水稻高抗性淀粉花药培养技术的建立及花培后代的部分遗传特性

【作者】 田亲亲； 李霞； 魏晓东； 方先文；

【机构】 江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家水稻改良中心南京分中心/江苏省优质水稻工程技术研究中心； 江苏省农业科学院江苏省农业生物学重实验室；

【摘要】 功能性稻米是指富含抗性淀粉、氨基丁酸和黄酮等功能性成分的一类稻米,使用后能有效改善人体生理功能,是具有特殊用途的新型水稻品种或组合。若通过生物技术育种手段和基因工程技术相结合,实现有效增加稻米中该类功能性物质的含量成分,对于解决当前人们因饮食结构不合理导致高血压、高血糖和肥胖病等慢性疾病的治疗具有重要意义,也对今后实施饮食预防疾病新战略和解决亚健康的问题提供了有效途径。扎西玛是云南境内抗性淀粉含量高达8%的籼稻品种,南粳46是江苏省农业科学院粮食作物研究所培育的口味优良粳稻。本研究以南粳46为父本,扎西玛为母本,通过扎西玛和南粳46人工杂交育种获得杂交F1花药为外植体,再利用花药组织培养技术,研究水稻高抗性淀粉新资源获得的技术体系。主要研究结果如下:1、高频花药再生体系的建立:经研究发现花穗经低温预处理2-5 d后,花药培养在N6或M8基本培养基上,添加1-2 mg/L2,4-D、1-3 mg/L NAA和0-0.3 mg/L KT,蔗糖浓度60 g/L,可使花药愈伤组织诱导率高达32.14%;诱导形成的愈伤组织转至以MS为基本培养基,添加2 mg/L KT和3 mg/L ABA的分化培养基上,可使绿苗分化率达4.55%;再生绿苗再转至以MS为基本培养基,不添加外源激素的生根培养基上,即可生根,形成完整的植株。2、籼稻和粳稻在长期自然进化选择的条件下,形成了具有一定程度上的生殖隔离。利用35对InDel分子标记鉴定扎西玛、南粳46、杂交F1以及花药培养再生植株的籼粳性及籼粳分化,结果表明扎西玛属于典型籼稻,而南粳46属于典型粳稻,杂交F1和花药培养再生植物则属于介于籼粳特性的偏籼或者偏粳特性的中间类型。3、花药培养再生植株籽粒抗性淀粉特性的筛选:利用Megazyme抗性淀粉测定试剂盒方法,对37株再生植株稻米中抗性淀粉含量进行测定,发现再生植株中稻米的抗性淀粉含量在父母本抗性淀粉含量变化范围之间,呈正态分布,且偏向母本。其中稻米中抗性淀粉含量在1%-3%的占86.5%,抗性淀粉含量在3%-8%,占13.5%。更多还原