[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物目標性狀快速聚合育種方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310074673.7
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103314839A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常愛霞;王元英;羅成剛;張玉;馮全福;楊愛國;劉旦;任民;程立銳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01H5/10;C12N15/82
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域。主要針對目標性狀已經(jīng)開發(fā)功能分子標記的農(nóng)作物，利用擬南芥早花基因(FLOWERING?LOCUS?T，即FT基因)誘導(dǎo)早花縮短生育期，利用目標性狀功能標記輔助選擇，通過聚合育種結(jié)合回交純化的方式快速把目標性狀聚合到同一個種質(zhì)中，進而快速創(chuàng)制突破性新材料。具體的涉及一種農(nóng)作物目標性狀快速聚合育種方法。

背景技術(shù)：

品種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展以及各種病害的不斷流行，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迫切需要綜合性狀優(yōu)良的新的突破性品種以滿足生產(chǎn)需要。在實際的育種過程中，由于多數(shù)育種材料常常是某一或某幾個目標性狀比較突出，其他性狀表現(xiàn)一般或較差，因此育種家常常采用目標性狀互補原則對具有不同目標性狀的種質(zhì)進行雜交聚合，以獲得綜合性狀優(yōu)良的品種加以利用。然而，常規(guī)聚合育種周期較長，自交純化較慢，且常規(guī)的目標性狀鑒定方法一般也比較繁瑣，特別是對分離群體的單株，同時進行多目標性狀的鑒定難以實現(xiàn)，常在鑒定的過程中優(yōu)良植株就會死去，大大限制了綜合性狀突破性品種的培育。

近年來，隨著主要農(nóng)作物目標性狀功能分子標記的開發(fā)，分子標記輔助選擇顯示出了簡單高效的優(yōu)勢，一定程度上促進了聚合育種的進程。但大部分作物生育周期較長，即使利用分子標記輔助選擇，聚合獲得一個穩(wěn)定的突破性材料的時間也較長，常需要8-10年，即使常規(guī)加代，也需要4-5年。如何快速實現(xiàn)把多個目標性狀聚合于一個品種中，實現(xiàn)綜合性狀的改良，成為育種家比較關(guān)心的問題。

為解決上述問題，市面上出現(xiàn)了一些目標性狀快速聚合的育種方法，如，中國專利申請‘2011100979390’公開了‘一種油菜多目標性狀的快速聚合育種方法’。具體為：選擇需要聚合的優(yōu)異育種目標性狀，冬季在當(dāng)?shù)販厥遗渲茊谓唤M合，異地夏繁配制多親本的復(fù)式雜交組合，將多個具有優(yōu)異目標性狀的親本按育種需要進行組裝與聚合；對已實現(xiàn)多目標育種性狀重組聚合的復(fù)式雜交后代進行小孢子苗培養(yǎng)，構(gòu)建雙單倍體(DH)育種群體，實現(xiàn)多目標性狀聚合后代目的基因型的快速固定與純合；對實現(xiàn)多目標性狀聚合的后代目的基因型按性狀特性進行有效的田間和室內(nèi)鑒定與篩選，重要目標性狀進行分子標記輔助選擇，選育符合育種目標的新材料。其采用多親本復(fù)式雜交、當(dāng)?shù)販厥壹哟惖叵募緮U繁、小孢子培養(yǎng)和分子標記輔助選育等多種技術(shù)與手段共同構(gòu)建目標性狀的快速聚合育種方法。然其仍屬于常規(guī)加代技術(shù)，總時間長度仍需要4-5年。而且，現(xiàn)實操作中，同時進行多目標性狀的鑒定難以實現(xiàn)，常在鑒定的過程中優(yōu)良植株就會死去，大大限制了綜合性狀突破性品種的培育。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明旨在提供一種農(nóng)作物目標性狀快速聚合育種方法，利用擬南芥早花基因誘導(dǎo)早花來縮短育種世代，利用目標性狀功能標記輔助選擇加快目標植株的鑒定選擇，同時在目標性狀聚合的基礎(chǔ)上，通過回交加快遺傳背景的純化速度，克服常規(guī)方法周期較長的缺點，在2-3年內(nèi)快速創(chuàng)制綜合性狀優(yōu)良的突破性新種質(zhì)，大大加快聚合育種的效率和進程。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種農(nóng)作物目標性狀快速聚合育種方法。其利用擬南芥早花基因誘導(dǎo)早花來縮短育種世代，利用目標性狀功能標記輔助選擇加快目標植株的鑒定選擇，同時在目標性狀聚合的基礎(chǔ)上，通過回交加快遺傳背景的純化速度，克服常規(guī)方法周期較長的缺點，在2-3年內(nèi)快速創(chuàng)制綜合性狀優(yōu)良的突破性新種質(zhì)，大大加快聚合育種的效率和進程。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種農(nóng)作物目標性狀快速聚合育種方法，中，包括如下步驟：

A步驟：創(chuàng)建受體親本單拷貝非連鎖早花植株；獲得的早花植株僅含有一個早花基因，并且早花基因與需要聚合的目標性狀均不連鎖，即，早花基因與需要的所有目標性狀均不在同一條染色體上；B步驟：目標性狀快速聚合育種創(chuàng)制綜合性狀改良的突破性新材料。

A步驟具體為：

(1)提取擬南芥(Arabidopsis?thaliana)RNA，反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA；

(2)在NCBI上查找擬南芥早花基因序列(＞gi|4903011|dbj|AB027504.1|Arabidopsis?thaliana?FT(FLOWERING?LOCUS?T)mRNA，complete?cds)，從ORF兩端設(shè)計引物，同時考慮后續(xù)表達載體所用的雙酶切位點，在引物5’端加上酶切位點，設(shè)計的引物為：

F：5’酶切位點序列+ACCACCTGTTTGTTCAAGATC；

R：5’酶切位點序列+GGTTATAAAGGAAGAAGCCAT；