp)的种子，进行外观扫描测定，选取外观透明，且含有wx
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基因的中间材料作为bc2f1群体；(5)重复步骤(4)，一直得到bc4f1，回交次数越多，后代基因型越接近轮回亲本；(6)bc4f1自交，取叶片进行pcr技术进行特异扩增，收取双亲杂合带型种子，从中选取外观透明，且含有wx
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基因的中间材料作为bc4f2群体；(7)重复步骤(6)，一直选取到外观透明，其他性状与轮回亲本性状保持一致的稳定株系。2.根据权利要求1中一种改良软米外观品质的选育方法，其特征在于，所述的父本是垩白粒率与垩白度极低，稻米外观表现高度透明的低垩白突变体。3.根据权利要求1中一种改良软米外观品质的选育方法，其特征在于，以适口性较好的南粳9108为轮回亲本，与外观透明，且含有wx
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基因的中间材料进行不断回交，回交多代后连续自交，选出外观品质透明，其他性状与轮回亲本保持一致的稳定株系。4.利用上述轮回选择育种的方法，可以和外观品质不好食味品质好的软米配组，选育出外观品质好的软米新品系。

技术总结
本发明公开了一种改良软米外观品质的选育方法，属于作物遗传育种领域。采用垩白粒率与垩白度极低，稻米外观表现高度透明的突变体作为亲本，与外观品质不好的软米进行杂交，多次回交和自交，加上分子标记和外观扫描仪筛选，选育出外观品质透明的优良株系，最后选育出外观品质透明的软米新品系。本发明针对单个目标性状，从而提高育种效率，可用于水稻品种的外观品质改良，为水稻分子标记辅助和高品质育种奠定基础。育种奠定基础。育种奠定基础。


技术研发人员：张梦龙 孙明法 刘凯 朱国永 严国红 王爱民 唐红生 施伟 张桂云 赵绍路 孙一标 宛柏杰 朱静雯 代金英 胡蕾 程新杰 岳红亮
受保护的技术使用者：江苏沿海地区农业科学研究所
技术研发日：2022.02.19
技术公布日：2022/7/5