[發明專利]水稻散穗基因PAC1調控序列及分子標記應用

無效

• 申請號: 201210046646.4
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103210832A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 朱作峰;孫傳清;付永彩;李顯然;譚祿賓;劉鳳霞
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;C12N15/11
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及一種培育散穗水稻的方法，特別涉及一種基于新發現的水稻散穗性狀基因調控序列的培育散穗水稻的方法。

背景技術

水稻是重要的糧食作物，我國雜交水稻在生產上的成功應用大幅度提高了水稻產量，為我國和世界糧食生產的安全做出了巨大貢獻。然而，雜交水稻的制種成本，尤其是雜交種的產量較低的現狀，是進一步提高水稻雜種優勢經濟效益的限制因子之一。

野生稻中雖然有高產、抗病等基因，但是不利基因的含量也較高，難于直接利用。目前已從野生稻中定位到高產、抗病、抗蟲、耐旱、耐冷等有利于水稻品種改良的基因。同時篩選出攜帶控制株型等基因、表型優良的野生稻滲入系材料，拓寬了水稻種質資源。水稻株型影響產量，最好的先例是著名的半矮稈基因sd-1在生產上的利用解決了水稻倒伏難題，從而使水稻單產大幅度提高。穗型是理想株型的重要內容，理想的穗型能顯著提高水稻產量。

野生稻(O.rufipogon?Griff.)馴化為栽培稻(O.sativa?L.)的過程中，許多形態和生理性狀發生深刻的改變。其中，生殖方式由野生稻的異花授粉轉變成栽培稻的自花授粉，這一轉變是由于水稻穗形態和穎花結構的改變引起的。栽培稻與其祖先野生稻相比，穗型由松散變緊湊，花藥變小，柱頭外露率降低。這些性狀降低了花粉散發以及柱頭接收花粉的能力，從而降低了異花授粉的幾率。然而，這些有利于異花授粉的性狀可以用來改良恢復系和不育系，從而提高雜交水稻的制種產量。而且，從野生稻中分離這些基因后，可以采用回交與分子標記輔助選擇的方式，直接進行應用，避開了轉基因的安全風險，因此控制這些性狀的相關基因的遺傳及分子機理研究一直是水稻遺傳育種的熱點。相關基因的克隆具有重要的應用價值和經濟效益。

分子標記(Molecular?Markers)廣義是指可遺傳的并可檢測的DNA序列或蛋白質；狹義是指能反映生物個體或種群間基因組中某種差異的特異性DNA片段。分子標記是以個體間遺傳物質內核苷酸序列變異為基礎的遺傳標記，是DNA水平遺傳多態性的直接的反映。與其他幾種遺傳標記——形態學標記、生物化學標記、細胞學標記相比，DNA分子標記具有的優越性有：大多數分子標記為共顯性，對隱性的性狀的選擇十分便利；基因組變異極其豐富，分子標記的數量幾乎是無限的；在生物發育的不同階段，不同組織的DNA都可用于標記分析；分子標記揭示來自DNA的變異；表現為中性，不影響目標性狀的表達，與不良性狀無連鎖；檢測手段簡單、迅速。隨著分子生物學技術的發展，現在DNA分子標記技術已有數十種，廣泛應用于遺傳育種、基因組作圖、基因定位、物種親緣關系鑒別、基因庫構建、基因克隆等方面。

目前為止，尚未有控制野生稻散穗表型性狀的基因克隆的報道，更沒有相關分子標記基因的報道。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種培育散穗水稻的方法。

本發明所提供的培育散穗水稻的方法包括如下步驟：將含有6bp調控序列且穗型松散的水稻作為供體親本，和不含有所述6bp調控序列的穗型緊湊的水稻作為受體親本進行雜交，得到含有所述6bp調控序列且穗型松散的水稻。

所述6bp調控序列為位于GenBank號為NC_008397.2的水稻基因組的第33874675-33874680位的CATATC序列。所述GenBank號為NC_008397.2的水稻基因組的序列為2010年6月8日公開的序列。

實際應用中，作為供體親本的所述含有6bp調控序列且穗型松散的水稻常為野生稻；作為受體親本的所述不含有所述6bp調控序列的穗型緊湊的水稻通常為具有優良性狀的栽培稻。在實際操作中，所述培育散穗水稻的方法還包括將所述雜交水稻與作為雜交親本的所述不含有所述6bp調控序列的穗型緊湊的水稻進行回交，得到回交子代的步驟。回交的目的是為了增大具有優良性狀的受體親本基因在散穗子代中的比例，其理想狀態為散穗子代能夠保留受體親本自身的所有優良性狀。

實際應用中，所述培育散穗水稻的方法還包括將上述回交子代自交的步驟。自交是為了在具備受體親本優良性狀的基礎上，進一步得到散穗純合水稻，從而保證散穗這一性狀在自交后代中能夠穩定遺傳。

在本發明的一個實施例中，所述含有6bp調控序列且穗型松散的水稻具體為野生稻品種云南元江(散穗)；所述不含有所述6bp調控序列的穗型緊湊的水稻具體為栽培稻品種特青(緊穗)。具體為，將云南元江普通野生稻為供體親本，栽培稻品種特青作為受體親本，雜交并連續回交兩次，得到具有散穗性狀的散穗滲入系YIL31。