[发明专利]一种低蛋白米的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体是利用分子标记辅助选择技术将控制低蛋白的QTL聚合到同一个水稻品种内，从而达到降低大米内蛋白质含量的方法。 

背景技术

肾病是严重危害人类健康的大敌，这类疾病不但难治，而且容易复发，从而导致疾病不断恶化。随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高及人口老龄化等因素，人们对健康的关注达到前所未有的程度。然而我国肾病的患者人数却呈不断增长的趋势。由于肾功能衰竭引起的肾病患者在蛋白质代谢方面存在障碍，在进行治疗时，除服用药物外，如果能配合低蛋白饮食，就能更有效地限制蛋白质摄入量，减少血中的氮素滞留，减轻肾脏的负担，从而延缓慢性肾功能衰竭的进程。由于普通品种大米的易消化蛋白质含量都高于4％，肾病患者不宜长期直接食用，为了配合治疗，他们只能食用经过加工的低蛋白食品。可是这些代替食品价格高、口味差，不但增加了患者经济负担、精神压力，还不容易长期坚持食用，反而降低了治疗效果。因此，采用适合肾病患者食用的低蛋白米来配合治疗，显得尤为重要。 

自1994年日本在世界上首次选育出低蛋白米功能稻品种。多年临床试验的结果表明，患者食用低蛋白稻米，可以减少非优质蛋白质摄入量，增加优质蛋白质摄入量，血清肌酸酐含量明显降低，达到减轻肾脏负担的目的。同时还能保证机体有充足的热量供应。能防止肾功能衰退，可有效缓解病情，减轻患者精神经济负担、提高疗效。特别是对以米饭为主食的患者效果更加显著。我国在肾病、糖尿病食疗方面积累了丰富经验，许多医学专家、营养学家都著书，阐述低蛋白饮食在糖尿病、肾病治疗中的重要性。因为普通谷物中可消化蛋白质含量在8%-10%，不适于患者食用。因此，亟待开发适于肾病患者食用的低蛋白米。 

发明内容

本发明的目的是提供一种制备低蛋白米的方法，其可消化蛋白质含量在5%（重量比）以下。稻米的蛋白质含量属于数量遗传性状，受多基因控制，这些基因位点被称作quantitative trait locus，即QTL，这些QTL能够通过QTL定位软件检测到。野生稻中有些类型蛋白质含量低，适于肾病患者食用，但是由于野生稻落粒性强，不易收获，同时野生稻产量极低，因此，无法直接利用，必须加以改良。改良的方法就是通过将野生稻与栽培稻杂交，并连续与栽培稻回交，保证杂交后代中的主要农艺性状与栽培稻亲本相似，这样才能获得较高的产量。同时，在有些后代中就会同时聚集野生稻的控制低蛋白的基因座位和栽培稻的控制低蛋白的基因座位，而这些材料的其他农艺性状如株型、抗病性、高产性等又较为理想，得到适于大面积生产并获得较高产量同时蛋白质含量低的品系。 

本发明的技术方案，一种低蛋白米的制备方法，包含以下步骤： 

（1）      首先收集栽培稻品种和野生稻材料，并分别测定籽粒蛋白质含量；

（2）      选择低蛋白含量的品种和低蛋白含量的野生稻杂交获得杂交一代即F1的种子；

（3）      种植F1，利用分子标记技术剔除假杂种，令其自交获得F2的种子；

（4）      剥取F2种子的胚消毒后培养在固体培养基上，获得幼苗后并令其结种子，取叶片用常规法提取叶片DNA，并用在野生稻和栽培稻间这两个亲本间扩增出的DNA条带有差异的SSR引物，利用PCR仪扩增F2的DNA，确定每对引物在各个幼苗中的带型，即属于野生稻的带型、属于栽培稻的带型和属于野生稻与栽培稻的混合带型，以此构建分子标记遗传图谱，作为QTL定位的基因型数据；同时测定F2胚乳部分的蛋白质含量，作为QTL定位的表现型数据。

（5）  利用QTL分析软件对基因型和表现型数据进行分析，获得控制蛋白质含量的QTL情报信息。 

（6）  依据分子标记遗传图谱选同时具有所有来源于野生稻的，控制低蛋白的，并且是纯合QTL的F2植株与栽培稻亲本回交，获得BC1F1的种子； 

（7）  种植BC1F1，经分子标记技术辅助选择剔除假杂种，获得BC1F2的大量种子；

（8）  种植BC1F2，利用分子标记辅助选择技术确定同时具有来源于野生稻的控制低蛋白的纯合QTL（这些QTL因与某些SSR标记连锁而容易找到）的单株与栽培稻亲本再次回交，获得BC2F1的种子；

（9）  种植BC2F1，经分子标记技术辅助选择剔除假杂种，获得BC2F2的大量种子；

（10） 按照（8）的方法选择农艺性状好，同时具有野生稻的低蛋白的纯合QTL，以及含有1个以上源于栽培稻的控制低蛋白的QTL的BC2F2单株与栽培稻亲本再回交一次，获得BC3F1的种子；