[發(fā)明專利]一種利用InDel分子標(biāo)記預(yù)測(cè)秈-粳稻雜種F1結(jié)實(shí)率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410034373.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103798127A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧寶榮;劉蘋;蔡星星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): A01H1/02
• 分類號(hào): A01H1/02;A01G16/00;C12Q1/68
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種利用InDel分子標(biāo)記檢測(cè)秈-粳稻雜交親本遺傳分化水平并以其預(yù)測(cè)雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法。

技術(shù)背景

利用栽培稻亞種間超強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)培育秈-粳雜交稻是進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量的有效途徑，雜種結(jié)實(shí)率是決定秈-粳雜種F₁產(chǎn)量的關(guān)鍵，由于秈-粳稻強(qiáng)烈的遺傳分化導(dǎo)致其雜種F₁結(jié)實(shí)率顯著下降，影響了秈-粳雜交稻的產(chǎn)量，限制了亞種間雜種優(yōu)勢(shì)在雜交水稻中的應(yīng)用。因此，在實(shí)施秈-粳稻雜交之前有效選擇能產(chǎn)生較高雜種F₁結(jié)實(shí)率的親本組合是亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用的關(guān)鍵。目前，生產(chǎn)上進(jìn)行秈-粳稻雜交主要是依據(jù)形態(tài)和譜系來(lái)確定雜交秈稻和粳稻雙親的特性，在多數(shù)情況下，秈-粳雜種F₁的結(jié)實(shí)率都較低，而很難應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。其主要的原因是目前尚無(wú)能夠定量的檢測(cè)秈-粳稻雜交親本遺傳分化的工具，導(dǎo)致無(wú)法預(yù)料雜種F₁的結(jié)實(shí)率水平，因此，急需建立一種利用InDel分子標(biāo)記預(yù)測(cè)秈-粳稻雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法。

參考文獻(xiàn)：

1）利用水稻DNA插入或缺失分子標(biāo)記鑒定秈稻和粳稻的方法??（專利號(hào)：200810037114.8）；

2）用一粒稻谷鑒定秈稻和粳稻的分子標(biāo)記方法（專利號(hào)：?201010591787.5）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用InDel分子標(biāo)記檢測(cè)秈-粳稻雜交親本遺傳分化水平并以其預(yù)測(cè)雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法。

本發(fā)明利用40個(gè)InDel分子標(biāo)記和建立的計(jì)算方法，確定了秈-粳雜交雙親的秈-粳分化系數(shù)（GDI），同時(shí)分析雜交雙親的GDI和實(shí)測(cè)的雜種F₁結(jié)實(shí)率（PF）平均值之間的相關(guān)性，形成了一種利用分子標(biāo)記分析雙親GDI來(lái)預(yù)測(cè)秈-粳稻雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法。該方法在雜交水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和推廣應(yīng)用前景。

本發(fā)明提供的利用InDel分子標(biāo)記檢測(cè)秈-粳稻雜交親本遺傳分化水平并以其預(yù)測(cè)雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法具體步驟包括：

（1）選擇包含典型秈稻、典型粳稻和秈-粳分化中間類型，且結(jié)實(shí)率大于90%的水稻品種作為實(shí)驗(yàn)群體，并利用40個(gè)InDel分子標(biāo)記確定兩兩水稻品種間的秈-粳遺傳分化系數(shù)（GDI）；

（2）根據(jù)計(jì)算的覆蓋0~1之間不同階段的雜交雙親秈-粳遺傳分化系數(shù)（GDI）值，確定雜交組合，并通過(guò)有性雜交獲得各組合的雜種F₁；

（3）種植F₁雜種并測(cè)量雜種F₁植株的結(jié)實(shí)率（PF），通過(guò)分析雜交雙親GDI與實(shí)測(cè)雜種F₁植株結(jié)實(shí)率平均值的相關(guān)性，來(lái)建立利用GDI預(yù)測(cè)用于雜交的秈稻和粳稻雙親所得到雜種F₁結(jié)實(shí)率的方法；其中：

所述利用40個(gè)InDel分子標(biāo)記確定兩兩水稻品種間的秈-粳遺傳分化系數(shù)（GDI）的具體步驟為：構(gòu)建包含典型秈稻、典型粳稻和秈-粳分化中間類型，且結(jié)實(shí)率大于90%的水稻品種實(shí)驗(yàn)群體，并利用常規(guī)的基因組DNA提取方法獲取實(shí)驗(yàn)群體包含的全部水稻品種的DNA，用40個(gè)InDel分子標(biāo)記對(duì)上述DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物在瓊脂糖凝膠電泳或者聚丙烯酰胺凝膠電泳等方法進(jìn)行分離，獲得所有水稻品種在40個(gè)InDel位點(diǎn)上的基因型數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算分析兩兩水稻品種在40個(gè)位點(diǎn)上的差異等位基因數(shù)據(jù)，獲得兩個(gè)水稻親本品種間的秈-粳遺傳分化系數(shù)（GDI）；

水稻親本品種在40個(gè)InDel位點(diǎn)的基因型數(shù)據(jù)為電泳條帶讀取結(jié)果：條帶讀取參照典型秈稻93-11（aa）和典型粳稻日本晴（bb）在每個(gè)InDel位點(diǎn)上的基因型進(jìn)行，每個(gè)位點(diǎn)上可能的基因型為aa、bb和ab，進(jìn)而獲得所有水稻親本品種在40個(gè)InDel位點(diǎn)上的基因型數(shù)據(jù)矩陣。

兩個(gè)水稻親本品種即雜交親本之間的GDI計(jì)算公式為：

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其中A_i代表第i個(gè)位點(diǎn)上兩個(gè)水稻親本品種之間差異等位基因的數(shù)目。