[发明专利]高抗性淀粉含量杂交粳稻三系不育系和恢复系的选育方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及作物育种技术领域，具体涉及高抗性淀粉含量杂交粳稻三系不育系和恢复系的选育方法及应用。

背景技术

抗性淀粉（Resistant Starch，简称RS）是指“在健康个体的小肠中不能被吸收的淀粉或淀粉降解产物”（欧洲RS协会EURESTA定义）。已有研究表明，抗性淀粉不能在小肠中被消化吸收和提供葡萄糖，在大肠中可以被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸（Short chain fatty acids，SCFA)和气体。抗性淀粉有着重要的生理功能，能够降低餐后血糖和胰岛素应答，提高机体对胰岛素的敏感性，预防便秘和结肠癌的发生，降低血清中胆固醇和甘油三酯含量，降低和控制体重，促进矿物质吸收。高抗性淀粉饮食者与低抗性淀粉饮食者相比，具有较少的胰岛素反应，这对糖尿病患者控制餐后血糖值有很大影响，尤其对于非胰岛素依赖型病人，摄食高RS食物，可延缓餐后血糖上升，有效控制糖尿病病情。

通过筛选和鉴定高抗性淀粉含量的水稻遗传资源，提供具有高抗性淀粉含量的水稻品种，来改善人们的饮食结构是治疗和预防糖尿病等文明病发病的最经济有效的手段之一。上海市农业科学院作物栽培育种研究所利用化学诱变和小孢子培养技术并结合常规育种技术，培育了高抗性淀粉粳稻新品种“降糖稻1号”，并与相关企业合作进行了产业化开发，缓解了糖尿病人吃饭难、吃不饱饭的难题，但因该品种产量和出米率极低、生产成本比一般稻米高3倍以上，严重影响大面积推广应用和市场销售。

杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的，依靠的是不育系（母本）和恢复系（父本）杂交产生超双亲优势，达到高产的目的。由于控制水稻抗性淀粉含量的基因是隐性性状，想要通过杂交稻提高抗性淀粉含量水稻产量，必须先选用出含有高抗性淀粉隐性纯合不育系和恢复系，再利用高抗性淀粉的三系不育系和恢复系培育高抗性淀粉含量杂交水稻新品种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高抗性淀粉含量杂交粳稻三系不育系和恢复系的选育方法及应用，利用非转基因高抗性淀粉水稻材料，通过杂交、多次回交等传统水稻育种技术和分子标记辅助选育技术，培育出综合农艺性状优良、抗病性强、配合力强的高抗性淀粉含量杂交粳稻三系不育系和恢复系，再培育综合农艺性状优良的高抗性淀粉含量杂交粳稻新品种。

本发明的高抗性淀粉含量杂交粳稻三系不育系和恢复系的选育方法，包括以下步骤：

1)收集粳稻保持系和恢复系，分别以B和R表示；

2)分别以粳稻保持系B和恢复系R为母本，以高抗性淀粉基因型材料，以J表示，为父本进行杂交，获得F₁代种子，分别用F_1-BJ和F_1-RJ表示；

3)将步骤2）收获的F₁代种子和各自对应的粳稻保持系B和恢复系R为轮回亲本进行回交，收获对应保持系BC₁F_1-BJ种子和恢复系BC₁F_1-RJ种子；

4)对保持系BC₁F_1-BJ种子和恢复系BC₁F_1-RJ进行分子标记鉴定，筛选出含有高抗性淀粉杂合基因型的单株；

5)将步骤4）筛选出的含有高抗性淀粉杂合基因型的单株为母本分别与对应的粳稻保持系B、恢复系R继续回交，收获对应的保持系BC₂F_1-BJ种子、恢复系BC₂F_1-RJ种子；

6)重复步骤4）和5）5-7次直到筛选出农艺性状与粳稻保持系B和恢复系R一致并含高抗性淀粉含量基因型的杂合单株保持系BC_nF_1-BJ和恢复系BC_nF_1-RJ，n为6-8；

7)将步骤6）得到的保持系BC_nF_1-BJ和恢复系BC_nF_1-RJ种子种植于稻田，自交获得BC_nF₂代，对BC_nF₂代进行分子标记检测，选出高抗性淀粉含量基因型纯合单株，对中选的材料再进行抗性淀粉含量特性检测，获得农艺综合性状优良的高抗性淀粉含量杂交粳稻保持系和恢复系；