CN110760612A - 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用 - Google Patents

一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110760612A
CN110760612A CN201911258999.9A CN201911258999A CN110760612A CN 110760612 A CN110760612 A CN 110760612A CN 201911258999 A CN201911258999 A CN 201911258999A CN 110760612 A CN110760612 A CN 110760612A
Authority
CN
China
Prior art keywords
male sterile
genic male
sensitive genic
temperature sensitive
molecular marker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911258999.9A
Other languages
English (en)
Inventor
倪金龙
倪大虎
宋丰顺
杨剑波
王德正
钱征
林翠香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Huaan Seed Co ltd
Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Anhui Huaan Seed Co ltd
Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Huaan Seed Co ltd, Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences filed Critical Anhui Huaan Seed Co ltd
Priority to CN201911258999.9A priority Critical patent/CN110760612A/zh
Publication of CN110760612A publication Critical patent/CN110760612A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用。本发明通过遗传分析，将水稻反温敏核不育资源雁农S低温敏核不育基因rtms10定位在水稻第10染色体上，并开发了相关的分子标记ID1305。选用可育亲本作为轮回群本，与雁农S杂交、回交、自交，并利用分子标记选择手段选育反温敏核不育系。开发的分子标记ID1305在携带rtms10基因的反温敏核不育系中扩增片段为159bp，而在正常可育材料中扩增片段大小为180bp。根据扩增产物在反温敏核不育系和正常材料中的差异，分子标记ID1305可以用于反温敏核不育系配组的两系杂交水稻纯度鉴定，还可用于反温敏核不育系的分子选育。

