一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法与流程

1.本发明属于作物遗传育种领域，特别涉及一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法。


背景技术：

2.水稻(oryza sativa l.)是世界最重要粮食作物之一，中国是水稻发源地，产量连续多年位居世界第一，因此保证水稻生产对保障粮食安全具有举足轻重的作用。随着人们生活水平不断提高，对稻米品质要求和标准也越来越高，其中香稻品种备受欢迎，也是现在育种的主要方向之一。目前国内的香稻主要来自农家品种，地方品种和泰国、印度、菲律宾等国引进的香稻资源。但是目前大多香稻资源株高过高，不抗倒伏，因此多用为改良遗传材料的亲本。香稻育种两个主要方向为香味物质的挖掘和香味基因的遗传调控，2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline，2ap)被认为是存在香味的主要成分，8号染色体的badh2基因是香味性状的主效基因，badh2基因功能缺失导致稻米香味物质2ap的产生。香稻叶片、颖壳、米粒等都能散发香味，可以通过加碱可以使香稻中2ap物质挥发，目前主要通过氢氧化钾浸泡法来释放香稻香味，主要取水稻叶片，放置于培养皿中，加入20ml 1.7％koh溶液，加盖密封处理，25℃浸泡20min，然后打开培养皿由3名鉴定者闻其味道，2个以上鉴定有味道则判断其有香味，1个鉴定其有香味则判断其有微香，这可以排除叶绿素气味的影响。另外直接咀嚼也可以品尝出水稻香味，有3名鉴定者进行咀嚼，2个以上鉴定有味道则判断其有香味，1个鉴定其有香味则判断其有微香，但这种方法根据个人口感而异，具有主观性，光靠这种方法筛选不太准确。本发明通过分子标记检测badh2基因，与人工咀嚼和氢氧化钾浸泡法三种方式同步筛选，提高了香稻品种育种的准确性和效率。


