[發(fā)明專利]分子標(biāo)記輔助快速縮小玉米葉夾角改良京農(nóng)科728株型的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810151695.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN108476970B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙久然;宋偉;蘇愛國;邢錦豐;張如養(yǎng);王元東;王繼東;王帥帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市農(nóng)林科學(xué)院
• 主分類號(hào): C12Q1/6895
• 分類號(hào): C12Q1/6895;A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發(fā)明提供了分子標(biāo)記輔助快速縮小玉米葉夾角改良京農(nóng)科728株型的方法。本發(fā)明利用與玉米無葉舌基因lg1緊密連鎖的兩個(gè)SSR分子標(biāo)記，以玉米京2416作為輪回親本，以含lg1基因的具有無葉舌性狀玉米自交系作為非輪回親本，通過雜交、三次回交和分子標(biāo)記輔助前景和背景選擇、自交獲得遺傳背景與輪回親本基本一致，表現(xiàn)無葉舌性狀的玉米自交系，將親本無葉舌自交系與京MC01組配，即可快速獲得遺傳背景與原雜交種基本一致、且葉夾角明顯縮小的緊湊型玉米雜交種。本發(fā)明方法能夠節(jié)省將近一半的選育時(shí)間，且能夠快速縮小已有雜交種的葉夾角，極大地促進(jìn)了葉夾角小的株型緊湊型玉米雜交種的選育工作，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子遺傳學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及利用玉米無葉舌基因lg1連鎖的SSR分子標(biāo)記輔助快速縮小玉米葉夾角改良京農(nóng)科728株型的方法。

背景技術(shù)

近些年來，隨著玉米耐密植、高光效育種目標(biāo)的提出，株型緊湊、葉片上沖等成為玉米育種家關(guān)注的重要表型性狀。玉米葉夾角是一個(gè)重要的株型指標(biāo)，直接影響光在冠層內(nèi)的分布及群體的光能利用，從而影響植株生長發(fā)育的過程和生理特性，是影響產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀。直立的葉片可顯著提高光合效率和植株密植度，進(jìn)而增加產(chǎn)量，葉夾角小，株型緊湊；相反葉夾角大，株型平展。研究表明玉米葉夾角是多基因控制的數(shù)量性狀，具有作用方式相對(duì)復(fù)雜、且易受環(huán)境影響的特點(diǎn)，因此利用常規(guī)的回交轉(zhuǎn)育方法來縮小親本自交系的葉夾角、改良雜交種的株型，存在耗時(shí)長、選擇準(zhǔn)確性差、改良效果不理想等缺點(diǎn)。

無葉舌種質(zhì)由于葉舌葉耳消失、葉鞘包莖、葉片直立上沖、光合面積大、光能利用率高，是開展耐密植雜交種選育的重要資源。目前已發(fā)現(xiàn)的玉米無葉舌性狀有顯性和隱性兩種，其中lg1基因是隱性無葉舌基因，位于第二條染色體短臂的末端。利用回交轉(zhuǎn)育的方法，可以實(shí)現(xiàn)無葉舌性狀lg1基因的定向改良。由于lg1基因?yàn)殡[性，如果僅將玉米雜交種的雙親之一轉(zhuǎn)育成無葉舌，與有葉舌的另一個(gè)親本組配，雜交種仍然表現(xiàn)為有葉舌。但是由于存在劑量效應(yīng)，當(dāng)雜交種的基因型為Lg1lg1時(shí)，其葉夾角較原雜交種有明顯降低。在將親本自交系轉(zhuǎn)育成無葉舌過程中，如果利用傳統(tǒng)的育種方法把無葉舌性狀lg1基因?qū)氲捷喕赜H本選育自交系時(shí)，由于該性狀是隱性單基因控制，需要對(duì)回交1代自交，在分離的自交后代中選擇無葉舌植株繼續(xù)回交，然后自交、回交、再自交，直至回交多代遺傳背景與輪回親本基本一致，再自交2代，才能獲得性狀穩(wěn)定的無葉舌自交系。可見，利用常規(guī)回交轉(zhuǎn)育方法，對(duì)于隱性單基因控制的性狀來說，需要使用回交、自交交替的方法，才能將目標(biāo)性狀準(zhǔn)確的選擇出來，選系時(shí)間長、效率低。

分子標(biāo)記輔助育種，不依賴于表型選擇，即不受環(huán)境、基因互作、基因與環(huán)境互作等因素的影響，而是直接對(duì)基因型進(jìn)行選擇，因而能大大提高育種效率。簡(jiǎn)單重復(fù)序列（simple sequence repeats，SSR）是一類廣泛存在于基因組上的、由幾個(gè)核苷酸重復(fù)單位組成的串聯(lián)重復(fù)序列。由于其在基因組上的大量分布，多態(tài)性高，且操作技術(shù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，在分子輔助育種中已被廣泛使用。因此，篩選出與無葉舌基因緊密連鎖的分子標(biāo)記，利用分子標(biāo)記對(duì)玉米無葉舌基因進(jìn)行選擇，同時(shí)結(jié)合分子標(biāo)記輔助背景選擇加快輪回親本遺傳背景的回復(fù)速度，對(duì)無葉舌玉米自交系選育有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。利用上述方法快速將玉米雜交種雙親之一轉(zhuǎn)育成無葉舌自交系后，與另一個(gè)親本組配，即可快速獲得遺傳背景與原雜交種基本一致、且葉夾角明顯縮小的緊湊型雜交種。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供利用玉米無葉舌基因lg1緊密連鎖的SSR分子標(biāo)記，結(jié)合分子標(biāo)記輔助背景選擇將玉米雜交種雙親之一轉(zhuǎn)育成無葉舌自交系，并將選育得到的玉米無葉舌自交系與雜交種另一個(gè)親本組配，獲得遺傳背景與原雜交種基本一致、且葉夾角明顯縮小的緊湊型玉米雜交種的選育方法。