一種改良雜交稻恢復系抗性的方法
2023-10-17 19:14:39 1
>菌系來源菌群明恢63汕優63IRBB21明恢63(改良型)汕優63(改良型)珍珠矮72-67湖南SSMRMRMRSHB17河北2MRMSRRRSJS49-6湖南7MRMSRRRSKS6-6江蘇2MSSRRRSLN42遼寧MRMRRRRSLN44遼寧1MSSRRRSZJ173浙江4SSRRRSPxo61菲律賓1MSSRRRSPxo79菲律賓3MRMSRRRSPxo71菲律賓4MRMSRRRSPxo112菲律賓5MSSRRRSPxo99菲律賓6SSRRRST7174日本1MSSRRRST7133日本3MSSRRRS實例4明恢63及其改良型、汕優63及其改良型在不同條件下的農藝性狀表現1999年春，在海南省陵水縣華中農業大學育種基地對明恢63及其改良型、汕優63及其改良型在不同條件下進行了農藝性狀考察。結果發現，明恢63及其改良型、汕優63及其改良型在正常條件下的各種農藝性狀均無顯著差異(詳見表2)，表明通過分子標記輔助選擇之後，輪迴親本基因型得到了很好的恢復。在人工接種ZJ173、LN44和Pxo99等三個白葉枯病菌株的條件下，明恢63及其改良型、汕優63及其改良型在株高、穗長等形態性狀和生育期等方面無顯著差異但在產量性狀方面存在顯著差異(詳見表3)，主要表現為原明恢63在千粒重和結實率上較改良型明恢63分別降低了6．61％和11．39％，原汕優63在穗粒數、千粒重和單株產量等方面較改良型汕優63分別降低18．11％、6．63％和29．79％。綜合表2和表3的結果，可以看出，由於導入了廣譜高抗白葉枯病基因Xa21，改良型明恢63和改良型汕優63的抗性顯著增強，其在病害條件下和在正常條件下的表現相同，可以確保高產穩產而原明恢63和原汕優63在病害條件下則表現較差，造成減產減收。表2．明恢63及其改良型、汕優63及其改良型和IRBB21在未接種條件下的農藝性狀表現(1999年春，海南)LSD0．05和LSD0．01分別表示在0．05和0．01概率水平上達到差異顯著的最小差數。表3．明恢63及其改良型、汕優63及其改良型和IRBB21在人工接種條件下的農藝性狀表現(1999年春，海南)本發明的優點在於1．通過對與目標基因共分離和緊密連鎖的分子標記基因型的PCR分析和選擇，有效地解決了常規回交育種中長期存在的連鎖累贅問題，即由於不利基因與目標基因緊密連鎖致使所得改良體與預期的目標不盡一致的現象；2．通過運用AFLP技術對各回交後代個體基因組的背景選擇，有效地解決了常規回交育種中輪迴親本基因型恢復的偏離問題，使得在改良目標性狀的同時，原恢復系所特有的高配合力、強適應性等優良性狀得以保持，因而改良體可以替代原恢復系直接用於雜種生產。3．分子標記技術的運用，使得回交育種的周期縮短，育種進程加快，適應了抗病育種的需要。權利要求1．一種改良雜交稻恢復系抗性的方法，包括雜交，回交，抗性鑑定和分子標記檢測方法，其特徵在於，採用一次雜交，三次回交和一次自交的育種程序，將目標基因導入到待改良的雜交稻恢復系中，採用聚合酶鏈式反應(PCR)檢測並選擇與目標基因共分離和／或緊密連鎖的分子標記基因型，使含有目標基因的導入片段儘可能小，應用擴增片段長度多態性(AFLP)標記對遺傳背景實施選擇，使除開目標基因區段之外，改良型恢復系基因組與原恢復系相同，並對改良型恢復系進行抗性鑑定，繁殖和雜種生產。2．根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述改良雜交稻恢復系抗性的方法採用如下步驟a．以含有目標抗性基因的品係為供體親本，以待改良的雜交稻恢復係為輪迴親本，二者雜交，所得雜種一代(F1)再與輪迴親本回交，得到回交一代(BC1F1)；b．對BC1F1單株進行PCR檢測，選出含目標基因者進行AFLP篩選，選出輪迴親本遺傳背景最多的單株再與輪迴親本回交，得到回交二代(BC2F1)；c．