一套高效创制广亲和水稻隐性核不育系的技术体系.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102121052A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102121052A(43)申请公布日2011.07.13(21)申请号201010564132.9(22)申请日2010.11.29(71)申请人北京未名凯拓作物设计中心有限公司地址100085北京市海淀区上地西路39号北大生物城申请人湖南未名凯拓作物分子设计中心有限责任公司(72)发明人邓兴旺王海洋万向元周君莉(51)Int.Cl.C12Q1/68(2006.01)权利要求书1页说明书5页序列表2页附图4页(54)发明名称一套高效创制广亲和水稻隐性核不育系的技术体系(57)摘要本发明提供了一种利用分子标记辅助选择精确地进行水稻种质资源转育的方法。本发明属于水稻分子育种领域，具体涉及回交转育及分子标记辅助选择，利用造成基因功能差异的DNA序列差异作为分子标记进行前景选择（或利用与目标基因两侧紧密连锁的标记），同时利用高密度SSR和SNP分子标记进行背景选择，经过一次三交、两次回交、一次自交、一次回交及一次自交将核隐性雄性不育基因及广亲和基因快速精准地聚合于优良受体亲本中，使轮回亲本回复率达99.5%，从而创制出广亲和的水稻核隐性雄性不育系中间材料。该发明不仅丰富了水稻雄性不育种质资源，并可促进籼、粳亚种间杂种优势利用潜力的开发。该方法可大大缩短育种周期，提高育种效率和精确性。CN1025ACCNN110212105202121058A权利要求书1/1页1.一个利用覆盖全基因组的SSR和SNP分子标记进行种质资源转育，并培具有育广亲和特性的核隐性雄性不育系的方法，该方法包括以下步骤：a)创制水稻隐性核不育系突变体作为回交转育的供体亲本，b)设计基于PCR的分子标记用于拟回交导入基因的前景选择，所述PCR引物以目标基因核苷酸序列为依据而设计，c)在隐性核雄性不育位点两侧设计一套分子标记，对含有目标基因的2～5cM的遗传片段进行前景选择，d)设计一套筛选及跟踪广亲和基因的分子标记，e)供体亲本和轮回亲本间进行回交或杂交，f)利用基于PCR的分子标记筛选后代中含有拟导入基因的株系，g)利用全基因组均匀分布的SSR和SNP标记进行背景选择以及其它优良性状遗传位点的选择。2.权力要求1中所述隐性核不育突变体为ms26突变体。3.权力要求1中所述用于鉴定水稻隐性核不育突变基因及其野生型等位基因的特异性分子标记序列。2CCNN110212105202121058A说明书1/5页一套高效创制广亲和水稻隐性核不育系的技术体系技术领域[0001]本发明属于水稻分子育种领域，具体涉及通过水稻聚合回交育种及高通量分子标记辅助选择（markerassistantselection,MAS）方法建立一套高效创制广亲和水稻隐性核不育系的技术体系。背景技术[0002]我国是一个人口众多的农业大国，保障粮食安全始终是农业科技的一项重要任务，当前农作物育种中应用最广泛、也最有效的技术是杂交育种技术。目前，水稻杂交育种中常用的是“三系”和“二系”杂交技术。“三系”杂交需要有特定的恢复系和保持系，育种程序和生产环节复杂，选育新不育系及新组合的周期长、效率低，种质资源的利用率低于5%。“三系”杂交稻由于受恢/保关系的制约，母本的不育细胞质源较单一，细胞核改良进展也较小。恢复系资源贫乏导致育种进程较缓慢，单产多年徘徊不前。“两系”核不育杂交水稻杂种优势的利用主要是围绕培矮64S、培矮64S、株1S等几个不育系展开的，仍不能充分反映和发挥杂交水稻增产的潜力。另外，目前“两系”杂交育种中采用的不育系多为“光温敏”不育系，其育性受环境中的温度和光照影响，这些环境因素的不稳定会直接影响杂交种制种的纯度和产量，加大制种风险，严重时会使种业公司和农民遭受重大经济损失，从而限制了“两系”杂交稻的大面积推广利用。因此，创制比当前“三系”和“二系”都优越的新型不育系是杂交水稻育种最迫切需要突破的技术之一。[0003]另一方面，籼、粳稻亚种间杂交具有很强的杂种优势，但籼、粳杂种存在育性障碍，结实率低，限制了杂种优势的利用。Ikehashi等（1984、1986）认为亚种间杂种育性受S5位点一组复等位基因的互作控制，即广亲和性基因与籼粳稻的杂种不育基因互为复等位基因。随着广亲和基因如Ketan、Nangka、CPSLO17及S5-n的克隆及功能验证，籼、粳亚种间杂种优势越来越多在被开发利用。利用传统的回交转育方法选育携带广亲和基因S5-n的不育系或恢复系，需要在测恢、不育性鉴定的同时开展广亲和性鉴定，其育种周期长、耗时费力，而分子标记选择技术可弥补这一缺陷，加快选择速度，提高选择效率。[0004]应用MAS进行选择可以克服表型选择操作中存在的困难：（1）用于选择难以测量的表型；（2）用于