高抗性淀粉水稻新品种优糖稻2号的选育及其特征特性

2020-12-22杨瑞芳朴钟泽万常照李钢夑龚长春白建江

中国稻米 2020年1期

杨瑞芳朴钟泽万常照李钢夑龚长春白建江*

（1上海市农业科学院作物育种栽培研究所，上海201403；2韩国农村振兴厅农业技术院，水原市441-857；第一作者：yangruifang1982＠163.com；*通讯作者：baijianjiang2010＠163.com）

抗性淀粉（Resistant Starch，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，但在人的大肠中可以被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸和气体[1-2]。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，降低和控制体质量，促进矿物质吸收等[3-6]。与低抗性淀粉饮食者相比，高抗性淀粉饮食者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作用，尤其对于非胰岛素依赖型病人，摄食高抗性淀粉食物可延缓餐后血糖上升，有效控制糖尿病病情[7-8]。

三大粮食作物中，稻米中淀粉含量最高，水稻胚乳中的淀粉含量达70%～80%，是人类最重要的碳水化合物和能量来源之一[9]。米饭及其制品主要在胃和小肠中被淀粉酶酶解的方式消化，最终产物为葡萄糖，因此稻米被认为是高血糖指数（Glycemic index，GI）的食物。值得注意的是，日常食用的稻米中RS含量很低，热米饭RS含量低于 1.0%，冷米饭 RS含量也仅为 1.0%～2.1%，市售优质大米的含量更低，一般低于0.5%，所以增加稻米的抗性淀粉含量对人类的健康有十分重要的意义[10]。

降糖稻1号是国内首个籽粒内抗性淀粉高于普通大米20倍以上的功能性粳稻新品种，并定位了控制抗性淀粉合成的主效基因sbe3-rs[11-12]，现已获得发明专利。优糖稻2号是以降糖稻1号为母本与秀水123杂交、利用系谱法选育而成的比降糖稻1号更加优质高产的新品种。优糖稻2号对有效预防人类糖尿病意义重大，而且对功能稻分子育种及其产业化的实用价值高，也对农民增收、企业增效、减轻患者病情及其经济压力有重要意义。

1 材料与方法

1.1 亲本来源

降糖稻1号是利用化学诱变剂处理早熟粳稻品种花晴稻受精8 h的幼穗，并利用传统育种技术和花药培养技术相结合，通过田间多代观察和室内鉴定发掘的遗传稳定的高抗性淀粉突变体，其抗性淀粉含量高达13.0%左右，是普通水稻品种的20倍以上。通过临床实验已经证实，降糖稻1号具有控制糖尿病人餐后血糖、改善血脂、饱腹耐饥饿和防治肠道疾病等功效。秀水123是浙江嘉兴市农业科学研究院选育的粳型常规水稻品种。

1.2 选育过程和方法

2011年冬季在海南用11JD64（降糖稻1号）为母本与浙江嘉兴农科院培育的品种秀水123杂交，去除假杂交种、杂株；2012年夏季上海种植F1代，秋季混收后在室内加工成糙米，再根据高抗性淀粉籽粒外观特点挑选垩白度高的籽粒（籽粒垩白度50%以上）；2012年冬季在海南种植F2代，挑选籽粒垩白粒率60%以上单株；2013年夏季按株系种植F3代，挑选优良单株并用本所开发的分子标记鉴定对应高垩白粒率单株抗性淀粉基因型；2013冬季海南对抗性淀粉基因型纯合F4单株加代，加速遗传稳定；2014年夏季上海种植综合性状好的优良F5株系，并选择优良单株收获；2014年冬季选择的优良单株F6海南加代，加速遗传稳定；2015年夏上海F7从综合农艺性状稳定的优良株系继续选择单株，并进行抗性淀粉含量检测。2015年冬海南繁种，获得足够多的种子量；2016年夏季参加本院单晚粳品比试验；2016年冬季海南继续纯化，扩大繁殖；2017年在上海农科院庄行综合试验站基地、光明长江农场、金山、松江、奉贤等地展示示范，并测定抗性淀粉含量；2018年在上海继续进行多点试验，定名为优糖稻2号。2019年通过上海市农作物品种审定委员会审定（审定编号：沪审稻2019015）。

2 产量表现

2016年优糖稻2号在上海农科院庄行综合试验站基地进行品种比较试验，平均单产410.6 kg/667 m2，比对照降糖稻1号增产41.0%。2017年优糖稻2号参加上海市农业科学院组织的特殊用途水稻品种区域试验（上海农科院庄行综合试验站基地、光明长江农场、金山、松江、奉贤），平均单产 438.6 kg/667 m2；2018 年续试，平均单产 428.3 kg/667 m2。