Description

一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用
技术领域
本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用。
背景技术
水稻光、温敏不育资源(即两系不育资源)的发现及其在杂交水稻上的成功应用为保障我国粮食安全问题发挥了重要作用。与三系不育系相比，两系不育系具有自我繁殖、恢复谱广等优点，因此，近年两系法杂交水稻在我国发展较快，种植面积和推广范围迅速扩大。然而，两系杂交水稻的推广也面临着制种风险高、不育系繁殖区域狭窄、实用性不育资源类型单一等诸多难题。
光、温敏不育材料的发掘是发展两系杂交水稻的前提条件。全世界已报道的水稻光、温敏不育资源达40多个，其中一半以上是在我国境内发现的，如农垦58S、安农S-1、5460S、衡农S等(蔡义东，2003；罗越华，2008)。目前我国生产应用的大多数光敏不育系是由农垦58S、安农S-1转育而来，表现为长日或(和)高温不育、短日或(和)低温可育。有学者将这类不育系称为正向光温敏不育系(周庭波等，1992)。这类不育系的繁殖受地域和季节限制，仅限于在我国南方热带地区(主要为海南岛)冬春季特定气候条件下进行；另外，制种需在夏季长日高温条件下进行，如遇到连续阴雨低温天气，将会引起不育系自交结实，严重影响制种质量。如2009年7月22日出现日食的前后数天，整个长江流域连续短日低温的天气，致使该区域两系杂交水稻制种不合格率达30％-70％，直接影响了2010年杂交水稻的种植和粮食增产。
另一类不育系育性表现则与农垦58S、安农S-1相反，称为反向光温敏不育系(周庭波等，1992)。该类不育系在短日低温条件下雄性不育，长日高温条件下育性又可以恢复。已报道的这类不育系有go543S(又名雁农S)、N-10S、N-13S、宜DS、Ms-P、IVA、滇农S-2、滇农S-1等(蔡义东，2003)。在这些核不育材料中，由于绝大多数的育性转换临界温度在22～25℃之间(蔡义东，2003)，制种风险极大，即使选在高海拔的特定地区制种，也很难保证不出现日平均气温高于25℃的天气，因而不具备实用性。
反向温敏不育系雁农S由湖南省衡阳农科所阳花秋和朱捷选育，该材料明显不同于其它反温敏不育材料，其育性转换临界温度>29.5℃，柱头外露率达80％以上，适合在我国湖南衡阳、江西信江、安徽合肥等多个地区繁殖(阳花秋等，1996)。阳花秋等发现该不育系在海南三亚全年无可育期(阳花秋等，1996)。李继开等(1998)认为雁农S也可在辽宁安全制种。吴厚雄等(2003)认为雁农S具有制种安全期长、风险性小等优点，在海拔500米以上的全国大部分稻区全年没有可育期，只要选择适宜的地点和时期即可实现安全制种。蔡义东(2003)认为该不育系应用前景丝毫不逊色于当前生产上大面积应用的正向光温敏核不育系。育种家利用该不育系已选配出多个通过省级审定的两系杂交水稻组合，如雁两优921、雁两优9218、雁两优498等。因此，雁农S在生产上的应用，可以有效缓解长日高温不育系制种压力，降低两系杂交水稻制种风险，拓宽不育系繁殖的地域范围，丰富实用性不育资源类型等。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明是这样实现的，一种低温敏核不育基因的分子标记，所述分子标记的引物序列分别见SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2。
如上述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用。
进一步地，所述分子选育方法包括：选用农艺性状优良的水稻可育亲本与反温敏核不育资源杂交、回交、自交，利用权利要求1中所述的低温敏核不育基因的分子标记进行分子标记选择，选育农艺性状优异的反温敏核不育系。
进一步地，所述分子标记选择以分离世代优良单株的基因组DNA为模版，利用权利要求1中所述的低温敏核不育基因的分子标记的引物进行PCR扩增；在反温敏核不育系中扩增片段为159bp，而在正常可育材料中扩增片段大小为180bp。
进一步地，所述水稻可育亲本包括轮回422、LR009、培矮64中的任一种。
进一步地，所述反温敏核不育资源包括雁农S及衍生反温敏型核不育系中的任一种。
如上述的一种低温敏核不育基因的分子标记在反温敏核不育系配组的两系杂交水稻纯度鉴定中的应用。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明以雁农S为母本，与正常可育材料轮回422等杂交，利用F2分离群体在第10染色体定位到1个低温敏核不育基因即rtms10，并开发了相关的分子标记ID1305。采用分子标记辅助选择手段，将rtms10导入到综合农艺性状优良的可育亲本中，以培育实用型反温敏核不育系。本发明的技术方案对降低两系杂交水稻制种风险，拓宽不育系繁殖的地域范围，丰富实用性不育资源类型等具有重要意义。
本发明是一种方法上的创新，是将现代分子生物学的分子标记技术与传统的作物遗传育种中的杂交、回交、测交等多种选择技术有机结合，为作物新品种选育、新材料创制提供快捷、准确、可预见的实用方法。
附图说明
图1是YNS/L422 F1在不同温度下的花粉育性表现；
图2是分子标记ID1305对YNS和L422 F2分离群体中的低温不育株扩增结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明披露了一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用，具体如下各实施例所示。
实施例1雁农S低温敏核不育性状的遗传分析
以雁农S(YNS)为母本，与可育亲本轮回422(L422)杂交，F1及其双亲种植在26℃和30℃人工气候箱内进行处理。在26℃条件下F1和L422均表现为雄性可育，YNS则雄性不育，表明低温敏不育性状为隐性。
YNS/L422 F2群体种植于海南陵水(短日低温条件)。抽穗期观察和统计育性分离情况。在总共963株的F2群体中，有715个可育单株，不育单株248个，符合3(可育):1(不育)的遗传分离比(χ2＝0.29<3.84)，表明低温敏核不育性状受单隐性基因控制。
实施例2基因rtms10的遗传定位及标记开发
分别构建可育单株和不育单株DNA池，通过混合分离分析法(Bulked SegregantAnalysis)，在第10染色体上定位了1个低温敏核不育基因，命名为rtms10，并开发了该基因的关联分子标记ID1305，引物序列如下表所示。
Figure BDA0002311090430000031
实施例3反温敏核不育系的分子培育
选用综合农艺性状优良的可育亲本轮回422、LR009、培矮64等为轮回亲本，与雁农S杂交、回交3～4代并自交，各个分离世代中用标记ID1305(PCR反应体系：50ng DNA；5ulTAKARA rTaq buffer；浓度为10mM上下游引物各2ul；浓度为2.5mM的dNTPs 5ul；TAKARArTaq 5U；加ddH2O配至50ul。PCR程序：95℃3min；95℃30sec，56℃30sec，72℃30sec，32个循环；72℃5min)选择携带rtms10基因且农艺性状优良的单株和株系，并繁育，已获得农艺性状优良的实用型反温敏核不育系。其中，分子标记ID1305对YNS和L422 F2分离群体中的低温不育株扩增结果见图2，M:DNA marker；L:轮回422；Y:YNS；1-38:F2群体低温不育单株。
标记ID1305引物在携带rtms10基因的反温敏核不育系中扩增片段为159bp，而在正常可育材料中扩增片段大小为180bp，根据扩增产物在反温敏核不育系和正常材料中的差异，标记ID1305还可用于反温敏核不育系配组的两系杂交水稻纯度鉴定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 安徽省农业科学院水稻研究所
安徽华安种业有限责任公司
<120> 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(ID1305F)
<400> 1
ggggggtgaa taggctttc 19
<210> 2
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(ID1305R)
<400> 2
gtgtctgcta gggttacagg ttt 23

Claims (7)

