CN103960127B - 一种改良糙米食用口感的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改良糙米食用口感的方法，该方法鉴于现有技术中二倍体水稻糙米食味性比较差的问题，借助于染色体组多倍化技术创制同源四倍体水稻新种质；在新种质中糙米的淀粉含量增加1倍多，而其糙米种皮的表面积仅增加58.7%，由此实现对水稻糙米的大粒型、薄种皮和较好食用口感的改良；本发明；技术工艺；简单，选育效率比较高，可以显著提高水稻糙米的利用率并改良其食味性，其社会效益和经济效应相当明显。

Description

一种改良糙米食用口感的方法

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，具体涉及一种改良水稻糙米品质的方法，特别涉及一种利用染色体组多倍化技术改良糙米食用口感的方法。

背景技术

水稻是重要的粮食作物。纵观现代水稻遗传改良的发展历程，已经在20世纪发生过两次重大的育种技术变革，即矮化育种和杂交水稻育种，由此使水稻育种水平得到了根本性提升。20世纪50年代开始的水稻矮化育种以改良水稻农家品种的植株高度为育种目标，旨在解决高产与抗倒伏的矛盾，进而挖掘水稻品种的产量潜力。水稻矮化育种的成功，促使水稻产量潜力由200kg/667m2上升到400kg/667m2。20世纪70年代获得成功的杂交水稻育种所导致的社会效益和经济效益更加明显。

随着人类社会经济的快速发展，人口增加，土地面积减少以及环境的恶化，使粮食问题显得十分突出。如何在现有的农业生产条件下提高农作物单位面积产量和提高农产品（特别是稻谷）的利用率是值得研究的两大技术性难题。

日本政府在20世纪80年代开始提倡国民食用糙米，其目的主要包括两个方面：其一是糙米的出米率（85%～90%）比精米的出米率（60%～70%）高15%～20%。对于食用精米而言，食用糙米就意味着增加了15%～20%的稻米供应量。其二是稻谷的主要营养成分（蛋白质、氨基酸、脂质类物质和生物活性物质等）大部分沉积在种皮内，糙米（带有种皮的大米）的营养价值高于精米（不带种皮的大米）的营养价值。然而，糙米的食味比精米差一些，主要原因就是大多数水稻品种的种皮比较硬，蒸煮时间要更长，蒸煮技术要求比较严格。

通过提倡国民食用糙米是提高稻谷利用率的有效途径，而通过一种新的育种方法从根本上改良糙米的食味口感则有助于提高水稻新品种的产品利用率。

因此，提供一种有效的改良糙米食用口感的方法，其技术工艺比较简单，选育效率比较高，进而促使糙米的种皮变薄、食味性变好、粒型变大、出米率更高，这将从根本上改良糙米食用口感，这种品质育种方法和技术将具有广泛的市场前景，其社会效益和经济效益相当明显。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改良糙米食用口感的方法，其技术工艺比较简单，选育效率比较高，进而促使糙米的种皮变薄、食味性变好、粒型变大、出米率更高。该方法鉴于现有技术中二倍体水稻糙米食味性比较差的问题，采用染色体组多倍化技术首先将二倍体水稻诱导为同源四倍体水稻，进而筛选出食味性比较好的同源四倍体水稻新品系。该方法可以显著提高水稻糙米的利用率并改良其食味性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种改良糙米食用口感的方法，其方法是采用以下步骤对糙米食用口感进行改良的：

1）种子前处理：以具有特殊基因型的二倍体水稻(Oryzasativa,2n=2x=24)种子为原始起始材料，进行浸种和催芽处理，直至种子露出白色芽点为止；

2）药剂诱导处理：将步骤1）中露出白色芽点的种子浸泡在质量百分比浓度为0.1%的秋水仙素水溶液中48小时，并且，每12小时清洗1次，最后一次清洗后放在湿巾上保芽24小时；

3）育秧：将步骤2）中经过保芽的种子放置在育秧盆中育秧；

4）移栽：当秧苗达到5叶1心时移栽至田间；

5）筛选：在田间条件下以颖壳大小为技术指标进行3个世代或5个世代的单株筛选，由此形成同源四倍体水稻群体（株系）；

6）同源四倍体水稻新种质鉴定：以染色体组鉴定技术确定同源四倍体水稻新种质的染色体组型（2n=4x=48)；

7）同源四倍体水稻新种质糙米品质鉴定：新种质中糙米的淀粉含量增加1倍以上，而其糙米种皮的表面积增加58.7%，由此实现对糙米的大粒型、薄种皮和较好食用口感的改良。

所述的二倍体水稻种子为IR28、新稻22号或明恢63水稻品种。

本发明具有如下的积极效果：

（1）目前在生产上推广应用的二倍体水稻品种的糙米比其相应的精米更难蒸煮，前者比后者的食味性差，这种现状很难通过一般的遗传育种方法得到改良。通过染色体组多倍化途径将二倍体水稻诱导为同源四倍体水稻，后者的糙米比前者的糙米表现出种皮更薄、食味性更好等特性；

