专利名称：一种五彩稻米及其选育方法在我国丰富多祥的水稻种质资源中，蕴藏着珍贵的有色米资源，就种皮的颜色而言，可分为紫米或黒米、红米、黄米和绿米，其中以紫或黒米和红米最常见。有色米主要分布在云贵高原和华南一帯，其中以云南、广西、湖南、贵州省居多，广东、江西、湖北和江苏省次之。其中，黒米品种主要分布在云南、贵州、广西、广东等省，多为粳糯，山区复杂多祥的生态环境造就了丰富多祥的稻种资源，黑米呈现褐棕色、紫棕色、黑红、紫黒色和黒色等多种色泽；红米多集中在云南、广西、湖南、贵州、广东、江西等省，多为籼粘，由于品种或种植环境不同，红米呈现淡红、中红、深红等色泽。依据祖国医学药食同源基本理论，天然食物的顔色与功能相关，黒色补肾，白色润肺，红色补心，黄色益脾，紫色养肝，緑色防癌。因此，五彩稻米是米中最珍奇的天然营养保健珍品，由于色、香、味、营养俱全，受到人们的推祟。目前市场上出现了由不同颜色稻米品种组合成的五彩米，例如陕西省汉中市洋县开发的黑、红、黄、绿、紫五彩稻米；重庆南川市培育的红、绿、黑、紫、白五种颜色的五彩米；湖南省农科院引进红、黑、紫、黄、绿颜色的特优稻、中香系列、红宝系列、黑宝系列及紫晶香等不同品种培育的五彩稻米；安徽省凤台县用红香米、黑珍珠、紫香糯，绿香糯、银香米五个大米品种，开发的“合为贵”五彩米。以上五彩米均是在不同田块中种植不同品种、不同顔色的稻米品种，收获后将5种颜色稻米混合组成五彩米，或者按比例将5种颜色米混合为配方五彩米。此外，布依族还把植物的根、茎、花、叶分别捣碎，提取出红、黄、蓝三种色素，再用这三色调出黑、紫两色，做成红、紫、黑、白、黄五色花米饭。由于目前市场上开发的“五彩米”产品，多是用5种不同品种在不同田块，甚至不同生态环境下种植，成熟后分别收获并按比例混合而成，其品质和性质不相同，在煮饭时其吸水量及成熟时间也会不尽相同，ロ感也存在差异。在整个种植、收获、晾晒、加工过程中费エ、费时；加之有色米多为地方品种，产量较低，仅30(Γ400千克/亩。
本发明的目的是通过水稻育种技术选育出品质、农艺性相同，在同一地块栽种的稻谷去壳后的糙米是分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色组成的五彩稻米。本发明的方案是ー种五彩稻米的选育方法，其特征在于，以籼型白米品种A类型或德优17为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，人工去雄授粉杂交，根据育种目标，采用系谱法选育和色彩模式RGB选择相结合的方法，育成具有品质、农艺性相同的籼粳亚种五彩稻米，五彩稻米的糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色，具体步骤如下 (I)第一年收获杂交种F。将水稻母本和父本采用本领域水稻常规系谱法人工去雄授粉的方法杂交选择已抽穗两天的母本水稻穗，整穗，去除开过的颖花和穗下部过嫩的颖花，去雄后与父本穗子一起套上杂交纸袋，中午水稻盛花时，用手指弹击杂交纸袋进行授粉，连续敲击3天；20天后及时摘除杂交纸袋，成熟后收获母本杂交种Ftl代种子； (2)第二年种植选育杂种一代F1播杂交种Ftl代4(Γ50粒，大田种植20株，两边种植母本和父本各10株，淘汰假杂种和个别显著不良的植株，成熟后混收种子F1 ； (3)第三年种植选育杂种ニ代F2，对单株糙米颜色进行定向选择 将从F1单株上收获的种子播种300(Γ4000粒，大田种植2000株，成熟后随机收获200个单株，单株糙米外观呈现多种颜色，采用肉眼观察和RGB色彩模式相结合的方式选择种子顔色区别较大的五种颜色为育种目标，所述的五种颜色是黒色、棕褐色、红色、黄色和白色，按单株颜色比例为，黒色棕褐色红色黄色白色=6 40 35 46 :28，分别按色单株收 获，分别为五种颜色的F2代种子； (4)第四年种植选育杂种三代F3，对单株糙米颜色和农艺性状进行选择将五种顔色的F2种子分别各种ー个小区，共200个小区，每小区种植30株，F3的选择以糙米颜色为主，结合株型，穗型，分蘖，株高的生育期育种目标性状田间选择单株，成熟后对单株糙米种皮颜色定向选择，所述的定向选择是采用肉眼观察和RGB色彩模式相结合的方式分别选择黒色、棕褐色、红色、黄色和白色五种颜色的种子每小区入选6-10株，分别按色单株收获，分别为五种颜色的F3代种子；
