[发明专利]一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。随着大量栽培改良品种的培育与推广，水稻产量有了很大提高。然而由于水稻易受各种生物和非生物逆境的影响，且目前推广改良品种遗传基础较为单一。因此，扩大栽培稻可利用的基因资源，增加栽培稻的产量潜力和逆境抵御能力，不断地提高水稻产量已成为当前迫切解决的问题。野生稻是一个重要的有利基因源，包含各种优质、高产、病虫害抗性和非生物逆境的耐性基因等。然而，野生稻农艺性状较差，遗传背景相当复杂，不利基因出现频率较高、基因互作增加、许多有利基因被其背景所掩盖，而用传统的表型鉴定方法难以对其准确鉴定。显然，通过构建以野生稻为供体栽培稻为受体的染色体片段导入系群体，能消除遗传背景的影响，为进一步挖掘和定位野生稻中优异基因创造了条件。

全基因组杂合片段导入系群体是利用连续回交和自交将供体染色体片段导入到受体亲本，同时借助于分子标记辅助选择，而获得覆盖供体亲本全基因组的杂合导入系群体。

传统的导入系群体构建是利用连续回交和自交将供体染色体片段导入到受体亲本中，大部分均在自交后代中，仅仅选择含有目的基因纯合片段的单株，却丢弃含有目的基因的杂合片段单株。而在后期精确定位某个基因时，又要重新构建与受体亲本的杂合株系，显然影响了实验的进程和增加了实验成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择，而构建杂合片段导入系群体，以达到提高基因克隆的速度和降低实验成本目的，为开展是水稻杂种优势的机理研究提供较为理想的基础材料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法，其主要包括亲本选择、杂交、回交、目标标记检测、自交、目标标记检测；具体步骤如下：

（1）亲本选择：供体亲本为野生稻，受体亲本要求与野生稻遗传背景有明显差异；

（2）亲本杂交：受体亲本为母本，供体亲本为父本，杂交单株一般随机3-5株；

（3）回交：从F₁代开始，随机选择20-25株与受体亲本回交，得到BC₁F₁；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到55-65个BC₂F₁株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到170-190个的BC₃F₁株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，最终得到530-550个BC₄F₁株系；其次，再遇到缺失的杂合片段时，是在BC₂F₁代保留部分株系，后期仅用缺失目标标记进行筛选，将含有缺失目标基因的单株再进行回交；

（4）目标标记检测：先用23-25对多态性较好的引物，平均每条染色体2对引物，分别分布在染色体的长臂和短臂上，对所有个体进行分析，筛选含有1个或1个以下杂合片段的单株，然后对保留的单株进行全基因组基因型分析；

（5）自交：对单株进行全基因组基因型分析后，选取有2个以下杂合片段的单株自交，并进行套袋，然后收种；

（6）目标标记检测：入选单株种植，含有1个杂合片段每个株系种植50-300株，含有2个杂合片段的每个株系种植100-400株；

（7）杂合片段导入系单株筛选：用目标标记对种植株系单株进行检测分析，选择含有目标标记杂合单株；同时含有目标标记纯合单株也进行保留。

所述的受体亲本为籼稻或粳稻。

所述步骤（6）中的入选单株均为BC₃F₂或BC₄F₂代的种子，要尽可能放大群体，才能获得目标标记的单株；步骤（7）中的杂合单株均为BC₃F₃或BC₄F₃代的种子，不需要再种植，因为单株均为杂合单株。

本发明的优点在于：

（1）构建杂合片段导入系群体，可显著提高基因定位克隆的速度和降低实验成本。

（2）杂合片段导入系群体的每个株系，仅仅是某一段区域的杂合，而其它区域均为纯合，有利于研究野生稻与栽培稻等位基因之间的互作、杂种优势的机理等方面。