[發(fā)明專利]一種利用單片段置換系改良水稻抽穗揚花期耐熱性的分子育種方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710655929.1
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN108617495A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 曹志斌;蔡耀輝;聶元元;毛凌華;李永輝;謝紅衛(wèi)
• 申請（專利權）人: 江西省農(nóng)業(yè)科學院
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01G7/06;C12Q1/6895
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 張榮

本發(fā)明屬于分子育種領域，涉及一種培育水稻灌漿期耐熱性新品種的分子育種方法。該方法是以保藏號為CGMCC NO.12532的中秈兩系骨干恢復系9311為母本，保藏號為CGMCC NO.12534的野生稻染色體片段導入系YJ07?04?06為父本，雜交1代，回交3代，再自交3代獲得BC₃F₄，每代都是單株收獲；再以分子標記輔助選擇結合人工氣候室模擬高溫脅迫鑒定獲得水稻新品系。利用這一方法，已經(jīng)培育出水稻抽穗揚花期耐熱新品系“元野2號”。通過分子標記輔助選擇目標性狀，可在3?4年內(nèi)快速高效培育出抽穗揚花期耐熱恢復系。

技術領域

本發(fā)明屬于分子育種領域，涉及一種利用單片段置換系改良水稻抽穗揚花期耐熱性的分子育種方法，具體涉及一種利用野生稻單片段置換系改良水稻抽穗揚花期耐熱性的分子育種方法。

背景技術

高溫熱害是影響全球水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因子之一，也是中國稻作的主要自然災害，主要發(fā)生在長江流域以南(熊振民，蔡洪法主編. 中國水稻. 北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1992)。水稻抽穗期高溫障礙(也稱為熱害)是指水稻在抽穗開花期內(nèi)35℃以上高溫脅迫引起穎花授粉和受精不能正常進行, 受精率嚴重下降, 導致水稻大幅度減產(chǎn)的現(xiàn)象,早已有諸多報道（朱興明, 曾慶曦, 寧清利. 自然高溫對雜交稻開花受精的影響.中國農(nóng)業(yè)科學, 1983, 16(2): 37–44）。水稻抽穗期高溫障礙具有發(fā)生突然、成災面積大、常造成嚴重減產(chǎn)等特點（王志剛, 王磊, 林海, 龐乾林, 鄂志國, 張玉屏, 朱德峰. 水稻高溫熱害及耐熱性研究進展. 中國稻米, 2013, 19(1): 27–31）。全球熱帶地區(qū)水稻抽穗期受到高溫潛在威脅的面積約有4.0×106 hm², 我國長江流域也是水稻花期高溫危害的重災區(qū),湖南、湖北、江西、江蘇、四川等地均有水稻花期高溫災害的報道, 受災嚴重時不少品種大面積結實率降低到50%以下, 損失慘重（汪壽康, 汪更文, 汪又佳. 2003 年水稻高溫熱害情況的調(diào)查.安徽農(nóng)學通報, 2004, 10(1): 27–35）。近年來, 全球氣候變暖愈加明顯, 水稻抽穗期高溫危害的發(fā)生呈現(xiàn)出日益加劇的態(tài)勢, 對我國特別是長江流域水稻的安全生產(chǎn)形成了嚴重威脅。

應用傳統(tǒng)育種方法和分子標記輔助育種技術培育水稻耐熱品種是目前最有效和可行的控制高溫脅迫危害的方法。秈稻是栽培稻的一個亞種，主產(chǎn)區(qū)為長江中下游平原、四川盆地，江南各省，所以是遺傳研究和育種的主要對象，但是這些地區(qū)的雙季稻區(qū)的早稻抽穗揚花期經(jīng)常遇到連續(xù)高溫熱害，影響雜交早稻高產(chǎn)組合的產(chǎn)量和品質(zhì)。元江野生稻是長期生長在云南元江干熱河谷地區(qū)的普通野生稻，具備了適應高溫干旱等惡劣自然環(huán)境的特性。因此元江野生稻是重要的耐熱及耐旱資源的重要來源。育種家們一直想通過種間雜交的方式把元江野生稻中耐熱的基因?qū)氲皆耘嗟局腥ィ怯捎谶B鎖累贅和雜交后代不容易穩(wěn)定等原因限制了耐熱品種的培育。分子標記技術在提高水稻耐熱性育種中的應用大大減少了育種過程中選擇的盲目性，快速實現(xiàn)外源優(yōu)良種質(zhì)向栽培品種滲透，拓寬了品種的遺傳基礎。國內(nèi)外研究人員對耐熱性進行了大量的QTL定位研究，有的已經(jīng)用于標記輔助選擇育種實踐。