(5)第五年种植选育杂种四代F4,继续对单株糙米顔色和农艺性状进行选择将五种顔色的F3种子分别按色株系各种ー个小区，每小区种植30株，针对育种目标性状田间选择单株，成熟后采用步骤(4)的方法继续对单株糙米种皮颜色定向选择，每小区入选6-10株，分别按色单株收获，分别为黑色、棕褐色、红色、黄色和白色五种颜色的F4代种子；
(6)第六年种植选育杂种五代F5,并进行产量评价
每个株系种三个重复小区，随机排列，每小区种植30株，每行10株，共3行，成熟后采用步骤(4)的方法对单株糙米颜色进行定向选择；产量评价是每个株系中每小区取第二行中间3株，三个重复小区共9株，统计各单株的有效穗6-8穗/株、穗粒数为120-150粒/穗、结实率85%以上、穗实粒数105-130粒/穗、千粒重24-26克，计算亩产量至少500千克；育种目标性状相同品系按黑色棕褐色红色黄色白色=O. 5-1.5 :0. 5-1.5 :0. 5-1.5
O.5-1. 5 :0. 5-1. 5的重量比例混合，留种为F5代种子；
(7)第七年种植杂种六代F6，淘汰不良株，采用步骤(6)的方法进行产量评价，成熟后收获种子为达到育种目标F6代五彩稻米种子。所述的育种目标为糙米外观分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色；精米外观透明；农艺性状为株型紧凑，穗长20cm以上，穗粒数为120-150粒/穂，分蘖至少10个/穴，结实率85%以上，株高95-105cm，生育期165-175天，栽种地区海拔1200-1900m，产量至少为500千克/亩。所述的五彩稻米是以籼型白米品种A类型为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，采用权利要求I所述的方法选育的五彩稻米品种为“云彩I号”;以籼型白米品种德优17为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，采用权利要求I所述的方法选育的五彩稻米品种为“云彩2号”。
步骤(3)、(4)、(5)和(6)所述的对单株糙米顔色进行定向选择是先用肉眼选择出黒色棕褐色红色黄色白色的糙米，将各种颜色糙米用300万像数的数码摄像机将糙米样品摄成图像文件，存贮于计算机，通过计算机图像处理软件Photoshop CS的色彩模式RGB测出R、G、B值的各项数据，确定糙米的外观颜色和RGB值
Cl)定向选择时云彩I号糙米的RGB值 黑色种子的R值=26-31 G值=27-32 B值=28-33 棕褐色种子的R值=48-53 G值=50-55 B值=55-60 红色种子的R值=88-93 G值=42-47 B值=23-28 黄色种子的R值=125-130 G值=83-88 B值=36-41 白色种子的 R 值=197-202 G 值=194-199 B 值=195-200
(2)定向选择时云彩2号糙米的RGB值
黑色种子的R值=17-22 G值=19-24 B值=18-23 棕褐色种子的R值=42-47 G值=38-43 B值=39-44 红色种子的R值=78-83 G值=31-36 B值=15-20 黄色种子的R值=100-105 G值=70-75 B值=38-41 白色种子的 R 值=172-177 G 值=157-162 B 值=126-131 RGB值允许误差为土3。所述的彩云I号稻米的糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色的五彩米，各颜色糙米的RGB值为
黑色种子的R值=27-29 G值=28-30 B值=29-31 棕褐色种子的R值=49-51 G值=51-53 B值=56-58 红色种子的R值=89-91 G值=43-45 B值=24-26 黄色种子的R值=126-128 G值=84-86 B值=37-39 白色种子的 R 值=198-200 G 值=195-197 B 值=196-198。所述的彩云2号稻米的糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色的五彩米，各颜色米的RGB值为