1.一种低温敏核不育基因的分子标记，所述分子标记的引物序列分别见SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2。
2.如权利要求1所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用。
3.根据权利要求2所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用，其特征在于，所述分子选育方法包括：选用农艺性状优良的水稻可育亲本与反温敏核不育资源杂交、回交、自交，利用权利要求1中所述的低温敏核不育基因的分子标记进行分子标记选择，选育农艺性状优异的反温敏核不育系。
4.根据权利要求3所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用，其特征在于：所述分子标记选择以分离世代优良单株的基因组DNA为模版，利用权利要求1中所述的低温敏核不育基因的分子标记的引物进行PCR扩增；在反温敏核不育系中扩增片段为159bp，而在正常可育材料中扩增片段大小为180bp。
5.根据权利要求3所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用，其特征在于：所述水稻可育亲本包括轮回422、LR009、培矮64中的任一种。
6.根据权利要求3所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在水稻反温敏核不育系的分子选育中的应用，其特征在于：所述反温敏核不育资源包括雁农S及衍生反温敏型核不育系中的任一种。
7.如权利要求1所述的一种低温敏核不育基因的分子标记在反温敏核不育系配组的两系杂交水稻纯度鉴定中的应用。
CN201911258999.9A 2019-12-10 2019-12-10 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用 Pending CN110760612A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911258999.9A CN110760612A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911258999.9A CN110760612A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110760612A true CN110760612A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69341434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911258999.9A Pending CN110760612A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110760612A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114762488A (zh) * 2021-01-12 2022-07-19 湖南杂交水稻研究中心 一种水稻新型核雄性不育系的选育方法
CN115943885A (zh) * 2022-12-20 2023-04-11 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻正温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN116019010A (zh) * 2023-01-30 2023-04-28 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻反温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102599044A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 安徽省农业科学院水稻研究所 一种广亲和性水稻光敏、温敏不育聚合系的选育方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102599044A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 安徽省农业科学院水稻研究所 一种广亲和性水稻光敏、温敏不育聚合系的选育方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DU,H.等: "CP018157.1：Oryza sativa Indica Group cultivar Shuhui498 chromosome 1 sequence", 《GENBANK》 *
HUI ZHANG等: "Mutation in CSA creates a new photoperiod-sensitive genic male sterile line applicable for hybrid rice seed production", 《PANS》 *
KAWAHARA,Y.等: "AP014957.1：Oryza sativa Japonica Group DNA, chromosome 1, cultivar: Nipponbare, complete sequence", 《GENBANK》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114762488A (zh) * 2021-01-12 2022-07-19 湖南杂交水稻研究中心 一种水稻新型核雄性不育系的选育方法
CN115943885A (zh) * 2022-12-20 2023-04-11 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻正温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN115943885B (zh) * 2022-12-20 2023-10-24 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻正温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN116019010A (zh) * 2023-01-30 2023-04-28 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻反温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN116019010B (zh) * 2023-01-30 2023-11-24 安徽省农业科学院水稻研究所 一种水稻反温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110760612A (zh) 一种低温敏核不育基因的分子标记及其应用
CN110800608B (zh) 一种可繁殖杂合雌性不育恢复系分子选育方法及其应用
Jiang et al. Molecular marker-assisted pyramiding of broad-spectrum disease resistance genes, Pi2 and Xa23, into GZ63-4S, an elite thermo-sensitive genic male-sterile line in rice
CN102634522B (zh) 控制水稻育性的基因及其编码蛋白和应用
US20150106970A1 (en) Breeding method for two lines hybrid rice based on the rice osms4 gene mutant
CN106434708A (zh) 一种水稻msp1基因突变体及其分子鉴定方法和应用
CN116019010B (zh) 一种水稻反温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN107475254A (zh) 一种水稻早熟等位基因、其分子标记及应用
WO2020119359A1 (zh) 水稻环境条件性致死突变基因osesl1及其编码蛋白和应用
CN110800606B (zh) 一种水稻可繁殖杂合雄性不育系分子选育方法及其应用
CN115943885B (zh) 一种水稻正温敏不育系转换成可繁殖杂合雄性不育系的分子选育方法及其应用
CN102726285B (zh) 基于水稻的osms4突变体的制种、繁种及两系杂交育种方法
CN102690812A (zh) 与谷子抽穗期基因紧密连锁的分子标记SIsv0067
CN102690811B (zh) 与谷子叶片颜色基因紧密连锁的分子标记SIsv1363
US11761017B2 (en) Rice thermo-sensitive male sterile gene mutant tms18 and uses thereof
CN108929899A (zh) 水稻不育基因筛选方法
CN105986019B (zh) 一种水稻广亲和隐性核不育系的鉴定与利用方法
CN111088258B (zh) 一种水稻光温敏核雄性不育基因tms3650及其分子标记和应用
CN111100869B (zh) 一种与水稻光温敏核雄性不育性状共分离的分子标记和应用
CN104126496B (zh) 利用抗除草剂基因的油菜化学杀雄制种方法
CN102690810B (zh) 与谷子叶片颜色基因紧密连锁的分子标记SIsv0690
CN111500766A (zh) 一种检测甘蓝型油菜中矮秆基因ndf1的分子标记及应用
CN110904257A (zh) 一种水稻及杂草稻OsICE1基因启动子甲基化测定的特异性分子标记引物及其应用
CN113186199B (zh) 一种温敏雄性不育基因及其应用
CN103320463A (zh) 用RNAi技术控制水稻育性基因获得水稻不育系的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200207