CN1486593A - 一种构建成水稻遗传测验材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种构建成水稻遗传测验材料的方法涉及一种水稻遗传育种的方法和生物技术研究方法。本发明一种构建水稻遗传测验材料的方法，包括：a.选用籼稻品种和粳稻品种杂交，获F1代；b.以前述籼稻品种或粳稻品种之一为轮回亲本，经3次回交；c.2－8次自交，获得籼粳背景双向等基因导入系。与其它遗传检测材料和分子定位群体相比，本发明构建的导入系具有籼稻和粳稻遗传背景、每个株系只有少数的导入片断、植株形态比较整齐一致，可用于遗传测验和育种等。本套导入系群体在水稻基因定位中可提高表型鉴定和数量性状定位的精确度，充分分离主效和互作效应，易于在图位克隆、分子标记辅助育种等应用中产生积极效果。

Description

一种构建成水稻遗传测验材料的方法

技术领域

本发明一种构建成水稻遗传测验材料的方法涉及生物学领域。构建成水稻遗传测验材料的方法是一种水稻遗传育种的方法和生物技术研究方法，利用杂交获得的构建籼稻背景和粳稻背景的等基因双向导入系，可用于遗传测验和育种等。

背景技术

稻的遗传与育种研究始于上世纪初页。近百年来，科学家对水稻的形态及生理、生殖性状进行了大量的研究，无论在水稻的细胞遗传学方面，还是在分子遗传学方面，均取得了重大的进展。在这些研究中，作为物质基础的遗传测验材料，起着非常重要的作用。但是，随着对现代生物技术的迅猛发展和对水稻遗传基础研究的深入，以往的遗传测验材料如标记基因材料、初级三体、相互易位系等难以满足对水稻遗传与育种的更进一步的探索。例如相互易位系后代常出现不育现象，而采用初级三体进行基因定位时要求有分别带有与水稻12对染色体同源的完整额外染色体的一整套三体品系。同时初级三体只能确定待定位基因与某一染色体的关系，即只能确定待定位基因在哪个特定染色体上，但不能确定待定位基因在该特定染色体上的相对位置，因而需要与标记基因结合进行(陈立云等，两系法杂交水稻的理论与技术，上海科学技术出版社，2001年，第一版，42。)。特别是在准确追踪亚种间的基因流动、研究水稻亚种间的基因互作，剖析因使用外源种质而造成的不同类型的基因累赘等方面的问题时，上述传统的遗传材料难以得到理想的结果。因此，亟待构建一些新的遗传材料以适合于进一步的水稻遗传学研究和育种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构建成水稻遗传测验材料的方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明构建二套等基因系，分别具有籼稻或粳稻遗传背景但个体间带有不同的粳稻或籼稻DNA片段。可用于定位水稻基因，准确追踪亚种间的基因流动及其互作，剖析因使用外源种质而造成的不同类型的基因累赘，提出水稻改良新的技术方法。

本发明采用如下技术方案构建上述籼稻背景和粳稻背景的等基因双向导入系。

选用籼稻品种和粳稻品种杂交，获F1代。然后，以该籼稻品种或该粳稻品种之一为轮回亲本，经3次回交和2-8次自交，获得双向导入株系。

优选地用原产我国的籼型高产品种特青和粳稻品种杂交。

另一优选地用原产美国的优质粳稻品种Lemont和籼稻品种杂交。

更优选地用粳稻品种Lemont和籼稻品种特青杂交获取F1代，然后，分别以特青和Lemont为轮回亲本，经3次回交和2-8次自交，获得双向导入系株系。

优选的自交2次。

采用本领域常用技术将籼稻品种和粳稻品种杂交，获F1代，可籼稻为父本、粳稻为母本。

本发明已获得籼粳背景的双向导入系各200个以上的株系。

在上述技术方案的基础上，对籼稻背景导入系，经随机区组三重复试验鉴定了生育期、株高、叶片形态、分蘖叶片角度、穗数、穗长、枝梗数、颖花数和着粒密度、结实率、百粒重、籽粒产量的特性，群体具有广泛的表型变异，导入效应明显；经146个分子标记和形态标记检测了全部株系的基因型，对不同株系和标记位点进行了详细的导入成分分析，导入片断覆盖全连锁图。

在上述技术方案的基础上，对粳稻背景导入系，经随机区组三重复试验鉴定了生育期、株高、叶片形态、分蘖叶片角度、穗数、穗长、枝梗数、颖花数和着粒密度、结实率、百粒重、籽粒产量的特性，群体具有广泛的表型变异，导入效应明显；经139个分子标记和形态标记检测了全部株系的基因型，对不同株系和标记位点进行了详细的导入成分分析，导入片断覆盖全连锁图。