黑色种子的R值=19-21 G值=21-23 B值=20-22 棕褐色种子的R值=44-46 G值=40-42 B值=41-43 红色种子的R值=80-82 G值=35-37 B值=17-19 黄色种子的R值=102-104 G值=72-74 B值=38-40 白色种子的 R 值=174-176 G 值=159-161 B 值=128-130。所述的五彩稻米的品质、农艺性相同，糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色；所述的五彩稻米品质为精米外观透明，所述的农艺性为株型紧凑，穗长20cm以上，穗粒数为120-150粒/穗，分蘖至少10个/穴，结实率85%以上，株高95_105cm，生育期165-175天，适宜于在海拔1200-1900 m种植，产量至少为500千克/亩。有色米在我国具有悠久的栽培和食用历史。许多研究表明，有色米富含蛋白质、氨基酸、植物脂肪、纤维素和人体必需的矿物质，如Fe、Zn、Ca等，以及丰富的维生素B12、D、E和烟酸，尤其是含有一般米缺乏的维生素C和胡萝卜素。此外，有色米种皮内的色素为原花色素或花色素苷，均属于类黄酮物质，不仅可作为安全的天然色素用做食品添加剤，而且具有特殊的生理活性成分。因此，对于有色米的研究己越来越受到农学、营养学、医学等学科及食品加工、商业贸易等行业的重视。国内、外学者对有色米色素的组成展开了研究，认为红米种皮中原花色素的起始单元是由矢车菊色素代谢而来的儿茶素，主要色素为原矢车菊素，紫或黑米种皮中花色素主要是矢车菊素，其次为芍药素，还有部分天竺葵素和锦葵素，因花色素不稳定常和糖结合形成花色素苷。有色稻米种皮最常见的是花青苷，花葵苷和翠雀苷3种，其顔色有红色、砖红色和蓝色，花色素苷的种类、 含量和所占的比例决定了种皮的最终颜色，从而出现红、黒、紫等各种颜色的米。有色稻米花色素分布于颖果皮中，但由于水稻的果皮较厚，而种皮既薄又软，很难将种皮完整的从果皮上分离下来，特别是成熟颖果中的果皮与种皮无法分开来，习惯上将果皮和种皮得复合体称为“种皮”。色素沉积于水稻种子的种皮是有色米糙米产生色泽的主要原因。水稻种子为禾本科的颖果，其种皮是由珠被等发育而成，种皮的基因型由母株决定而与受精作用无关，因此，水稻种皮色泽的分离在世代上与其它胚乳性状不同，而与植株其它性状相同。本发明是根据发明人多年对有色稻米的筛选和利用的研究，并对黑米、褐米和红米等不同顔色的稻米进行大量遗传分析和比较研究，发现ー类种皮顔色呈棕褐色的有色米较为特殊，该有色稻与白米稻杂交的F2群体糙米分离出黑、褐、红、黄和白米。针对种皮颜色这ー性状，采用系谱选育方法，通过七年6代选育出株高、生育期等农艺性状基本一致，仅稻米种皮颜色不同的“五彩稻米”，实现了 5种颜色稻米同田种植。在选育中匕是性状强烈分离的世代，肉眼观察外观糙米呈现多种颜色，本发明按黒色、棕褐色、红色、黄色和白色分离单株，经多代对糙米的顔色及农艺性状的各项指标的选育使其性状稳定。此外，由于该父本为有色米品种为粳稻，而母本白米品种为籼稻，杂交属籼粳亚种间杂交，后代表现出分蘖强、穗大、粒多等较强的杂种优势，其产量有较大突破，产量达500-600千克/亩。具有较好的产业化开发前景。因颜色是人们通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应。人对顔色的感觉不仅仅由光的物理性质所决定，还包含心理等许多因素，不同的人所感受到的顔色也是不同的，因此本发明在选育中采用肉眼观查与RGB色彩模式结合的方式。云彩I号和云彩2号的区别由于母本不同，在选育过程中定向选择的外观颜色和RGB值有所区别，云彩2号中的黑色、棕褐色、红色和黄色略深,云彩I号和云彩2号糙米五种颜色所占比例略有差异；农艺性状有所区别，云彩2号分蘖力、穗长、结实率、穗粒数和千粒重略高于云彩I号；云彩2号在产量上明显高于云彩I号。发明积极效果
(I)目前市场上开发的“五彩米”产品，是用5种不同品种在不同田块，甚至不同生态环境下种植，成熟后分别收获并按比例混合而成，在整个种植、收获、晾晒、加工过程中费エ、费时；本发明针对种皮颜色这一性状，采用系谱选育和色彩模式RGB选择相结合的方法，选育出株高、生育期等农艺性基本一致，仅稻米种皮颜色不同的“五彩稻米”，实现了 5种颜色稻米同田种植，既省エ又省时，种植成本与常规稻相同。(2)有色米多为地方品种，产量较低，仅30(Γ400千克/亩；本发明针对产量和品质，用高产优质籼型白米品种与粳型有色米品种为亲本，杂交属籼粳亚种间杂交，后代表现出分蘖强、穗大、粒多等较强的杂种优势，其产量比其它有色稻有较大突破，产量达50(Γ600千克/亩。“五彩稻米”作为特种稻米，其营养价值远远高于普通稻米，五彩米市场价格高于普通米平均广2元/kg，具有较好的产业化开发前景。