對BC2F1單株進行PCR檢測，選出含目標基因且在該基因一側與緊密連鎖的分子標記發生交換者進行AFLP篩選，選出輪迴親本遺傳背景最多的單株再與輪迴親本回交，得到回交三代(BC3F1)；d．對BC3F1單株進行PCR檢測，選出含目標基因且在該基因另一側與另一緊密連鎖的分子標記發生交換的單株，套袋自交，得到BC3F2；e．對BC3F2單株進行PCR檢測，選出目標基因純合者進行AFLP篩選，選出除目標基因區段外的遺傳背景全為輪迴親本的單株，即為改良型恢復系。3．根據權利要求1或2所述方法，其特徵在於，所述PCR檢測方法包括a．PCR反應體系為，各待檢測單株的DNA各10-50ng，依據與目標基因共分離或緊密連鎖的分子標記設計的特異正向引物和反向引物各0．25uM，TaqDNA聚合酶各0．5-1．5U，四種脫氧核糖核苷酸dATP，dTTP，dGTP和dCTP各0．1mM，Tris-HCl(pH8．3)和KCl各10mM，以及MgCl2各2mM，PCR反應體積為15-25uL；b．PCR循環程序為，首先在94℃變性3-5分鐘，然後在94℃變性30-45秒，50-60℃退火0．5-1．5分鐘，72℃延伸1-2分鐘，運行25-40個循環，最後在72℃延伸5-8分鐘；c．PCR產物的檢測為，在1％-1．4％的瓊脂糖凝膠上點樣，在50-100伏直流電壓下電泳4-6小時，進行溴化乙啶染色，置於紫外光下讀取各樣品的PCR帶型，確定各樣品的分子標記基因型。4．根據權利要求1或2所述方法，其特徵在於，所述AFLP篩選遺傳背景的方法包括如下步驟a．在37℃對各待測單株的DNA進行限制性內切酶MseⅠ和EcoRⅠ雙酶消化3小時後，再加入T4DNA連接酶，繼續溫育3小時；b．加入EcoRⅠ+1引物和MseⅠ+1引物以及TaqDNA聚合酶在60℃的退火溫度下進行選擇性預擴增；c．在另一管中加入EcoRⅠ+3引物、T4激酶和γ-32P[ATP]，在37℃溫育0．5小時，對EcoRⅠ+3引物進行末端標記；d．加入預擴增產物、EcoRⅠ+3引物、MseⅠ+3引物以及TaqDNA聚合酶，在65℃的退火溫度下進行選擇性擴增；e．PCR產物在6-8％的聚丙烯醯胺凝膠上點樣，在70瓦功率下電泳2．5-3．5小時後，揭下凝膠，放射自顯影3-24小時；f．在放射自顯影的X光膠片上讀取各樣品的AFLP帶型，計算各樣品恢復輪迴親本基因型的比率。5．根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述改良型恢復系的抗性鑑定方法是在水稻生長的分櫱盛期實施白葉枯病菌液剪葉接種鑑定，接種菌液濃度為108-109／mL，每株接種5-8片健康葉片，2-3周後測量病斑長度。6．根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述改良型恢復系的繁殖方法是將改良型恢復系種植於人工隔離或天然屏障隔離良好的條件下，株行距為16×26cm。種子成熟後收穫繁殖的改良型恢復系種子。7．根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述改良型恢復系的雜種生產方法是將改良型恢復系與不育系種植於人工隔離或天然屏障隔離良好的條件下，改良型恢復系與不育系的行比為1∶8，株行距為16×26cm。種子成熟後於不育系上收穫種子，即為改良型恢復系的雜種。全文摘要一種改良雜交稻恢復系抗性的方法,屬於植物新品種選育
技術領域：
。其特徵在於,通過一次雜交,三次回交和一次自交的育種程序,將目標基因導入到待改良的雜交稻恢復系中,採用聚合酶鏈式反應(PCR)檢測並選擇與目標基因共分離和/或緊密連鎖的分子標記基因型,使含有目標基因的轉移片段儘可能小,應用擴增片段長度多態性(AFLP)標記對遺傳背景實施選擇,使除開目標基因區段之外,改良型恢復系基因組與原恢復系相同。文檔編號A01H1/00GK1279884SQ99116539公開日2001年1月17日申請日期1999年7月9日優先權日1999年7月9日發明者陳昇,徐才國,林興華,張啟發申請人:華中農業大學