[發明專利]含目標基因組DNA片段植株的選育方法

有效

• 申請號: 201410532337.7
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN105567790B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 周發松;喻輝輝;劉剛;楊燕宇;韋懿;陳光;姚玥;李菁;宋丁丁;李旭;潘麗;張學堂;陸青;邱樹青;何予卿;李榮田;張啟發
• 申請（專利權）人: 中國種子集團有限公司
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明提供一種基于全基因組選擇育種技術，快速精確選育含目標基因組DNA片段植株的方法，包括：(1)以不含目標基因組DNA片段的受體植物親本作為輪回親本，與含有該片段的供體植物親本，進行雜交、回交和自交；(2)在育種過程中利用前景選擇標記進行前景選擇；(3)在育種過程中利用高密度分子標記檢測方法進行全基因組背景選擇；(4)利用上述步驟直至獲得目標基因組DNA片段兩側同源重組，目標基因組DNA片段純合，且背景完全回復的目標植株。另外，本發明還提供含抗稻瘟病基因重組DNA片段的水稻植株的選育方法。本發明通過精確的前景選擇和高密度分子標記全基因組背景選擇，可快速獲得背景與受體親本完全一致、僅含供體親本目標基因組DNA片段的穩定的目標植株。

技術領域

本發明涉及遺傳學、基因組學和分子育種領域，具體地說，涉及全基因組選擇育種技術以及利用該技術快速精確選育含目標基因組DNA片段的植株的方法。

背景技術

長期以來，傳統育種的選擇方法主要依賴于田間表現型的評價，根據育種家個人經驗進行取舍，其最大的缺點在于耗時長。近年來，育種家開始應用分子標記輔助選擇方法改良個別目標性狀，雖然該方法的運用能顯著的縮短育種年限，但仍然存在如下的缺點。(1)非目標基因組DNA片段的導入。現有分子標記輔助選擇方法的應用大多局限于單個基因位點的選擇，僅確保包含目標基因組DNA片段的導入而忽略導入片段的大小。因無法確定導入片段大小，導致與目標基因組DNA片段連鎖的非目標基因組DNA片段也被轉移到待改良材料中，即產生遺傳累贅。(2)優良性狀的喪失。由于無法在全基因組水平判斷所選育植株的遺傳背景，存在受體親本某些優良性狀喪失的風險。(3)缺乏穩定性。選育的植株可能因基因型不純導致后代表型的分離。

稻瘟病是水稻最嚴重的病害之一，全球每年由稻瘟病引起的水稻產量損失占11％～30％，因此稻瘟病及其抗性的研究顯得尤為重要。隨著對稻瘟病研究的逐步深入，許多水稻抗稻瘟病基因DNA片段相繼被定位和克隆。其中，水稻第6染色體的Pi2區間被定位和克隆了很多稻瘟病抗性基因，如Pi2、Piz-t、Pi9、Pigm、Pi50，該區間包含一個稻瘟病抗性基因的基因簇(Dai等，2010；Qu等，2006；Wang等，2012；Zhou等，2006；Xiao等，2012；Liu等，2002；Liu等，2011；Jiang等，2012；Zhu等，2012；Deng等，2006)。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速精確選育含目標基因組DNA片段的植株的方法。

本發明的另一目的是提供含抗稻瘟病基因重組DNA片段的水稻植株的選育方法。

為了實現本發明目的，本發明的含目標基因組DNA片段的植株選育方法，其是基于全基因組選擇育種技術，在育種過程中，通過精確的前景選擇和高密度分子標記全基因組背景選擇，獲得將目標基因組DNA片段導入受體植物親本的重組植株。所述方法包括以下步驟：

(1)以不含目標基因組DNA片段的受體植物親本作為輪回親本，與含有所述目標基因組DNA片段的供體植物親本，進行雜交、回交和自交；

(2)在育種過程中利用前景選擇標記進行前景選擇；

(3)在育種過程中利用高密度分子標記檢測方法進行全基因組背景選擇；

(4)利用上述步驟直至獲得目標基因組DNA片段兩側同源重組，目標基因組DNA片段純合，且背景完全回復的目標植株。