CN111296273A - 一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 - Google Patents
一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111296273A CN111296273A CN202010098814.9A CN202010098814A CN111296273A CN 111296273 A CN111296273 A CN 111296273A CN 202010098814 A CN202010098814 A CN 202010098814A CN 111296273 A CN111296273 A CN 111296273A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rice
- gene
- hybrid
- soft
- parent
- 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.)
- Granted
Links
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 83
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 83
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 39
- 238000009395 breeding Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 241000209094 Oryza Species 0.000 title claims abstract 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 101150028074 2 gene Proteins 0.000 claims abstract description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 3
- 240000008467 Oryza sativa Japonica Group Species 0.000 claims description 14
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 7
- 239000003147 molecular marker Substances 0.000 claims description 5
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 2
- 244000184734 Pyrus japonica Species 0.000 claims 1
- 238000009394 selective breeding Methods 0.000 claims 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 abstract 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 61
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 11
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N N-Methyl-N-nitrosourea Chemical compound O=NN(C)C(N)=O ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010039811 Starch synthase Proteins 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 1
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 101000690100 Homo sapiens U1 small nuclear ribonucleoprotein 70 kDa Proteins 0.000 description 1
- 206010021929 Infertility male Diseases 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 208000007466 Male Infertility Diseases 0.000 description 1
- 101100029173 Phaeosphaeria nodorum (strain SN15 / ATCC MYA-4574 / FGSC 10173) SNP2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100094821 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SMX2 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100024121 U1 small nuclear ribonucleoprotein 70 kDa Human genes 0.000 description 1
- 241000746966 Zizania Species 0.000 description 1
- 235000002636 Zizania aquatica Nutrition 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009402 cross-breeding Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法,属于杂交水稻育种技术领域。本发明提供的选育方法包括以下步骤:1)选择具有软米的常规稻品种为亲本A,以杂交水稻生产中应用的主要恢复系为亲本B,将亲本A和亲本B杂交,获得杂交F1代;2)种植F1代植株,取F1代的幼穂进行花药培养构建加倍单倍体群体,苗期用软米基因和恢复基因的功能性分子标记选择聚合2个基因的单株,选择具有目标基因的单株与不育系套袋测交,成熟后收获DH0代及测交F1种子;3)DH1代按株系种植,进行表型筛选,同步开展测交F1鉴定,评价配合力;优选得到新的具有软米基因的高配合力恢复系。本发明提供的选育方法能够快速将软米基因导入恢复系,扩大当前杂交水稻育种材料亲本的遗传多样性,提高杂交水稻的品质。
