[發(fā)明專利]水稻工程保持系的培育方法及其在水稻普通核不育系繁殖中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210426678.7
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102876711A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁定陽;李新奇;李莉;段美娟;余東;鄺翡婷;宋書鋒;李娜;譚炎寧;孫志忠;袁光杰;袁貴龍;符習勤;趙炳然;張大兵;袁隆平
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南雜交水稻研究中心
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H1/02;A01H5/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作物不育系的繁殖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自花授粉類作物雄性不育系的繁殖方法。

背景技術(shù)

利用植物的雄性不育性培育雄性不育系，再借助這種遺傳工具來大量生產(chǎn)雜交種子，能使許多作物特別是自花授粉作物的雜種優(yōu)勢得以在生產(chǎn)上應(yīng)用。

按照三型學說，植物的雄性不育分為細胞質(zhì)雄性不育、細胞核雄性不育和質(zhì)核互作型雄性不育三種遺傳類型。

細胞質(zhì)雄性不育指不育性狀僅受細胞質(zhì)基因控制，與細胞核無關(guān)，單純由細胞質(zhì)控制的不育性狀由于找不到恢復系，所以在生產(chǎn)上還沒有應(yīng)用實例。

細胞核雄性不育指不育性狀僅受控于細胞核基因，與細胞質(zhì)無關(guān)，分為顯性核不育和隱性核不育。目前已發(fā)現(xiàn)的核不育大多是隱性核不育。

質(zhì)核互作型雄性不育由細胞質(zhì)基因和細胞核基因共同控制，既有保持系使其不育性得以保持，又能在恢復系的幫助下恢復F₁雜交種的育性，這種類型的不育系與保持系、恢復系形成三系配套，是目前生產(chǎn)上最經(jīng)典、最成熟的方法，即三系法。但是三系法的育種程序和生產(chǎn)環(huán)節(jié)較復雜，以致選育新組合的周期長、效率低、推廣環(huán)節(jié)多、速度慢，同時種子成本高、價格貴。

在細胞核雄性不育類型中，隱性核不育依據(jù)不育性是否對環(huán)境因子敏感，又分為環(huán)境敏感核不育和普通核不育。

環(huán)境敏感核不育，目前主要指光溫敏核不育，其育性既受核不育基因控制，又受外界光照長短和溫度高低的調(diào)控，在一定的發(fā)育時期，長日、高溫導致不育，短日、低溫導致可育，具有育性轉(zhuǎn)換的特征，可以一系兩用，比三系減少一系，也即常說的兩系法。光溫敏不育系除了不需要保持系、繁育簡易且效率更高外，還具有：1）恢復譜廣，幾乎所有同亞種的正常品種都能使其育性恢復正常；2）遺傳行為簡單，不育性由1～2對隱性基因控制，容易轉(zhuǎn)育和穩(wěn)定，有利于培育多種類型的不育系。但是也應(yīng)當指出，由于光溫敏不育系的育性受外界光照和溫度調(diào)控，如果在不育系繁殖過程中光照和氣溫變化不在控制范圍內(nèi)，將導致光溫敏不育系繁殖減產(chǎn)甚至失敗。

普通核不育一般不受外部環(huán)境因子的影響，不管環(huán)境條件怎樣變化，總是表現(xiàn)為不育，這種不育類型在自然界中比較常見。與質(zhì)核互作型不育和光溫敏核不育相比，普通核不育具有以下特點：1）由于只受一對隱性核基因的控制，且育性不受環(huán)境影響，容易選育出不育率和不育株都為100%的普通核不育系；2）育性正常的品種都是它的恢復系，恢復譜及其廣泛，配組自由使得選育優(yōu)良組合的幾率大增；3）能緊跟常規(guī)稻的選育步伐，開辟秈粳亞種間雜種優(yōu)勢新領(lǐng)域，使水稻產(chǎn)量在現(xiàn)有雜交水稻基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高產(chǎn)目標。因此，普通核不育是一種理想的不育材料。但由于這種類型的不育系沒有相應(yīng)的保持系，且自身不能進行育性轉(zhuǎn)換，繁殖非常困難，暫未能在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用。

目前，普通核不育系主要采用回交和無性繁殖來繁殖后代，例如，?CN102121052A號中國專利文獻記載了利用分子標記輔助選擇通過回交來創(chuàng)制和繁殖水稻隱性核不育系。CN101946715A號中國專利文獻中記載了利用小孢子培養(yǎng)和無性克隆技術(shù)選育和繁殖甘藍型油菜隱性核不育系。另外，有文獻報道水稻的普通核不育系還可以再生繁殖，棉花的普通核不育系可以扦插繁殖。通過上述方法，科研工作者可以繁殖得到少量的普通核不育系用于科研和實驗，但是繁殖得到的普通不育系數(shù)量稀少，而且需要花費大量的人力物力。如果能解決普通核不育系大規(guī)模繁殖的問題，將普通核不育系這一類型大規(guī)模應(yīng)用于雜交制種，將極大地釋放雜種優(yōu)勢的利用潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水稻工程保持系的培育方法及培育后產(chǎn)品在水稻普通核不育系繁殖中的應(yīng)用，培育后的水稻工程保持系產(chǎn)品可機械化、規(guī)模化應(yīng)用于水稻普通核不育系的繁殖制種，且能夠使繁殖制種過程的步驟簡單、操作方便。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種水稻普通核不育系的工程保持系的培育方法，包括以下步驟：

（1）準備基因型為ss的水稻普通核不育系，采用圖位克隆的方法定位并克隆所述水稻普通核不育系的不育基因s（通過同源比對預測不育基因功能，并通過基因敲除和過表達技術(shù)驗證該不育基因s的功能）；?