[发明专利]一种植物杂交体系及应用

权利要求书

1.一种植物杂交体系，其特征在于所述植物杂交体系由不育系、保持系和恢复系组成；所述不育系为细胞核基因突变获得，其中细胞核基因是植物形成可育花粉所必须的；所述保持系含有TWSD载体，所述TWSD载体至少同时含有5个紧密连锁的表达框：(1)除草剂抗性基因表达框，由“组成型启动子-抗除草剂基因-终止子”构成；(2)植物内源抗除草剂基因的沉默或敲除表达框，由“组成型启动子-发夹RNA-终止子”构成；(3)不育系育性恢复表达框，由“启动子-恢复不育系育性的基因-终止子”构成；(4)使得保持系种子与不育系种子相比具有肉眼可见的颜色或者形状上的显著差异的表达框，由“特异性启动子-导致颜色或者形状差异的基因-终止子”构成；(5)导致含有上述表达框的花粉不育的表达框，由“花粉特异性启动子-花粉不育基因-终止子”构成；所述恢复系为任意一种跟不育系配合力良好的自交系。

2.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述不育系中细胞核基因为花药或者花粉特异性表达基因。

3.如权利要求2所述植物杂交体系，其特征在于所述特异性表达基因包括玉米Ms45基因、玉米Zm13基因、水稻PS1基因。

4.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述除草剂抗性基因表达框中组成型启动子是花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子p35S、水稻的Actin1启动子pAct1或玉米Ubiquitin启动子pUBI；抗除草剂基因是抗草甘膦基因CP4-EPSPS、G1174或抗草丁膦基因Bar。

5.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述除草剂抗性基因表达框为核苷酸序列如SEQ ID No.2所示的草铵膦耐受基因bar表达框。

6.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述植物内源抗除草剂基因的沉默或敲除表达框为核苷酸序列如SEQ ID No.1所示的CYP81A9基因RNAi片段或核苷酸序列如SEQID No.7所示的CYP81A6基因RNAi片段。

7.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述使花粉不育的表达框中花粉特异性启动子包括玉米的5126启动子、Zm13启动子，水稻的PS1启动子，烟草的TA29启动子或NTP303启动子；花粉不育基因包括淀粉酶基因、蛋白酶基因或RNA酶基因。

8.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述不育系育性恢复表达框核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，使花粉不育的表达框核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。

9.如权利要求1所述植物杂交体系，其特征在于所述使得保持系种子与不育系种子相比具有肉眼可见的颜色或者性状上的显著差异的表达框，包括：(1)使种子变成红色的红色荧光蛋白基因表达框E35s-LTP2-DsRED-ter，核苷酸序列如SEQ ID No.5所示；(2)种子变小的表达框InCW2-RNAi，核苷酸序列如SEQ ID No.6所示。

10.一种权利要求1所述植物杂交体系的应用，其特征在于所述应用方法为：

(1)保持系的扩繁：播种含TWSD片段的保持系，进行自花授粉，通过转基因种子特殊的颜色或者形状来区分转基因种子和非转基因种子，收集含TWSD片段的保持系；

(2)不育系的扩繁：步骤(1)含TWSD片段的保持系和不育系间隔种植，通过对不育系喷施除草剂在除草的同时去除转基因植株，然后让保持系给不育系植株授粉后，不育系植株上产生的种子都是非转基因不育系，获得不含TWSD片段的不育系种子；

(3)制备杂交种：步骤(2)不含TWSD片段的不育系和恢复系间隔种植，对不育系在V3-V5期喷施除草剂杀灭杂草的同时杀灭转基因植株；恢复系给不含TWSD片段的不育系授粉，收获的种子即为杂交种。