在海抜1200-1900米的稻田，以籼型白米品种A类型为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，母本种皮色彩模式RGB，R160, G143，B133，父本种皮色彩模式RGB，R43，G18，B22人工去雄授粉杂交，根据育种目标，采用系谱法选育和色彩模式RGB选择相结合的方法，育成具有品质、农艺性相同的籼粳亚种五彩稻米，五彩稻米的糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色。所述的育种目标为糙米外观分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色；精米外观透明；农艺性状为株型紧凑，穗长20cm以上，穗总粒数为120-150粒/穂，分蘖至少10个/穴，结实率85%以上，株高95-105cm，生育期165-175天，栽种地区海拔 1200-1900m，产量至少为500千克/亩；具体步骤如下
(I)第一年收获杂交种Ftl
将水稻母本和父本采用本领域水稻常规系谱法人工去雄授粉的方法杂交选择已抽穗两天的母本水稻穗，整穗，去除开过的颖花和穗下部过嫩的颖花，去雄后与父本穗子一起套上杂交纸袋，中午水稻盛花时，用手指弹击杂交纸袋进行授粉，连续敲击3天；20天后及时摘除收杂交纸袋，成熟后收获母本杂交种Ftl代种子。(2)第二年种植选育杂种一代F1播杂交种F。代4(Γ50粒，大田种植20株，两边种植母本和父本各10株，淘汰假杂种和个别显著不良的植株，成熟后混收种子じ。(3)第三年种植选育杂种ニ代F2，对单株糙米颜色进行定向选择
将从F1单株上收获的种子播种300(Γ4000粒，大田种植2000株，成熟后随机收获200 个单株；单株糙米肉眼观察外观呈现黑、棕褐、淡褐、红、黄、白等多种颜色，按单株顔色比例为黑色棕褐色淡褐色红色黄色白色=6 40 45 35 46 :28，用RGB色彩模式对不同颜色糙米进行定量描述，因淡褐色糙米RGB值与红色和棕褐色糙米RGB值均较接近，不利于划分，最終确定肉眼观察和RGB值区别较大的五种颜色为育种目标，并按黑色棕褐色红色黄色白色=6 40 35 46 28的比例按单株收获，按色编号为G1-G200，分别为五种颜色的F2代种子。所述的对单株糙米颜色进行定量描述是先用肉眼选择出黒色、棕褐色、红色、黄色、白色的糙米，将各种颜色糙米用300万像数的数码摄像机将糙米样品摄成图像文件，存忙于计算机，通过计算机图像处理软件Photoshop CS的色彩模式RGB测出各色糙米R、G、B值的各项数据，确定糙米的外观颜色和RGB值
黑色种子的R值=26-31 G值=27-32 B值=28-33 棕褐色种子的R值=48-53 G值=50-55 B值=55-60 红色种子的R值=88-93 G值=42-47 B值=23-28黄色种子的R值=125-130 G值=83-88 B值=36-41 白色种子的 R 值=197-202 G 值=194-199 B 值=195-200 RGB值允许误差为土3。(4)第四年种植选育杂种三代F3，对单株糙米颜色和农艺性状进行选择将五种顔色的F2种子分别按色株系各种ー个小区，即ー个F2单株的后代种ー个小区，按顺序排列，每小区种植30株，F3的选择以糙米颜色为主，结合株型，穗型，分蘖，株高等生育期的育种目标性状进行田间选择，成熟后对单株糙米颜色进行定向选择，方法同步骤(3)，每小区入选6-10株,分别按色单株收获,分别为五种颜色的F3代种子。(5)第五年种植选育杂种四代F4,继续对单株糙米顔色和农艺性状进行选择将五种颜色的F2种子分别按编号各种ー个小区，按编号顺序排列，共200个小区，每小区种植30株，F4开始较多出现稳定的株系，继续以糙米种皮顔色选择为主，育种目标性状选择为辅进行田间单株选择，成熟后对单株糙米颜色进行定向选择，方法同步骤(3)，每小区入选6-10株,为F4代种子。(6)第六年种植选育杂种五代F5,并进行产量评价
每个株系种三个重复小区，随机排列。每小区种植30株，每行10株，共3行，株行距为13. 3X20cm，成熟后对单株糙米颜色进行定向选择，方法同步骤(3)。产量评价采用本领域水稻测产方法每个株系中每小区取第二行中间3株，三个重复小区共9株，调查各单株的 有效穗6-8穗/株、穗总粒数120-150粒/穗、实粒数105-130粒/穗，千粒重24_26g，结实率85%以上；育种目标性状相同品系按黑棕褐红黄白=0. 5-1. 5 :0. 5-1. 5 :0. 5-1. 5
