一種將水稻基因導入結實菰的方法
2023-06-14 07:26:11 1
專利名稱：一種將水稻基因導入結實菰的方法
技術領域：
本發明涉及一種分子育種方法，特別是一種水稻與菰的雜交方法。
背景技術：
植物分子育種是近代開創的育種新途徑。植物分子育種可概括為兩個層次的工程技術1、將帶有目的性狀基因的供體的DNA片段導入欲改良的植物受體細胞，使其後代發生變異，從中篩選出獲得目的性狀的後代或符合需要的有價值的新品種；2、分離目的基因，構 建重組基因，導入需要改良的植物受體細胞，經過培育，篩選出獲得 了目的性狀，且綜合性狀優良的後代，育出新品種。本發明涉及第一 種方法。經過10多年的研究，植物外源DNA的導入方法已有了長足的發展，例如基因槍法，電激法，注射法等。如按媒體類型的有或無，可分為載體介導法、直接導入法和種質系統介導法。載體介導法是將目的DNA轉入膿桿菌或病毒中，並以之為載體。隨著它們對植 物的感染而將目的DNA導入植物細胞中；直接導入法是以裸露的外 源DNA通過化學或物理方法直接導入植物細胞;而種質系統介導法， 則是藉助植物自身的種質細胞與媒體(如花粉、卵細胞、子房、花粉 管通道、幼胚等)來實現外源DNA導入的方法，它包括花粉管導入法、子房、幼穗、幼胚注射法、種子浸澤法等。所謂浸漬法(imbibition)是指將植物的種子、胚、胚珠、子房、 花粉粒、幼穗、懸浮細胞甚至幼苗等直接浸泡在外源DNA中，利用 滲透作用把外源基因導入受體細胞並得到整合與表達的一種轉化方法。浸漬法主要是利用植物細胞自身的物質運轉系統將外源DNA分 子直接導入受體細胞。關於植物細胞運輸系統的結構與功能己有很多 的研究，現已證明植物細胞至少可通過以下幾種途徑將外源DNA吸 入細胞內1、外源DNA可通過細胞間隙與胞間連絲組成的網絡化 的運輸系統而被運輸到每一個細胞內；2、植物細胞也可以通過類似 動物的內吞作用將外源DNA攝入細胞內；3、植物細胞中傳遞細胞 的膜透性改變也可以為大分子物質透過細胞膜提供機會，尤其是在生 殖細胞、胚胎細胞以及分生細胞中，外源DNA進入細胞中的機會更 大。菰(Zizania)是禾本科菰屬的多年生潛水植物，是水稻的近緣屬， 它廣泛分布於我國南北各地，生長於沼澤、池塘等中，基部由於真菌 寄生而變肥厚，鬚根粗壯，稈直立，高90 180cm，花單性同株，排 成頂生的大圓錐花序，雄小穗生於花序下部的分枝上，雌小穗則生於 花序的上部，穎果圓柱形，花果期夏秋冬，籽粒細小，易落粒。所以 一直以來沒有人工栽培的菰。水稻的一生要經歷營養生長和生殖生長兩個時期，其中，營養生 長期主要包括秧苗期和分櫱期。水稻生殖生長期包括拔節孕穗期、抽穗開花期和灌漿結實期。拔節孕穗期是指幼穗分化開始到長出穗為 止，包括分化期、形成期和完成期， 一般需一個月左右。抽穗結實期 是指稻穗開花後到穀粒成熟的時期，又可分為乳熟期、蠟熟期和完熟 期。水稻生殖生長期的生育特點是長莖張穗、開花、結實、形成和充 實籽粒。這是奪取高產的主要階段。栽培上尤其要重視肥、水、氣得 協調，延長根系和葉片的功能期，提高物質積累轉化率，達到穗數足， 穗型大，千粒重和結實率高。由於菰是水稻的近緣屬，因此其生長期與水稻相類似。 現有技術已有報導公開了將菰的DNA導入水稻的技術。例如，臧劍在專利號為200510032147.X中公開的《一種將結實菰DNA導入 水稻的方法及其獲得的繁殖材料》。也有將水稻基因導入菰的技術， 例如，PCT申請號PCT/CN2005/001460公開的方法。發明內容針對現有技術的缺陷，本發明旨在提供一種將水稻基因導入結實 菰的方法，採用稻穀任何品種作供體，以菰作受體，能夠產出高品質 的水稻菰，其品質均高於國內其他優質精米，且水稻基因導入菰後的 莖杆是上等詞料的原料，均有很大的利用開發價值。