Description
技术领域
本发明涉及水稻育种技术领域,尤其涉及一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法。
背景技术
水稻是中国主要的粮食作物,稻谷总产居于世界前列。此外,中国也是世界最大的稻米消费国,有百分之六十以上的人口以稻米为主食。长期以来,水稻育种的首要指标是高产,随着生活水平的提高,人们对优质稻米的需求与日俱增。大米中90%的成分是淀粉,而淀粉又由直链淀粉和支链淀粉组成,直链淀粉含量是影响稻米食味品质最重要的因素。近年来越来越受消费者欢迎的软米,直链淀粉含量为10%左右,用软米蒸煮的米饭具有软而不烂、富有弹性、回生程度小、冷后不会变硬等优点。
水稻Wx基因编码颗粒淀粉合成酶(granule-bound starch synthase,GBSS),是控制大米直链淀粉含量的主效基因。在非糯稻品种中,Wx基因分化为Wxa和Wxb 2种等位基因,Wxa主要存在于野生稻和籼稻中,对应直链淀粉含量约20%~28%;粳稻中为Wxb,直链淀粉含量对应为15%~19%。日本科学家于1996年利用N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)对水稻品种越光进行诱变处理后育成了一个软米品种‘Milky Queen’,其直链淀粉含量在10%左右。与Wxb基因序列相比,‘Milky Queen’中的Wx基因编码区有2个SNP突变位点,SNP1是第497位核苷酸由G突变为A,SNP2是第595位核苷酸由T突变为C,从而影响到编码的颗粒淀粉合成酶的活性,最终造成直链淀粉含量下降。‘Milky Queen’中突变的Wx基因被命名为Wxmq。随后中日水稻育种学家利用Wxmq这一基因资源育成了“关东194”、“New Hikari”、“南粳46”、“南粳5055”、“南粳9108”和“青香软粳”等一系列品质优良的软米品种。
本发明旨在将Wxmq软米基因引入杂交粳稻恢复系中,为选育具有软米特性的杂交水稻提供恢复系资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法。利用本发明的提供的方法,可以快速的选育获得具有软米特性的恢复系,加快优质杂交水稻的选育。
本发明提供了一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法,包括以下步骤:
(1)选择具有软米的常规稻品种为亲本A,以杂交水稻生产中应用的主要恢复系为亲本B,将亲本A和亲本B杂交,获得杂交F1代种子;
(2)种植F1代,取F1代植株的幼穂进行花药培养构建加倍单倍体群体,苗期用软米基因和恢复基因的功能性分子标记选择聚合2个基因的单株,与不育系套袋测交,成熟后按株系收获DH0代及测交F1种子;
(3)按株系种植DH1代,进行表型选择,选择始穗期为100~105天,株高105~115厘米,每穗总粒数为170粒以上的优良品系;
(4)种植测交F1的鉴定,评价配合力,以杂交粳稻申优26做为对照,通过测交F1的产量、稻米品质、和抗病性的性状来评价筛选,淘汰配合力差、优势弱的DH株系;
(5)综合步骤(3)和(4)筛选获得的DH进行自交扩繁,作为杂交水稻恢复系。
作为优选,步骤(1)所述的亲本A为青香软粳,是上海市青浦区农业技术推广服务中心选育的香型、软米类早熟晚粳新品种。该品种2014年通过上海市品种审定,审定编号:沪农品审水稻2014第004号,可购于上海市青浦区农业技术推广服务中心。该品种直链淀粉含量为(9.3±0.59)%。
作为优选,步骤(1)所述的亲本B为申恢26,是上海市农业科学院选育的杂交粳稻恢复系品种。该品种已向农业部植物新品种保护办公室申请受理新品种保护,申请号:20162324.3,可购于上海市农业科学院。
作为优选,步骤(2)中用于鉴定软米基因的功能性分子标记为KASP标记,具体的KASP标记检测方法参见:牛付安等.水稻低直链淀粉含量基因Wxmq的KASP标记开发与利用[J/OL].分子植物育种:1-7[2020-02-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20190225.0946.004.html。
作为优选,步骤(2)中用于鉴定恢复基因的功能性分子标记为Indel标记,具体的Indel标记检测方法参见:王坚等.杂交粳稻BT型雄性不育恢复基因功能标记优化研究[J].宁夏农林科技,2015,56(10):29-33。
作为优选,步骤(2)中所述水稻不育系包括申9A和申21A。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明育成的水稻恢复系品种,具有软米的基因,为优质的软米杂交水稻的选育提供了恢复系;
(2)本发明利用了软米基因和恢复基因的功能性分子标记进行了分子标记辅助选择,提高了目标性状选择的精确性;
(3)本发明采用了花药培养技术,与传统的杂交育种技术相比,可以快速的获得基因型纯合的株系,2年4世代即可创制生产应用软米新恢复系,缩短育种周期。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。本实施例在以本发明技术方案前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围包括但不限于下述的实施例。
1.育种材料:
(1)以青香软粳为母本,青香软粳是上海市青浦区农业技术推广服务中心选育的香型、软米类早熟晚粳新品种。
(2)以申恢26为父本,申恢26是上海市农业科学院选育的杂交粳稻恢复系品种。
2.具有软米基因杂交水稻恢复系的选育过程为:
(1)2017年冬季,海南陵水,以青香软粳为母本,与杂交粳稻恢复系申恢26杂交,获得杂交F1代种子16粒;
(2)2017年夏季,上海奉贤,种植F1代植株16株,取幼穂进行花药培养构建加倍单倍体群体;
