[發明專利]通過抑制植物除草劑抗性基因表達去除色選漏檢轉基因種子的方法

在審

• 申請號: 202010626377.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111850035A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙炳然;韶也;袁定陽;彭彥;余東;呂啟明;毛畢剛;柏連陽;袁隆平
• 申請（專利權）人: 湖南雜交水稻研究中心
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌;郭蓓霏

本發明公開了一種通過抑制植物除草劑抗性基因表達去除色選漏檢轉基因種子的方法，包括如下步驟：將抑制植物除草劑抗性基因表達的元件，與育性恢復基因、花粉致死基因和熒光標記基因構建四元連鎖表達載體，轉化入對對應類型除草劑具有抗性的不育系中，獲得對對應類型除草劑敏感的繁殖系；繁殖系自交結實，采用對應類型除草劑對色選機篩選得到的不育系種子進行除雜，去除色選漏檢的含有四元轉基因元件的繁殖系種子。該方法可以殺死色選漏檢的含有轉基因成分的繁殖系，可以百分之百規避第三代雜交水稻制種或機械化混播混收制種使用不育系因色選漏檢帶來的雜交制種及獲得的雜交種子轉基因污染風險，操作簡單、高效。

技術領域

本發明屬于雜交水稻育種技術領域，尤其涉及一種通過抑制植物除草劑抗性基因表達去除色選漏檢轉基因種子的方法。

背景技術

我國水稻雜種優勢利用技術的發展經歷了三個時代。第一代雜交水稻是以細胞質(核質互作)雄性不育系為遺傳工具的三系法雜交水稻，三系不育系育性穩定，但雜交配組受恢保關系局限。第二代雜交水稻是以光溫敏核不育系為遺傳工具的兩系法雜交水稻，克服了父母本組配不自由的問題；但因不育系育性受外界光溫條件影響存在制種失敗的風險。第三代雜交水稻以普通核不育系(即遺傳工程核不育系)作為遺傳工具利用雜種優勢，克服了第一代、第二代技術存在的技術瓶頸，兼具有不育系育性穩定、配組自由雙重優點，是雜交水稻技術發展方向。

第三代雜交水稻技術徹底克服了當前兩系雜交水稻存在制種風險的問題，并且提高了雜交水稻不育系育種效率，能夠更充分利用亞種間雜種優勢；而利用雌性不育恢復系的雜交稻機械化制種方法(CN201410116096.8)，可實現制種的全程機械化，降低了雜交水稻種子生產成本。這兩項技術都是雜交水稻新一代的技術，其技術關鍵是利用轉基因技術解決雄/雌不育親本自身的繁殖問題，并經過色選機篩出不含轉基因成分的雄/雌性不育親本種子用于制種，確保制種過程中親本不含任何轉基因成分，是這兩項技術在生產上應用的前提。然而在實際色選過程中，由于色選機器存在一定的色選誤差，不育系中不可避免地摻雜進含有轉基因的繁殖系，這對不育系進一步雜交制種帶來了轉基因污染的風險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種通過抑制植物除草劑抗性基因表達去除色選漏檢轉基因種子的方法，以提高第三代雜交水稻不育系及其雜交種子的純度。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種通過抑制植物除草劑抗性基因表達去除色選漏檢轉基因種子的方法，包括如下步驟：

(1)將抑制植物除草劑抗性基因表達的元件，與育性恢復基因、花粉致死基因和熒光標記基因構建含有四元轉基因元件的四元連鎖表達載體；

(2)將所述步驟(1)得到的四元連鎖表達載體轉化入對對應類型除草劑具有抗性的不育系中，獲得對對應類型除草劑敏感的繁殖系；

(3)使所述步驟(2)得到的繁殖系自交結實，其自交后代中包括含有所述四元轉基因元件的繁殖系和不含所述四元轉基因元件的不育系，經過色選機篩選，將發熒光的繁殖系種子與不發熒光的不育系種子分開；

(4)采用對應類型除草劑對所述步驟(3)色選機篩選后的不育系種子進行除雜，去除色選漏檢的含有所述四元轉基因元件的繁殖系種子。

上述的方法，優選的，所述植物除草劑抗性基因為水稻OsHIS1基因，其對應類型除草劑為β三酮類除草劑，所述β三酮類除草劑包括磺草酮(Sulcotrione)、硝磺草酮(Mesotrione)、雙環磺草酮(benzobicylon)、環磺酮(tembotrione)和呋喃磺草酮(tefuryltrione)中的任意一種或幾種。OsHis1基因是水稻內源基因，它賦予水稻對β-三酮類除草劑抗性，該基因功能缺失后，并不會對水稻正常生長造成影響，但會使水稻對β-三酮類除草劑敏感。