本发明专利技术为一种聚合低谷蛋白和抗条纹叶枯病的水稻品种的选育方法,属于水稻育种领域。以W3660为母本、镇稻88为父本杂交,F↓[2]代开始,选择植株主穗12粒稻米中全蛋白的SDS-PAGE蛋白带型与W3660全蛋白带型一致的单株种植;用WW1标记、R15标记辅助选择,结合抗条纹叶枯病的田间接种和人工接种鉴定,选出抗条纹叶枯病,SSR指纹图谱具有WW1标记的低谷蛋白特征谱带237bp,R15标记的抗条纹叶枯病特征谱带363bp,生育期、株高、株叶形态性状与镇稻88一致的株系,定名W1721。经测定,育成的水稻新品种W1721品种谷蛋白含量低,可吸收蛋白(包含清-球蛋白和谷蛋白)含量小于4%,且抗条纹叶枯病。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为,属 于低谷蛋白和抗条纹叶枯病水稻新品种的聚合育种方法,专用于适合肾脏病 及糖尿病人食用稻米且抗条纹叶枯病品种的选育。二
技术介绍
近年来由于我国城乡居民生活习惯和生态环境等的改变,我国肾脏病和 糖尿病患者的人数在不断增加,据统计,近年来全国糖尿病患者总人数超过l亿人,其中有近600万人因糖尿病并发肾脏病而接受住院治疗。肾脏病及 糖尿病(并发肾脏病)患者的蛋白质代谢机能障碍,在治疗期间不能食用可 吸收蛋白含量超过4%的大米,因此采用低蛋白的饮食配合治疗是一种有效 的措施,而目前我国尚无专用的低蛋白质大米品种,而以代用品进行饮食配 合治疗,这无疑增加了患者的经济和精神负担,降低了医疗效果。众所周知,通常稻米中的全蛋白根据其在不同溶剂中的溶解性可以分为 清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白四大类,其中谷蛋白占全蛋白含量的 60%以上,是稻米中可为人体吸收蛋白的主要成分;醇溶蛋白则不能被人体 所吸收。因此,对于肾脏病和糖尿病患者来讲,所需要的是低谷蛋白(即低 可吸收蛋白)含量的大米。目前本实验室已选育出低谷蛋白水稻品种W3660, 单粒稻米中可吸收蛋白(包含清一球蛋白和谷蛋白)含量3.35%,谷蛋白含 量低,为1.82% (表2),并进行了示范试种,但该品种存在产量低、不抗 条纹叶枯病等缺点,因此,需要进一步提高产量和品种抗性。三
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种聚合低谷蛋白和抗条纹叶枯病的水稻 品种的选育方法,培育出产量与目前主栽品种相当,而可吸收蛋白(包含清 一球蛋白和谷蛋白)在4%以下且抗条纹叶枯病的功能保健水稻新品种,解 决我国低谷蛋白大米品种产量低、抗性差的问题,培育优质高产多抗的适合肾脏病、糖尿病人食用的水稻品种。 技术方案,包括1) 以W3660 (品种权号CNA20020113.1)为母本、镇稻88 (1997年 苏种审字第265号)为父本进行杂交,从杂种F2代开始,在杂交后代群体 中,选择12粒稻米中全蛋白的SDS-PAGE蛋白带型与W3660全蛋白带型(江 绍玫等,水稻谷蛋白突变体的筛选与遗传分析,遗传学报, 2003,30(7):641-645)) —致,同时,在植株农艺性状上,选择生育期、株高、 株叶形态等性状与镇稻88 (参照文献盛生兰等,水稻中粳新品种——镇稻 88.江苏农业学报,1998,14(3): 148) —致的单株种植。2) 进行分子标记WW1的辅助选择,苗期各单株取叶片提取DNA,用 WW1标记引物左端弓I物序歹U 5' TTGGTGTGCCATTGTTTTTT 3' 右端引物序列5'AACTGTTGAGACCTGCTTTT3'扩增上述各单株DNA,选择仅得到扩增片段长度237bp的条带、没有 扩增片段长度222bp的条带的纯合W3660基因型的植株;对获得的植株再进行SDS-PAGE蛋白带型的验证,选择植株全蛋白带 型与W3660带型一致,生育期、株高、株叶形态性状与镇稻88—致的单株 种植;选择2代后,获得谷蛋白含量与W3660—致的株系;3) 对获选的株系开展抗条纹叶枯病分子标记R15的辅助选择,提取各 植株叶片的DNA,用R15标记引物左端引物序列5'GGGCTTTCAACTCGTACTCTG3' 右端引物序列5'ATGAACTGCGGGTCCAATAA3'选择仅得到扩增片段长度363bp的条带、没有得到扩增片段长度357bp 的条带的纯合镇稻88基因型的植株,对获得的植株再进行抗条纹叶枯病的 田间接种(丁秀兰等.利用回交重组自交群体检测水稻条纹叶枯病抗性位点. 作物学报,2005,31(8): 1041-1046)和人工接种(丁秀兰等,利用回交重组自 交群体检测水稻条纹叶枯病抗性位点.作物学报,2005, 31(8): 1041-1046)鉴 定,选出抗性与镇稻88—致;且生育期、株高和株叶形态性状与镇稻88 — 致的单株种植,获得株系,定名W1721。以上述方法育成的水稻新品种W1721品种谷蛋白含量与W3660 —致, 可吸收蛋白(包含清一球蛋白和谷蛋白)含量小于4%,抗条纹叶枯病,简 单重复序列(SSR)指纹图谱具有WWl标记的低谷蛋白特征谱带237bp, R15标记的抗条纹叶枯病特征谱带363bp。