[发明专利]一种氮高效、大穗、细长粒、低垩白优质常规香稻的选育方法及其应用

说明书

本发明公开了一种氮高效、大穗、细长粒、低垩白优质常规香稻的选育方法，属于作物遗传育种技术领域。该方法以综合农艺性状良好的美香占2号作母本，以综合农艺性状良好的象牙香占作父本，杂交，以穗长≥25.0cm、穗粒数≥140粒、谷粒长≥10.0mm、长宽比≥4.0、垩白粒率≤5％、垩白度≤5％为主要性状选择指标，同时结合香味基因、抗稻瘟病基因的分子标记检测、谷粒香味咀嚼和田间稻瘟病综合抗性鉴定，并进行多年多轮正常水肥和低氮胁迫的穿梭育种，最终成功育成减施氮肥20％以上、穗长≥25.0cm、穗粒数≥140粒、米粒长宽比≥4.0、垩白粒率≤5％、垩白度≤5％的优质常规香稻新品种(系)。

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种氮高效、大穗、细长粒、低垩白优质常规香稻的选育方法。

背景技术

水稻是全球三大主粮作物之一，对世界粮食稳定和人口增长做出巨大贡献。中国是水稻生产和消费大国，产量居全球第一，种植面积居全球第二，水稻消费占到世界总量的30％以上，我国60％以上的人口以稻米为主食。水稻不仅是我国粮食安全的重要保障，更是关系到国家安危的重大战略。

氮是植物体内多种重要化合物的组成成分，对水稻生产的影响仅次于水，生产中大量氮肥的投入对水稻产量的增长发挥了重要作用，我国是氮肥投入量较大的国家之一，长期以来，以高产为主的种植导向使种植户偏施氮肥，而施入田间的氮肥存在大量的氨挥发、反硝化作用、淋洗和径流等方式的氮素流失，长期以来我国稻田氮肥利用率不足40％，稻田过量施氮不仅增加了农业生产投入成本，也造成了肥料利用率低、环境污染、病虫害加剧等一系列问题。提高稻田氮肥利用率、实现农业生产化肥农药零增长的目标，在保证产量的情况减施氮肥，实现化肥减施增效的目标尤其迫切。

有效穗数、穗粒数和千粒重是水稻产量构成的三要素，穗型大小与细胞分裂素(cytokinin，CTK)含量密切相关，影响水稻产量和群体结构，是水稻理想株型育种和高产栽培研究关注的热点问题。根据水稻每穗粒数的多少将其划分为：小穗型、中穗型和大穗型，大穗型品种具有库容大、产量潜力高的特点。高产水稻品种不仅表现出较高的光合速率、较强的根系活力和“源–库–流”协调等生理功能，同时还具有分蘖适中、剑叶直立、株高高、茎秆结实、抗倒伏、穗大、每穗粒数多等形态特征。而早期市面上推广应用的优质香稻品种，普遍存在因植株矮小瘦弱、穗型偏短且每穗粒数少、粒型短粗等现状。

随着人们生活水平的不断提高及农业供给侧结构性改革的深化，近年来大米消费向“味香、好吃、好看、营养”的更高要求转变。稻米品质主要包含加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质，其中外观品质是最直观的品质性状，肉眼就能分辨，粒形和垩白是最重要的外观品质性状。粒形是指稻米的粒长、粒宽、粒厚和长宽比，垩白是灌浆期胚乳淀粉粒和蛋白质颗粒排列疏松而充气所形成的白色不透明部分，不仅影响了稻米可食用性产量(整精米率)，同时对稻米外观品质(透明度)、蒸煮食味和营养品质(直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量)等也都有大的影响，低垩白的品种不仅在稻米外观品质上表现透亮，而且其食味值也深受好评。长腰玉粒的稻米也越发符合现代消费群体对籼米外观品质的审美要求。

因蒸煮时散发香味和具备较高营养价值的香米被称为“粮中珍品”，巴斯马蒂香米、茉莉香米更是风靡受到全球，优质香米特别是粒型细长的优质香米市场需求量迅速增加。香味作为评价稻米品质的重要指标，现已成为优质稻品种选育的重要目标之一。水稻第8染色体上Badh2是控制稻米香味的隐性基因，该基因在不同部位的缺失或插入引起基因功能的丧失导致2-乙酰基-吡咯啉(2AP)的产生，从而使稻米有香味，目前，开发香味基因分子标记并用于辅助选育香稻品种已取得一定的进展(彭波等,水稻香味基因及其在育种中的应用研究进展,植物学报,2017,52(6):120-130)。

但是如何选育同时兼具氮高效、大穗、细长粒、低垩白、香味型等优良性状的水稻新品种(系)还未有相关报道。

发明内容