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常规籼稻或籼稻恢复系没有香味的缺点，提供一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，该方法通过香味资源与没有香味的品种进行杂交，回交和自交，同时结合分子标记辅助选择进行筛选、氢氧化钾浸泡法和人工咀嚼鉴定，针对香味这个单个目标性状进行改良，明显提高育种效率，从而培育出有香味的常规籼稻或籼稻恢复系。
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：
8.一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，包含以下步骤：
9.(1)稻米外观透明，籽粒细长，香味浓郁，适口性好的常规籼稻19香，可以用于与当地适应性品种进行杂交，进行香味改良，增加稻米香味，提高稻米食味品质；
10.(2)当地适应性强，高产稳产，抗病性强的水稻恢复系盐恢1393作为母本，选取19
香作为父本，进行杂交授粉，收取f1杂交种；
11.(3)f1正季种植，盐恢1393作为轮回亲本进行回交，收取bc1f1种子；
12.(4)bc1f1种植与轮回亲本盐恢1393回交，且收取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，收取bcaf2种子；
15.(7)bc4f2群体进行koh检测和田间品尝有无香味，筛选有香味的单株，取水稻叶片进行pcr技术进行特异扩增，检测badh2香味基因，收取单株作为bc4f3群体；
16.(8)重复步骤(7)，一直选取到有浓郁香味，其他性状与轮回亲本性状保持一致的稳定水稻品系。
17.2.根据权利要求1中一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，其特征在于，所述的父本是香味浓郁，外观透明，籽粒细长的常规籼稻品种19香。
18.3.根据权利要求1中一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，其特征在于，以适应性强，高产稳产，抗病性好的盐恢1393为轮回亲本，与香味浓郁，外观透明，籽粒细长且含有badh2基因的中间材料进行不断回交，回交多代后连续自交，筛选出香味浓郁，其他性状与轮回亲本保持一致的稳定水稻品系。
19.4.利用上述轮回选择育种的方法，可以和没有香味，但其他性状突出的籼稻恢复系或常规籼稻杂交配组，通过分子标记辅助选择，koh检测和田间品尝有无香味进行筛选，选育出香味浓郁，综合性状好的香型常规籼稻或籼稻恢复系新品系。
20.有益效果：
21.本发明针对香味这个单一目标性状进行改良，从而提高育种效率，可用于水稻品种增加香味，提高稻米食味值和适口性，为水稻分子标记辅助和选育香稻品种奠定基础。
附图说明
22.图1：一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法示意图
23.图2：19香与盐恢1393亲本badh2基因扩增标记图(1号条带：盐恢1393；2号条带：19香)
24.图3：bc4f4单株检测badh2香味基因pcr扩增标记图
25.图4：19香与盐恢1393亲本米样碱消值测定表型图
具体实施方式
26.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。
27.实施例：利用19香选育香稻品系
28.按以下方法进行：
29.(1)2018年夏季在江苏盐城南洋试验场，稻米外观透明，籽粒细长，香味浓郁，适口性好的常规籼稻19香作为父本，与当地适应性强，高产稳产，抗病性强的水稻恢复系盐恢1393作为母本，进行杂交授粉，收取f1杂交种；
30.(2)2018年冬季在海南三亚海棠湾南繁育种基地种植f1代，盐恢1393作为轮回亲本进行回交，收取bc1f1种子；
31.(3)2019年夏季在江苏盐城南洋试验场种植bc1f1群体，bc1f1与轮回亲本盐恢1393回交，且收取bc2f1种子；
32.(4)2019年冬季在海南三亚海棠湾南繁育种基地种植bc2f1群体，bc2f1与轮回亲本盐恢1393回交，且收取bc3f1种子；
33.(5)2020年夏季在江苏盐城南洋试验场种植bc3f1群体，bc3f1与轮回亲本盐恢1393回交，且收取bc4f1种子；
34.(6)2020年冬季在海南三亚海棠湾南繁育种基地对bc4f1进行自交，收取bc4f2种子；
35.(7)2021年夏季在江苏盐城南洋试验场种植bc4f2群体，koh检测和人工品尝有无香味，取有香味的bc4f2单株叶片进行pcr特异扩增，检测badh2香味基因，筛选香味基因单株，收取单株作为bc4f3群体；
36.(8)2021年冬季在海南三亚海棠湾南繁育种基地种植bc4f3群体，koh检测和人工品尝有无香味，取有香味的bc4f3单株叶片进行pcr特异扩增，检测badh2香味基因，筛选香味基因单株，收取单株作为bc4f4群体；
37.(9)2022年夏季在江苏盐城南洋试验场种植bc4f4群体，koh检测和人工品尝有无香味，取有香味的bc4f4单株叶片进行pcr技术进行特异扩增，检测badh2香味基因，筛选香味基因单株，收取单株作为bc4f5群体；
