[發(fā)明專利]利用IDP分子標記輔助選育玉米自交系的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110307031.8
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102511372A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 趙晉鋒;王國英;余愛麗;郭二虎;劉永忠;杜艷偉;王高鴻;常海霞
• 申請（專利權）人: 山西省農(nóng)業(yè)科學院谷子研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 太原華弈知識產(chǎn)權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發(fā)明屬于作物育種技術領域，涉及一種玉米自交系的選育方法，特別是涉及一種利用分子標記手段輔助選育玉米自交系的方法。

背景技術

玉米（Zea?mays）是現(xiàn)代食品、飼料、醫(yī)藥及化工的重要原料作物。近年來玉米生產(chǎn)發(fā)展較快，成為世界第三大作物，播種面積和總產(chǎn)量僅次于水稻和小麥。隨著人口增加、畜牧業(yè)以及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)不斷發(fā)展，對玉米的需求還將持續(xù)增長。我國是世界玉米第二大生產(chǎn)國，玉米在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。

現(xiàn)有玉米自交系選育方法通常是由玉米品種群體或者各類雜交種被連續(xù)多代自交和選擇而分離出有利基因位點純合或基本純合、性狀整齊一致的自交后代。上述群體可以是F₂代群體、回交群體，也可以是包含兩個或兩個以上后代的群體。常規(guī)玉米自交系選育主要存在兩個問題：第一，玉米自交系選育主要是依據(jù)選育者工作經(jīng)驗，在育種材料表型性狀觀察的基礎上進行選擇，這種選擇對單基因控制性狀有利，對多基因控制的數(shù)量性狀不利，而大部分性狀是由多基因控制的，基因之間存在互作而且極易受環(huán)境影響。第二，傳統(tǒng)方法對基礎材料的選擇至少需要6～8個自交世代，因而育種周期比較冗長，需要耗費較多的人力、財力等資源。

在作物育種中，最有效的選擇方法是直接依據(jù)植株的基因型進行選擇。分子標記輔助選擇（MAS）可在早代對目標基因進行準確、穩(wěn)定的選擇，從而加速育種進程，提高育種效率。近年來，MAS報道不斷增多，而且已在水稻、小麥、玉米等主要作物的育種實踐中應用并取得了較大的研究進展，主要包括基因轉(zhuǎn)移、基因聚合和數(shù)量性狀MAS。Tanksley等通過計算機模擬分析得出結(jié)論：采用MAS只需3代即可使雜交種恢復到接近輪回親本的基因型。Moreau等、Berloo等、Hospital等和吳為人等分別發(fā)表多篇研究論文，闡述了MAS的方法和影響因素，這為MAS的實施提供了理論依據(jù)。各國學者已經(jīng)構(gòu)建水稻、小麥、玉米、棉花、大豆等作物群體并且開發(fā)了數(shù)量巨大的分子標記，其中不乏與農(nóng)藝性狀相關的分子標記，這為MAS的應用奠定了基礎。國際水稻研究所利用4個含有不同水稻白葉枯病抗性基因（xa4、xa5、xa3、xa21）近等基因系進行抗逆基因的聚合，所產(chǎn)生的抗性基因累積的品系比含有單個抗性基因的品系具有更高的抗性水平和對病原菌更廣的抗譜。陳升等以IRBB21為供體材料，利用4個與xa21緊密連鎖的分子標記對‘明恢63’進行分子標記輔助改良，獲得了抗白葉枯病材料‘明恢63’。美國學者將玉米與產(chǎn)量相關的一些數(shù)量性狀基因座位轉(zhuǎn)移到了B73和Mo17等自交系中，由這些自交系組配的雜交種產(chǎn)量比對照產(chǎn)量提高15%以上。張世煌等利用與opaque-2基因緊密連鎖的分子標記進行了優(yōu)質(zhì)蛋白玉米的分子標記輔助選擇，建立了一套經(jīng)濟實用的優(yōu)質(zhì)蛋白玉米分子標記輔助育種體系。大量的理論研究和實踐證明，MAS是實現(xiàn)作物快速高效育種的手段。一般來說，MAS對由多基因控制性狀的選擇效果比對單基因控制性狀選擇效果明顯，它具有以下優(yōu)點：不受季節(jié)、環(huán)境因素變化影響，不受基因表達與否限制；多態(tài)性高，存在豐富的等位變異；數(shù)量豐富，多態(tài)性遍及整個基因組，表現(xiàn)為“中性”，不影響目標性狀的表達，與不良性狀無必然連鎖；許多分子標記表現(xiàn)共顯性，能鑒別純合雜合基因型，提供完整的信息，結(jié)果可靠。

IDP（insertion-deletion?length?polymorphism）分子標記所建立的遺傳標記數(shù)量大，可以在植物不同發(fā)育階段、不同環(huán)境條件、不同組織中進行檢測。IDP分子標記技術具有共顯性，可以從DNA分子水平上觀察選擇材料的位點純合度，可以在自交系選育早代發(fā)現(xiàn)基因位點純度較高的材料。IDP分子標記不涉及雜交、酶切，在檢測上使用瓊脂糖凝膠檢測，與目前常用的SSR聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測相比更加方便快捷，而且瓊脂糖膠可以重復使用，比聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測更加經(jīng)濟節(jié)省。

現(xiàn)有技術表明，目前玉米自交系選育尚沒有利用IDP標記技術進行分離后代位點純合體篩選輔助玉米自交系選育的技術文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用IDP分子標記輔助選育玉米自交系的方法。

本發(fā)明所提供的利用IDP分子標記輔助選育玉米自交系的方法包括以下步驟：

1）篩選對玉米自交系選育基礎材料S₀代群體具有多態(tài)性的IDP引物20對；所述IDP引物序列來自網(wǎng)站www.maizegdb.org.；