[发明专利]用于提高谷物产量的育种方法及相关材料与方法

说明书

发明人：石丸努(TsutomoIshimaru)，伊内兹·霍滕斯·萨尔梅-勒丁(InezSalmet-Loedin)，藤田大辅(DaisukeFujita)，库尔尼亚万·鲁迪·特里亚特米科(KumiawanTrijatmiko)，小出阳平(YoheiKoide)，佐佐木和浩(KazuhiroSasaki)，尼古劳斯·K·察基尔帕洛格卢(NikolaosTsakipaloglou)，福田善道(YoshimichiFukuta)，小林伸哉(NobuyaKobayashi)

相关申请引用

本申请要求2013年2月1日提交的美国临时申请号61/759,408的优先权，其全部公开内容在此通过引用明确并入本文以用于所有目的。

序列表

本申请含有已经通过EFS-网提交的序列表并且其在此通过引用以其整体并入。在2014年2月3日制作的ASCII副本命名为53-55557-IRRI-13-002_SL且大小为103,543字节。

背景技术

预计世界人口在2050年将超过90亿。其中大部分增长将发生在亚洲和非洲的发展中国家。到2035年，增加26％的水稻产量对于养活不断增加的人口将是至关重要的。尽管在1960年代的绿色革命导致了增加的粮食生产，但是从那以后在增产水稻潜力上并没有取得什么大的进展。

水稻(OryzasativaL.)为超过30亿人的主食，主要在亚洲。籼稻(Indica)品种种植于中国南方、东南亚和南亚，占世界水稻主产区的约70％，而粳稻(japonica)品种主要种植在东亚。由于城市化和工业化，在东南亚和南亚迫切需要增加籼稻品种的产量。此外，对于局部地区所采用的新品种，谷物品质好(影响市场价值)和产量高是至关重要的。

水稻谷物产量(谷粒产量、粮食产量，grainyield)由每穗小穗数、单株穗数、粒重和小穗育性确定。尽管已经确定了产量构成因素的许多数量性状基因座(QTL)，但是迄今很少被分离。到目前为止，已经从天然变异中分离出了至少九个水稻产量相关性状的基因或基因座：对于谷粒数量的Gn1a和APO1；对于谷粒大小的GS3、GW2和qSW5；对于穗(panicle)结构的DEP1和WFP；对于壮秆(strongculm)的SCM2；和对于晚抽穗(heading)和谷粒数的Ghd7。在田间试验中，APO1、SCM2和DEP1增加了粳稻遗传背景中的谷物产量。但是，还未报道为提高籼稻品种的谷物产量的新克隆基因。

为了产生更高产量的品种以有助于满足日益增长的水稻生产需求，识别能够提高籼稻品种谷物产量的基因是必要的。

发明内容

本发明提供了用于生产具有提高的谷物产量的子代水稻植物的方法，包含：提供包含基因SPIKE的第一水稻植物；使该第一水稻植物与第二水稻植物杂交，以生产子代水稻植物；分析所述第二水稻植物的基因SPIKE；识别并选择包含基因SPIKE并且相对于所述第二水稻植物具有提高的谷物产量的子代水稻植物。

还提供这样的方法，其中所述基因SPIKE包含选自于由SEQIDNO:1；SEQIDNO:2；SEQIDNO:94；SEQIDNO:95；SEQIDNO:96；SEQIDNO:97；SEQIDNO:98；SEQIDNO:99；SEQIDNO:100；SEQIDNO:101；和SEQIDNO:102构成的组的多核苷酸序列。

还提供这样的方法，其中所述基因SPIKE包含一种多核苷酸序列，该多核苷酸序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％同一于选自于由SEQIDNO:1；SEQIDNO:2；SEQIDNO:94；SEQIDNO:95；SEQIDNO:96；SEQIDNO:97；SEQIDNO:98；SEQIDNO:99；SEQIDNO:100；SEQIDNO:101；和SEQIDNO:102构成的组的序列。

还提供这样的方法，其中所述基因SPIKE包含一种多核苷酸序列，该多核苷酸序列至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％同一于SEQIDNO:2。