38.(10)2022年冬季在海南三亚海棠湾南繁育种基地已经种植bc4f5群体，一直选取到有浓郁香味，其他性状与轮回亲本性状保持一致的稳定水稻品系。
39.此外，对人工咀嚼与koh筛选出的单株进行分子标记筛选的同时，用1.7％koh溶液进行碱消值测定，方法如下：在透明塑料方盒加入30.0ml1.7％koh溶液，每个单株株系挑选6粒完整精米放入方盒，一个方盒放4个单株，排布均匀，盖上盖子，在室温30℃或培养箱保温23h，在黑色背景下观察米粒胚乳消减情况，记录消解级别并求平均值。碱消值级别分为1～7级，1级米粒无变化，米心白色；2级米粒膨胀，米心白色，有粉末状环；3级米粒膨胀，环不完全或狭窄，米心白色，环棉絮状或云雾状；4级米粒膨大，环完整而宽，米心棉白色，环云雾状；5级米粒开裂，环完整而宽，米心棉白色，环清晰：6级米粒部分分散溶解，与环融合，米心云白色，环消失；7级米粒完全分散，米心与环均消失。
40.碱消值(级)：x＝∑(g
·
n)/6
41.g：米粒消解级别n：同一级别米粒数
42.通过碱消值测定结果发现，有香味或者香味浓郁的单株碱消值都比较高，猜测这两个性状可能具有一定关联性，后续仍然需要大量数据验证分析和深入研究。要是试验表明这两个性状具有相关性，并也可以通过碱消值结果作为香味筛选的一种辅助方法与参考。
43.表1：人工品尝与koh测定筛选出bc4f4单株分子标记与碱消值测定图
[0044][0045]
[0046][0047]
(注：分子标记1：19香条带类型；2：盐恢1393条带类型；3：杂合带型；0：未检测到条带
[0048]
人工品尝与koh测定中0：没有香味；1：有微香；2：有香味；3：有浓郁香味)
[0049]
本发明中，针对香味这个单一目标性状进行改良，并在育种过程中利用人工咀嚼，分子标记辅助选择和氢氧化钾浸泡法的方式进行筛选，可以准确地筛选出有香味的株系和品系，明显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，减少了育种投入，降低了育种成本，可用于水稻品种增加香味，提高食味品质，也为分子标记辅助育种和选育香味品种提供了实例基础。
[0050]
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：
1.一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)引进常规籼稻19香，该材料稻米外观透明，籽粒细长，香味浓郁，适口性好，可以用于当地适应性品种改良，增加稻米香味，提高稻米食味品质；(2)当地适应性强，高产稳产，抗病性强的水稻恢复系盐恢1393作为母本，选取19香作为父本，进行杂交授粉，收取f1杂交种；(3)f1正季种植，盐恢1393作为轮回亲本进行回交，收取bc1f1种子；(4)bc1f1种植与轮回亲本盐恢1393回交，且收取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，收取bc4f2种子；(7)bc4f2群体进行koh检测和人工品尝有无香味，取有香味的bc4f2单株叶片进行pcr技术进行特异扩增，检测badh2香味基因，筛选香味基因单株，收取单株作为bc4f3群体；(8)重复步骤(7)，一直选取到有浓郁香味，其他性状与轮回亲本性状保持一致的稳定水稻品系。2.根据权利要求1中一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，其特征在于，所述的父本是香味浓郁，外观透明，籽粒细长的常规籼稻品种19香。3.根据权利要求1中一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，其特征在于，以适应性强，高产稳产，抗病性好的盐恢1393为轮回亲本，与香味浓郁，外观透明，籽粒细长且含有badh2基因的中间材料进行不断回交，回交多代后连续自交，直到选出香味浓郁，其他性状与轮回亲本保持一致的稳定水稻品系。4.利用上述轮回选择育种的方法，可以和没有香味，但高产稳产，抗病性强的籼稻恢复系或常规籼稻杂交配组，通过koh检测和田间品尝有无香味，加上分子标记辅助选择筛选badh2香味基因，三种方式进行综合筛选，选育出香味浓郁，综合性状好的香型常规籼稻或籼稻恢复系新品系。

技术总结
本发明公开了一种筛选香型常规籼稻或籼稻恢复系的选育方法，属于作物遗传育种领域。采用当地适应性较强，各方面表现突出，综合性状优良的恢复系盐恢1393与含有香味基因BADH2的常规籼稻19香进行杂交，以盐恢1393为轮回亲本多次回交，回交四代以上之后进行自交，加上KOH检测香味，人工咀嚼品尝和分子标记三种方式同步筛选后代单株，直到选育出高产稳产，抗病性强，外观透明，香味浓郁，适口性好的水稻新品系。本发明针对单个目标性状进行改良，从而提高育种效率，可用于筛选有香味的水稻品种，为水稻分子标记辅助和高品质育种奠定基础。为水稻分子标记辅助和高品质育种奠定基础。为水稻分子标记辅助和高品质育种奠定基础。


技术研发人员：张梦龙 朱国永 孙明法 严国红 王爱民 唐红生 施伟 刘凯 张桂云 孙一标 赵绍路 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：2023.03.18
技术公布日：2023/7/17