（2）通过本方法改良水稻品质的生物学原理是：当将千粒重为25克的二倍体水稻品种诱导为千粒重达到50克以上的同源四倍体水稻品系时，后者的糙米容积增加了100%，而其种皮表面积只增加了58.7%，即糙米的淀粉含量增加了1倍，而其种皮的表面积只增加58.7%。所以，同源四倍体水稻的糙米食味性比二倍体水稻的糙米食味性更好。

（3）通过染色体组多倍化创制同源四倍体水稻新种质，进而筛选出糙米食味性更好的新品系，这将为水稻品质育种开创一条新途径。

基于以上三方面的技术改进和技术优点，进而导致通过诱导同源四倍体水稻的方法有助于改良水稻糙米的食味品质和提高出米率。

具体实施方式

一种改良糙米食用口感的方法，其方法是采用以下步骤对糙米食用口感进行改良的：

1）种子前处理：以具有特殊基因型的二倍体水稻(Oryzasativa,2n=2x=24)种子为原始起始材料，进行浸种和催芽处理，直至种子露出白色芽点为止；

2）药剂诱导处理：将步骤1）中露出白色芽点的种子浸泡在质量百分比浓度为0.1%的秋水仙素水溶液中48小时，并且，每12小时清洗1次，最后一次清洗后放在湿巾上保芽24小时；

3）育秧：将步骤2）中经过保芽的种子放置在育秧盆中育秧；

4）移栽：当秧苗达到5叶1心时移栽至田间；

5）筛选：在田间条件下以颖壳大小为技术指标进行3个世代或5个世代的单株筛选，由此形成同源四倍体水稻群体（株系）；

6）同源四倍体水稻新种质鉴定：以染色体组鉴定技术确定同源四倍体水稻新种质的染色体组型（2n=4x=48)；

7）同源四倍体水稻新种质糙米品质鉴定：新种质中糙米的淀粉含量增加1倍以上，而其糙米种皮的表面积增加58.7%，由此实现对糙米的大粒型、薄种皮和较好食用口感的改良。

所述的二倍体水稻种子为IR28、新稻22号或明恢63水稻品种。

实施例1：我们在以二倍体籼稻品种“IR28（2）”（其千粒重为24.3g）为材料所进行的通过诱导同源四倍体途径改良水稻食味品质的试验可以总结为该发明技术的实例。在这一技术体系中，首先将“IR28（2）”种子置于烧杯中进行浸种催芽48小时。随后，利用秋水仙素水溶液对试验材料的萌动种芽进行浸泡48小时，由此对种芽细胞进行染色体组多倍化诱导。接着，以彭大的种芽为试验材料进行保芽和育苗。经过炼苗后将实生苗移植到田间栽种并根据同源四倍体水稻的形态特征（植株粗壮、大颖壳、颖壳顶端长芒和结实率低等）对其进行鉴定筛选。随后，对新种质进行3个世代或5个世代的筛选后获得遗传性稳定的同源四倍体水稻新株系“IR28（4）”，进而建立“IR28（4）”新品系。对“IR28（4）”米质鉴定的结果表明，“IR28（4）”（其千粒重为49.1g）糙米的淀粉含量比其二倍体原始亲本“IR28号（2）”增加1倍多，而前者糙米种皮的表面积比后者糙米种皮的表面积仅增加58.7%。通过染色体组多倍化技术实现对水稻糙米的大粒型、薄种皮和较好食用口感的改良。

Claims (1)

1.一种改良糙米食用口感的方法，其特征在于：其方法是采用以下步骤对糙米食用口感进行改良的：

1）种子前处理：以具有特殊基因型的二倍体水稻(Oryzasativa,2n=2x=24)种子为原始起始材料，进行浸种和催芽处理，直至种子露出白色芽点为止；

2）药剂诱导处理：将步骤1）中露出白色芽点的种子浸泡在质量百分比浓度为0.1%的秋水仙素水溶液中48小时，并且，每12小时清洗1次，最后一次清洗后放在湿巾上保芽24小时；

3）育秧：将步骤2）中经过保芽的种子放置在育秧盆中育秧；

4）移栽：当秧苗达到5叶1心时移栽至田间；

5）筛选：在田间条件下以颖壳大小为技术指标进行3个世代或5个世代的单株筛选，由此形成同源四倍体水稻群体；

6）同源四倍体水稻新种质鉴定：以染色体组鉴定技术确定同源四倍体水稻新种质的染色体组型（2n=4x=48)；

7）同源四倍体水稻新种质糙米品质鉴定：新种质中糙米的淀粉含量增加1倍以上，而其糙米种皮的表面积增加58.7%，由此实现对糙米的大粒型、薄种皮和较好食用口感的改良；

所述的二倍体水稻种子为IR28、新稻22号或明恢63水稻品种。