有益效果与现有技术相比,本专利技术所提供的一种聚合低谷蛋白和抗条 纹叶枯病的水稻品种的选育方法,具有如下优点1、 本专利技术提供的方法选育了产量与镇稻88持平,抗条纹叶枯病,品质 优良,特别是可吸收蛋白(包含清一球蛋白和谷蛋白)含量小于4%的低谷 蛋白水稻新品种W1721。与传统育种方法相比,利用本方法培育聚合低谷 蛋白和抗条纹叶枯病的水稻品种的年限縮短,从而提高了育种效率。2、 选育的新品种W1721与低谷蛋白品种W3660相比,农艺性状有较 大的改善,与镇稻88相似。(见表l)3、 育成品种W1721的主要优点生育期短、早熟W1721属中熟中粳,在南京地区于5月15日左右播 种,6月15日左右移栽,8月19日左右齐穗,9月底10月初成熟。综合性状好全生育期130天左右。株高87cm,主茎总叶片16张,地 上伸长5节。株型紧凑,叶略短,叶色绿,熟相好,穗颈节稍长,每亩成穗 21万以上,每穗实粒数110粒,结实率91.8%,千粒重26.2g,亩产500kg 以上。可留种繁殖。田间感纹枯病,苗稻瘟0 2级、穗颈瘟0 2级,接种鉴 定免疫6个稻瘟病生理小种,中抗白叶枯病,抗条纹叶枯病,抗倒伏。米质 优,理化分51,出糙率84.8%,精米率71.1%,整精米率69.P/。,垩白粒率 20%,垩白度2%,直链淀粉含量15.11°/。,胶稠度82mm,粒长7.0mm,长 宽比3.0,透明度1级,碱消值7级,含水量12.4%。谷蛋白含量低该品系稻米的谷蛋白含量低,为1.84%,可吸收蛋白(包 含清一球蛋白和谷蛋白)含量小于4%,适合肾脏病病人食用(表2)。抗条纹叶枯病W1721经条纹叶枯病田间接种和人工接种鉴定分别表 现为抗病、中抗,与镇稻88相当(表3)。四附图说明图l W1721及其亲本的与低谷蛋白性状紧密连锁的简单重复序列(SSR) 指纹图谱亲本1:W3660;亲本2:镇稻88;3 16为F2群体,其中3为低谷蛋白纯合基因型的F2个体(进一步选育成W1721), 13为高谷蛋白的纯合基因型的F2个体,其他为低谷蛋白杂合基因型的F2个体。图2 W3660、镇稻88及其Fl种子SDS-PAGE分析 图3 F2种子全蛋白SDS-PAGE分析7, 13, 14, 17, 20, 22为正常蛋白型;其它为低谷蛋白型图4 F3家系种子全蛋白SDS-PAGE分析图5亲本及W1721株系抗条纹叶枯病人工接种鉴定结果左为未接种的对照,右为接种后的发病情况 图6 W1721及其亲本的与抗条纹叶枯病性状紧密连锁的简单重复序列 (SSR)指纹图谱1分子量标记,2镇稻88, 3W3660, 4W1721, 5-16为F2群体,其中6, 13, 14为纯合抗条纹叶 枯病基因型的F2个体,5, 7~10, 12, 16为杂合抗条纹叶枯病基因型的F2个体,11, 15为纯合感条纹叶枯病基因型的F2个体图7聚合低谷蛋白和抗条纹叶枯病的水稻新品系W1721的选育本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合低谷蛋白和抗条纹叶枯病的水稻品种的选育方法,包括: 1)以W3660为母本、镇稻88为父本进行杂交,从杂种F↓[2]代开始,在杂交后代群体中,选择植株主穗12粒稻米中全蛋白的SDS-PAGE蛋白带型与W3660全蛋白带型一致,生育期、株高、株叶形态性状与镇稻88一致的单株种植; 2)上述单株种植后进行分子标记WW1的辅助选择,苗期各单株取叶片提取DNA,用WW1标记引物: 左端引物序列5′TTGGTGTGCCATTGTTTTTT3′ 右端引物序列5′AACTGTTGAGACCTGCTTTT3′ 扩增上述各单株DNA,选择仅得到扩增片段长度237bp的条带、没有扩增片段长度222bp条带的纯合W3660基因型的植株; 对获得的植株再进行全蛋白SDS-PAGE蛋白带型的验证,选择植株全蛋白带型与W3660带型一致,生育期、株高和株叶形态性状与镇稻88一致的单株种植;选择2代后,获得谷蛋白含量与W3660一致的株系; 3)对获选的株系开展抗条纹叶枯病分子标记R15的辅助选择,提取各植株叶片的DNA,用R15标记引物: 左端引物序列5′GGGCTTTCAACTCGTACTCTG3′ 右端引物序列5′ATGAACTGCGGGTCCAATAA3′ 选择仅得到扩增片段长度363bp的条带、没有得到扩增片段长度357bp的条带的纯合镇稻88基因型的植株,对获得的植株再进行抗条纹叶枯病的田间接种和人工接种鉴定,选出抗性与镇稻88一致,生育期、株高和株叶形态性状与镇稻88一致的单株种植,获得株系,定名W1721。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:万建民,江玲,刘世家,王益华,张迎信,刘喜,陈亮明,赵志刚,刘玲珑,张文伟,翟虎渠,
申请(专利权)人:南京农业大学,
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]
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