(3)2018年冬季,海南陵水,种植花药培养获得的加倍单倍体群体,获得243个单株,用软米基因和恢复基因的功能性分子标记检测所有单株,其中61个株系聚合软米基因和恢复基因,选择具有目标基因的单株与不育系套袋测交,成熟后按株系收获DH0及测交F1代种子;
(4)2018年夏季,上海奉贤,按株系种植DH1代,进行表型选择,选择始穗期为100~105天,株高105~115厘米,每穗总粒数为170粒以上的优良品系;
(5)2018年夏季,上海奉贤,种植测交F1的鉴定,评价配合力,以上海地区代表性杂交粳稻申优26做为对照,通过测交F1的株叶形态、生育期、抗病性、产量和产量结构,加工后稻米的整精米率、垩白度、透明度和蒸煮品质等指标进行综合比较。本发明所述抗病性好优选为稻瘟病等综合抗性好。在本发明中,对所评价的杂交组合和对照品种的种植方式,采用本领域常规的杂交粳稻生产种植方式,人工插秧,常规的水肥管理方式。
(5)本实施例最终获得定型软米恢复系1个,定名为申CR2,该恢复系农艺性状稳定,易于机械化制种,株高114.3cm,每穗总粒数为178.3粒,播始历期为101.9天,稻米直链淀粉含量11.5%,胶稠度82cm。
Claims (5)
1.一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法,其特征在于,包括:
(1)选择具有软米的常规稻品种为亲本A,以杂交水稻生产中应用的主要恢复系为亲本B,将亲本A和亲本B杂交,获得杂交F1代种子;
(2)种植F1代植株,取幼穂进行花药培养构建加倍单倍体群体,苗期用软米基因和恢复基因的功能性分子标记选择聚合2个基因的株系,与不育系测交,成熟后按株系收获DH0代及测交F1种子;
(3)DH1代按株系种植,进行表型选择,选择始穗期为100~105天,株高105~115厘米,每穗总粒数为170粒以上的优良品系;
(4)种植测交F1的鉴定,评价配合力,以杂交粳稻申优26做为对照,通过测交F1的产量、稻米品质、和抗病性的性状来评价筛选,淘汰配合力差、优势弱的DH株系;
(5)综合步骤(3)和(4)筛选获得的DH进行自交扩繁,作为杂交水稻恢复系。
2.根据权利要求1所述的选育方法,其特征在于,所述的亲本A为青香软粳。
3.根据权利要求1所述的选育方法,其特征在于,所述的亲本B为申恢26。
4.根据权利要求1所述的选育方法,其特征在于,步骤(2)中,用于鉴定软米基因的功能性分子标记为KASP标记。
5.根据权利要求1所述的选育方法,其特征在于,步骤(2)中,用于鉴定恢复基因的功能性分子标记为Indel标记。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010098814.9A CN111296273B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010098814.9A CN111296273B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111296273A true CN111296273A (zh) | 2020-06-19 |
CN111296273B CN111296273B (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=71145070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010098814.9A Active CN111296273B (zh) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111296273B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112553368A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 山西省农业科学院农作物品种资源研究所 | 一种糜子基因分子标记在鉴定糜子产量相关性状中的应用 |
CN112602589A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-06 | 江苏省农业科学院 | 一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法 |
CN114698545A (zh) * | 2022-02-19 | 2022-07-05 | 江苏沿海地区农业科学研究所 | 一种改良软米外观品质的选育方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104285775A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-01-21 | 湖北省农业科学院粮食作物研究所 | 一种高产优质多抗水稻恢复系的快速培育方法 |
CN106900539A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种高抗性淀粉和高锌聚合的粳稻选育方法 |
US20180206425A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-07-26 | Wuhan Polyploid Biotechnology Co., Ltd | Polyploid rice photo-thermo-sensitive genetic male sterile line and breeding method thereof |
-
2020
- 2020-02-18 CN CN202010098814.9A patent/CN111296273B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104285775A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-01-21 | 湖北省农业科学院粮食作物研究所 | 一种高产优质多抗水稻恢复系的快速培育方法 |