O.5-1. 5 :0. 5-1. 5的重量比例混合，留种为F5代种子。(7)第七年种植杂种六代F6，淘汰不良株，进行产量评价，方法同步骤(6)，成熟后收获种子为达到育种目标F6代五彩稻米种子。(8)检验农艺性株型紧凑，穗长22cm，分蘖12个/穴，有效穗8穗/株、穗粒数138粒/穗、穗实粒数120粒/穗和千粒重25. 5克，结实率87%，株高105cm，生育期175天。(9)计算亩产量有效穗(20万/亩)X穗粒数(138粒/穂)X结实率87%X千粒重(25. 5 克)Χ1(Γ6Χ 85% = 520. 46 千克。(10)检验稻米品质糙米外观分别为颜色为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色，各色稍米所占比例为黑:掠揭:红黄白=0. 5 :1 :1. 2 :1. 5 :0. 8，
所述的彩云I号糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色的五彩米，各顔色米的RGB色彩模式为
黑色种子的R值=27-29 G值=28-30 B值=29-31 棕褐色种子的R值=49-51 G值=51-53 B值=56-58 红色种子的R值=89-91 G值=43-45 B值=24-26 黄色种子的R值=126-128 G值=84-86 B值=37-39 白色种子的 R 值=198-200 G 值=195-197 B 值=196-198。精米外观透明。、云彩2号五彩稻米的选育方法
在海拔1200-1900米的稻田，以籼型白米品种德优17为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，选育云彩2号五彩稻米，育种目标与云彩I号基本相同，方法与
I基本相同。母本种皮色彩模式RGB :R168，G165，B160，父本种皮色彩模式RGB :R43，G18，B22。区别在于母本不同，在选育过程中定向选择的外观颜色和RGB值有所区别，云彩2号中的黒色、棕褐色、红色和黄色略深，在选育中的具体区别如下
步骤(3)、(4)、(5)和(6)定向选择中确定外观颜色和RGB值黑色种子的R值=17-22 G值=19-24 B值=18-23 棕褐色种子的R值=42-47 G值=38-43 B值=39-44 红色种子的R值=78-83 G值=31-36 B值=15-20 黄色种子的R值=100-105 G值=70-75 B值=38-41 白色种子的 R 值=172-177 G 值=157-162 B 值=126-131 RGB值允许误差为土3。步骤(8)检验农艺性株型紧凑，穗长24cm，分蘖13个/穴，有效穗8穗/株、穗粒数145粒/穗、穗实粒数128粒/穗和千粒重26克，结实率88%，株高105cm，生育期175天。步骤(9)计算亩产量有效穗(20万/亩)X穗粒数(145粒/穂)X结实率88%X千粒重(26 克)Χ1(Γ6Χ 85% = 563. 99 千克。 步骤(10)检验稻米品质糙米外观分别为颜色为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色，各色稻米所占比例为黑:掠揭:红黄白=0. 5 :1. 2 :0. 8 :1. 3 :1· 2。云彩2号糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色的五彩米，各顔色米的RGB色彩模式为
黑色种子的R值=19-21 G值=21-23 B值=20-22 棕褐色种子的R值=44-46 G值=40-42 B值=41-43 红色种子的R值=80-82 G值=35-37 B值=17-19 黄色种子的R值=102-104 G值=72-74 B值=38-40 白色种子的 R 值=174-176 G 值=159-161 B 值=128-130。精米外观透明。经连续两年种植鉴定，云彩I号和云彩2号植株地田间均表现出农艺性一致，群体整齐；成熟后糙米的顔色、顔色的种类以及各顔色所占的比例均稳定。


一种五彩稻米的选育方法，以籼型白米品种A类型或德优17为母本，以粳型有色米品种丽江小黑谷为父本，人工去雄授粉杂交，根据育种目标，采用系谱法选育和色彩模式RGB选择相结合，通过七年6代选育出株高、生育期等农艺性状基本一致，稻米种皮颜色不同的籼粳亚种五彩稻米，五彩稻米的糙米颜色分别为黑色、棕褐色、红色、黄色、白色。实现了5种颜色稻米同田种植，既省工又省时，种植成本与常规稻相同，比其它有色稻产量高。“五彩稻米”作为特种稻米，其营养价值远远高于普通稻米，市场价格高于普通米，具有较好的产业化开发前景。