[發明專利]一種提高水稻抗旱性的分子育種方法

在審

• 申請號: 202010220682.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111296280A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 聶元元;嚴松;毛凌華;雷建國;毛方明
• 申請（專利權）人: 江西省超級水稻研究發展中心
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;C12Q1/6895
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐家升

本發明公開了一種提高水稻抗旱性的分子育種方法，包括以下步驟：以綜合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作為輪回親本，以攜帶抗旱主效QTL的巴西旱稻資源IRAT109作為供體，進行雜交獲得F1；對得到的F1代植株，與輪回親本珍汕97B連續回交3代獲得BC3F1；將BC3F1自交得到BC3F2，選擇抗旱性好、農藝性狀與輪回親本相似且標記純合基因型的單株與野敗型不育系珍汕97A雜交，單株套袋自交收種獲得BC3F3；連續回交3代，每一代選取抗旱性好且農藝性狀與珍汕97A相近的單株進行成對回交，即育成抗旱性顯著提高的改良不育系和成對的保持系。本發明在應用的過程中，能快速導入主效抗旱QTL位點，提高選擇效率，為提高雜交水稻抗旱性提供幫助。

技術領域

本發明涉及水稻分子育種技術領域，尤其涉及一種提高水稻抗旱性的分子育種方法。

背景技術

水資源匱乏已對耗水量大的水稻安全生產形成嚴重威脅，面對21世紀劇增的糧食需求，培育節水抗旱品種已成為當前水稻主要育種目標之一。利用分子生物學技術，挖掘與抗旱基因位點緊密關聯的分子標記，促進分子標記輔助選育，是培育抗旱水稻品種的有效途徑之一。迄今為止，大量與水稻抗旱性相關的位點已被檢測出，研究人員獲得了大量的抗旱QTL連鎖標記，但是尚無利用這些標記育成抗旱品種的報道，為此，有學者認為選用對干旱脅迫反應敏感且遺傳力較高的產量性狀，可以推動抗旱育種工作的有效進行。

作物抗旱性是極為復雜的生物適應現象，在形態上，涉及到許多不同的細胞形態和結構性狀，在遺傳上，涉及大量功能各異的基因，在生理上，涉及許多重要的生化代謝途徑，在分子生物學上，涉及包括從信號傳導到基因轉錄控制的系列基因表達。水稻的抗旱研究業已開展多年，從不同品種材料之間形態性狀和生理生化指標異同的比較，到抗旱性狀的QTL定位以及抗旱相關基因的分子克隆。但以往的抗旱研究有以下幾方面不足：無明確的大田抗旱性鑒定的標準；無有效的能實現全生育期水分控制的鑒定條件；對抗旱遺傳及分子機制沒有很深的研究；研究人員用于根系及一些其它抗旱性狀進行QTL定位的群體與實際應用于育種材料不一致，抗旱定位的結果還沒有應用到育種中。由于根系性狀研究工作存在一定的實際困難，很難用于大群體進行QTL精細定位和克隆。因此，有必要尋找新的既能反映水稻抗旱性，又能適用于大群體鑒定測量的性狀指標，通過篩選與抗旱相關指標緊密連鎖的標記，通過分子標記輔助選擇應用于抗旱育種研究中，為此，我們提出了一種提高水稻抗旱性的分子育種方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種提高水稻抗旱性的分子育種方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種提高水稻抗旱性的分子育種方法，包括以下步驟：

(1)以綜合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作為輪回親本，以攜帶抗旱主效QTL的巴西旱稻資源IRAT109作為供體，進行雜交獲得F1；

(2)對步驟(1)中得到的F1代植株，利用與抗旱主效QTL緊密連鎖的分子標記RM17308和RM17305進行真假雜種鑒定和分子標記輔助選擇，選擇抗旱性好、農藝性狀與輪回親本相似且標記雜合基因型的單株，與輪回親本珍汕97B連續回交3代獲得BC3F1；

(3)將步驟(2)中經鑒定為真雜種的BC3F1自交得到BC3F2，選擇抗旱性好、農藝性狀與輪回親本相似且標記純合基因型的單株與野敗型不育系珍汕97A雜交，單株套袋自交收種獲得BC3F3；

(4)連續回交3代，每一代選取抗旱性好且農藝性狀與珍汕97A相近的單株進行成對回交，即育成抗旱性顯著提高的改良不育系和成對的保持系。

優選的，步驟(2)中所述的抗旱主效QTL-qSN4緊密連鎖的分子標記RM17308

左端引物序列，5'AGGACTGAGGACGGCGAAGG3'