[发明专利]一种改良水稻粒型和粒重的方法

摘要

本发明属于水稻分子辅助育种技术领域，具体涉及一种利用聚合粒型QTL从而获得不同籽粒大小不同粒重材料的方法。本发明采用一次杂交、三次回交和一次自交的育种程序，将目标粒型QTL导入到待改良的水稻品种中，建立多个在改良品种遗传背景下的近等基因系；再根据近等基因系之间的两两杂交，将目标QTL聚合到待改良的材料中，并对遗传背景进行筛选，获得使除开目标基因区段之外，改良型品种的基因组与原品种相同的单株；同时借助分子标记辅助选择，根据与目标粒型QTL紧密连锁的分子标记，判断目标QTL的基因型。根据上述方案获得呈现不同籽粒大小不同粒重的水稻品系。

主权项

一种改良水稻粒型和粒重的方法，其特征在于；通过聚合粒型QTL方法，采用一次杂交、三次回交和一次自交的育种程序，将不同的粒型QTL导入到待改良品种A中，通过改良待改良品种A的粒型同时改良其粒型和粒重性状：首先建立该待改良品种A的遗传背景下不同的粒型QTL的多个近等基因系，再以这些粒型QTL的近等基因系为杂交亲本，通过这些近等基因系之间相互杂交，将目标QTL聚合到待改良品种A中，同时对上述的杂交后代进行遗传背景筛选，获得除目标QTL区段之外，待改良品种A的基因组与原品种相同的单株；根据与目标粒型QTL紧密连锁的分子标记，判断目标QTL的基因型，获得不同籽粒大小和不同粒重的水稻品系；其中：所述的通过聚合三个粒型QTL改良珍汕97B的粒型和粒重步骤如下：（1）以两个不同的粒型QTL：水稻SLG为供体亲本，以水稻珍汕97B为轮回亲本，通过三次回交将两个粒型QTL即qGW2a和qGL3导入水稻珍汕97B中，构建两个珍汕97B遗传背景下的粒型QTL的近等基因系NIL；同时借助NIL(H94)作为第三个粒形QTL的供体亲本NIL(qGS5)来源于水稻品种珍汕97B）和H94组合衍生的重组自交系，其中NIL(H94)为qGS5的近等基因系保藏在中国典型培养物保藏中心（CCTCC）保藏，保藏编号为CCTCC P201007；（2）以上述三个珍汕97B背景下三个粒型QTL的近等基因系NILs(qGL3)、NIL(qGW2a)和NIL(qGS5)为杂交亲本，将含有qGL3的近等基因系NILs(qGL3)和含有qGW2a的近等基因系NIL(qGW2a)杂交得到聚合qGL3和qGW2a的材料NIL(qGL3/qGW2a)，同时将将含有qGW2a的近等基因系NIL(qGW2a)和含有qGS5的近等基因系NIL(qGS5)进行杂交得到聚合qGW2a和qGS5的材料NIL(qGW2a/qGS5)，再将获得的两个聚合两个粒型的近等基因系NIL(qGL3/qGW2a)和NIL(qGW2a/qGS5)作为杂交亲本，将这三个QTLs同时聚合在珍汕97B内，获得最终的品系水稻（Oryza sativa）NIL(SLG/H94)，其保藏号为CCTCCP201209；（3）以上述（1）步和（2）步中所获得的杂交后代为材料，根据与目标QTL紧密连锁的分子标记，对（1）步和（2）步的每一次杂交后代进行PCR选择，严格控制杂交的精准度；（4）以上述（2）步获得的杂交后代NIL(SLG/H94)为材料，以珍汕97B作对照进行遗传背景检测；（5）步骤（3）中所述的与目标QTL紧密连锁的分子标记的核苷酸序列分别如序列表SEQ ID NO:1,SEQ IDNO:2,SEQ ID NO:3,SEQ ID NO:4,SEQ ID NO:5,SEQ ID NO:6,SEQ ID NO:7,SEQ ID NO:8,SEQ ID NO:9,SEQ ID NO:10,SEQ ID NO:11,SEQ ID NO:12所示；上述步骤（3）中所述的PCR选择步骤为：1）PCR扩增反应体系：反应总体积为20ul，提取各待测水稻单株的总DNA，依据与目标基因共分离或紧密连锁的分子标记设计正向引物，其核苷酸序列分别如序列表SEQ ID NO:1,SEQ ID NO:3,SEQ IDNO:5,SEQ ID NO:7,SEQ ID NO:9,SEQ ID NO:11所示，其反向引物的核苷酸序列分别如序列表SEQ IDNO:2,SEQ ID NO:4,SEQ ID NO:6,SEQ ID NO:8,SEQ ID NO:10,SEQ ID NO:12所示，各0.25um，Taq DNA聚合酶1U，dATP，dTTP，dCTP，dGTP各0.1mM，Tris‑HCl（pH8.0）和KCl各10mM，以及MgCl2各2mM；2）PCR反应程序：94℃变性4分钟后进入PCR循环扩增，循环扩增包括94℃变性30秒，58℃退火30秒，72℃延伸1分钟，共三步，共循环运行30~34次，最后在72℃延伸10分钟后，25℃保温4分钟3）PCR产物检测：采用如下步骤对PCR产物进行检测：a）用2％的琼脂糖凝胶电泳检测，点样后，在250V直流电压电泳23~34分钟，溴化乙啶染色约1个小时左右后置于紫外灯下，读取各样品的PCR带型；或b）4%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，上样后，在90W的恒定功率下电泳2~4个小时，揭下凝胶，通过银染的方法：用AgNO3溶液染色10分钟后在含有1%的甲醛的NaOH溶液中显色8~10分钟，读取各样品的PCR带型，根据上述方法确定各样品的分子标记基因型，从而判断出目标QTL的基因型。