為實現上述發明目的，本發明提供一種將水稻基因導入結實菰的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟A、選擇處於孕穗期的稻穀，取其葉，切碎，搗爛，用水泡製3-4 小時，過濾，得水稻溶液；B、 選擇菰的主莖，夾斷主莖的第二個節部，將打通主莖節內的 小隔膜，直達根系，取水稻溶液滴入莖杆內；C、 連續多天內重複上述步驟多次；D、 待成熟時，收穫D代稻菰的種子。優選所述每100-150克水稻溶液中加入2-4克的硼酸，和1-5克 的促生素。優選所述稻穀葉與加入開水量為1: 1。優選所述用作受體的菰為生長到100cm左右，分葉達5-10支的菰。優選A步驟中所述浸泡水的溫度為80-100°C。 本發明提供的一種將水稻基因導入結實菰的方法，簡單宜推廣， 且所得水稻菰的品質均高於國內其他優質精米，基因穩定優良，適應 多種未本科。且水稻分子導入菰的莖杆是上等飼料的原料，均有很大 的利用開發價值。
具體實施方式
實施例一本實施例中採用本地品種遊水糯，實驗小區每平方米品區對比實驗，每平方米9株，親本產量215克，導入菰分子產量每平方米508g， 親本穗長15cm，導入菰穗長28cm。選擇處於孕穗期的稻穀，取其葉3000克，切碎、搗爛，用3000 克開水80-100°C泡製3.5小時，待冷卻後把渣葉過濾，將溶液裝入容器裡；選擇剛生長到100cm左右，分葉達5-10支的菰的主莖三株， 用消毒的剪刀夾斷主莖的第二個節部，約留12-15cm高度，用一根 長約4mm消毒好的鐵絲插入莖杆內的小隔膜，然後取40cl的水稻溶 液滴入莖杆內；重複以上步驟，每天上午一次，連續三天，然後作記 號，編碼，剪除多餘支苗莖。待成熟時，收穫D代稻菰的種子。畝 產量達385kg，產量近翻一番，籽粒原僅幾十粒，現平均達232粒。 於2006年6月份，把D代種子送往雲南試種，產量達940kg。
權利要求
1. 一種將水稻基因導入結實菰的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟A、選擇處於孕穗期的稻穀，取其葉，切碎，搗爛，用水泡製3-4小時，過濾，得水稻溶液；B、選擇菰的主莖，夾斷主莖的第二個節部，將打通主莖節內的小隔膜，直達根系，取水稻溶液滴入莖杆內；C、連續多天內重複上述步驟多次；D、待成熟時，收穫D代稻菰的種子。
2、 根據權利要求1所述的將水稻基因導入結實菰的方法，其特 徵在於，所述，每100-150克水稻溶液中加入2-4克的硼酸，禾n 1-5 克的促生素。
3、 根據權利要求1所述的將水稻基因導入結實菰的方法，其特 徵在於，所述稻穀葉與加入開水量為1: 1。
4、 根據權利要求1所述的將水稻基因導入結實菰的方法，其特 徵在於，所述用作受體的菰為生長到100cm左右，分葉達5-10支的菰。
5、 根據權利要求1所述的將水稻基因導入結實菰的方法，其特 徵在於第A歩驟中所述浸泡用水的溫度為80-100°C。
全文摘要
本發明涉及一種分子育種方法，特別是一種水稻與菰的雜交方法。本發明提供一種將水稻基因導入結實菰的方法包括以下步驟A、選擇處於孕穗期的稻穀，取其葉，切碎，搗爛，用水泡製3-4小時，過濾，得水稻溶液；B、選擇菰的主莖，夾斷主莖的第二個節部，將打通主莖節內的小隔膜，直達根系，取水稻溶液滴入莖杆內；C、連續多天內重複上述步驟多次；D、待成熟時，收穫D代稻菰的種子。本發明提供的一種將水稻基因導入結實菰的方法，簡單宜推廣，且所得水稻菰的品質均高於國內其他優質精米，基因穩定優良，適應多種禾本科。
文檔編號C12N15/87GK101280299SQ20071003466
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月2日 優先權日2007年4月2日
發明者曙 臧 申請人:臧 皓