本发明一种构建成水稻遗传测验材料的方法可应用于水稻基因定位，即用于图位克隆、分子标记辅助育种等，以满足对水稻遗传与育种的更进一步的探索。

与其它遗传检测材料和分子定位群体相比，本发明构建的导入系具有以下几个特点：第一，分别具有籼稻和粳稻遗传背景；第二，每个株系只有少数的导入片断；第三，植株形态比较整齐一致。本套导入系群体在水稻基因定位中可提高表型鉴定和数量性状定位的精确度，充分分离主效和互作效应，易于在图位克隆、分子标记辅助育种中等应用中产生积极效果。

附图说明

附图1，特青背景的等基因导入系结构图。

附图2，Lemont背景的等基因导入系结构图(第1至第6染色体)。

附图3，Lemont背景的等基因导入系结构图(第7至第12染色体)。

附图4，利用重叠系进行有效穗数定位图。

具体实施方式

实施例1，本发明一种构建成水稻遗传测验材料的方法是构建籼稻背景和粳稻背景的等基因双向导入系，其中：构建双向导入系：选用原产我国的籼型高产品种特青和原产美国的优质粳稻品种Lemont作亲本，采用本领域中等技术人员所熟知的技术杂交，获F1代；分别以特青和Lemont为轮回亲本，经3次回交和2次以上自交。结果：获得双向导入系各200个以上的株系，群体具有广泛的表型变异，导入效应明显，导入片断覆盖全连锁图。

实施例2，籼稻背景导入系表现型的检测

采用随机区组三重复试验鉴定籼稻背景导入系的表现型，对其生育期、株高、叶片形态、分蘖叶片角度、穗数、穗长、枝梗数、颖花数和着粒密度、结实率、百粒重、籽粒产量的特性进行观察测定。结果表明籼稻导入系群体具有广泛的表型变异，导入效应明显，植株形态比较整齐。

基因型的检测：用146个分子标记和形态标记检测了全部株系的基因型，对不同株系和标记位点进行了详细的导入成分分析，如图1特青背景的等基因导入系结构图，其中，左侧数字代表株系号，即m-n表示第m染色体第n个跨叠系；右侧表示分子标记位置，括号内数字代表遗传距离。导入片断覆盖全连锁图，每个株系只有少数的导入片断。

实施例3，粳稻背景导入系表现型的检测

采用随机区组三重复试验鉴定粳稻背景导入系的表现型，对其生育期、株高、叶片形态、分蘖叶片角度、穗数、穗长、枝梗数、颖花数和着粒密度、结实率、百粒重、籽粒产量的特性进行观察测定。结果表明粳稻导入系群体具有广泛的表型变异，导入效应明显，植株形态比较整齐一致。经139个分子标记和形态标记检测了全部株系的基因型，对不同株系和标记位点进行了详细的导入成分分析，如图2、图3，Lemont背景的等基因导入系结构图，其中P1(白色)代表Lemont，P2(蓝色)代表特青染色体片断；株系号m-n表示第m染色体上第n个导入系；右侧表示分子标记名称和位置(遗传距离)；其中，附图2，第1至第6染色体；附图3，第7至第12染色体。如图所示，导入片断覆盖全连锁图，每个株系只有少数的导入片断。

实施例4，采用基因型重叠方法定位有效穗数

采用图示基因型重叠方法定位有效穗数数量性状位点(QPn)，如附图4利用重叠系进行有效穗数定位图所示，其中，A、B、C和D分别代表每个QTL的重叠定位情况，QTL的置信区间定义为连锁标记两侧两条直线所界定的不同NIILs供体导入片段的重叠区域；右侧数字为各导入系的编号；染色体的黑色区域代表特青基因组，白色代表Lemont基因组，阴影代表基因型缺失的未知基因组。

Claims (7)

1.一种构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.选用籼稻品种和粳稻品种杂交，获F1代；

b.以上述籼稻品种或粳稻品种之一为轮回亲本，经3次回交；

c.2-8次自交，获得籼粳背景双向等基因导入系。

2.根据权利要求1所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于用籼稻品种特青和粳稻品种杂交获取F1代。

3.根据权力要求1所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于用粳稻品种Lemont和籼稻品种杂交获取F1代。

4.根据权利要求1、2或3之一所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于用粳稻品种Lemont和籼稻品种特青杂交获取F1代。

5.根据权利要求4所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于用籼稻品种特青作轮回亲本进行回交。

6.根据权利要求4所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于用粳稻品种Lemont作轮回亲本进行回交。

7.根据权利要求4所述的构建水稻遗传测验材料的方法，其特征在于自交2次。

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