US20180206425A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-07-26 | Wuhan Polyploid Biotechnology Co., Ltd | Polyploid rice photo-thermo-sensitive genetic male sterile line and breeding method thereof |
CN106900539A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种高抗性淀粉和高锌聚合的粳稻选育方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李存龙等: "香型软米恢复系文恢206选育与应用研究", 《西南农业学报》 * |
李香花等: "水稻光敏核不育基因pms3的精细定位", 《作物学报》 * |
王飞等: "水稻抗稻瘟病Pigm(t)基因的分子标记辅助选择与利用", 《华北农学报》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112553368A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 山西省农业科学院农作物品种资源研究所 | 一种糜子基因分子标记在鉴定糜子产量相关性状中的应用 |
CN112602589A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-06 | 江苏省农业科学院 | 一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法 |
CN112602589B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-01-19 | 江苏省农业科学院 | 一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法 |
CN114698545A (zh) * | 2022-02-19 | 2022-07-05 | 江苏沿海地区农业科学研究所 | 一种改良软米外观品质的选育方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111296273B (zh) | 2023-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111296273B (zh) | 一种具有软米基因杂交水稻恢复系的选育方法 | |
CN102640701B (zh) | 一种长粒杂交粳稻选育方法 | |
CN108967185B (zh) | 优质抗稻瘟病强优势籼稻恢复系的选育方法 | |
CN105010129A (zh) | 早熟陆地棉新种质选育方法 | |
CN112243855A (zh) | 一种适于机械化制种的优质杂交稻的选育方法 | |
CN111011131B (zh) | 小麦快速发育技术、分子标记技术与常规育种相结合的育种方法 | |
CN113841610A (zh) | 一种香型高整精米率抗稻瘟病水稻的高效选育方法 | |
CN102893856A (zh) | 一种轻简选育优质高产多抗广适水稻新品种的方法 | |
CN101796918A (zh) | 一种优质、多抗、高产杂交水稻的育种和制种方法 | |
CN110419445B (zh) | 一种抗旱节水小麦的资源创制及品种鉴选方法 | |
CN111280047A (zh) | 一种性状优良的水稻两系不育系的选育方法 | |
CN110122315B (zh) | 利用水稻温敏永久核不育系选育抗稻瘟病多系杂交品种的方法 | |
Muminov et al. | Analysis of yield and fiber quality traits in intraspecific and interspecific hybrids of cotton | |
CN102771382A (zh) | 宜机插秧、强抗倒粳稻品种的培育方法 | |
CN109601370B (zh) | 一种适于烟草新品系选育的梯级选择方法 | |
Plaza et al. | Efficiency of in vitro regeneration is dependent on the genotype and size of explant in tef [Eragrostis tef (Zucc.) Trotter] | |
CN111793633B (zh) | OsNRT2.3b在提高产量与稻米品质中的应用 | |
CN103210834A (zh) | 一种通过粳糯交选育粳稻和糯稻品种的方法 | |
CN106857229A (zh) | 一种英国小麦种质的利用方法 | |
CN112889665A (zh) | 一种耐低氮三系杂交水稻的育种方法 | |
CN107278875B (zh) | 一种利用大豆雄性核不育材料选育春大豆新品种的方法 | |
CN111903509A (zh) | 优质玉米的选育方法 | |
CN111280052A (zh) | 一种玉米杂交种选育方法 | |
CN111869562B (zh) | 一种优质小粒香型粳稻武香粳113的选育方法 | |
CN114931093B (zh) | 一种氮高效、大穗、细长粒、低垩白优质常规香稻的选育方法及其应用 |
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 | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201106 No. 2901 Zhai Road, Minhang District, Shanghai Applicant after: Shanghai Academy of Agricultural Sciences Address before: 201403 No.1000 Jinqi Road, Qingpu District, Shanghai Applicant before: Shanghai Academy of Agricultural Sciences |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |