一种d1型细胞质不育强恢复系的选育方法

文档序号:8208425阅读:859来源:国知局
一种d1型细胞质不育强恢复系的选育方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及杂交水稻应用领域,具体而言,涉及一种D1型细胞质不育强恢复系的 选育方法。
【背景技术】
[0002] 70年代我国应用三系法培育杂交水稻获得成功,并在生产上大面积推广种植,实 现了我国水稻单产的第二次飞跃。1976-2005年,我国杂交水稻累计种植面积52. 5亿亩, 增收稻谷约6. 5亿吨,因此杂交水稻的发展是提高粮食产量、解决粮食安全问题的重要途 径(袁隆平,2008)。三系杂交水稻利用的基础是细胞质雄性不育,自从野败型细胞质雄性 不育系被发现与大面积推广应用以来,上世纪70年代到80年代中期,育种家培育出多达60 多种细胞质源来源于野败型、云南滇型〇)ian I和Dian II )、红莲型、冈型、K型和马协型 等,尽管细胞质源和败育特点有较大差异,可分为孢子体不育和配子体不育两种类型(朱 英国,2000)。其中,云南滇型、包台型和红莲型为配子体不育系,野败型、Dian型、K型和冈 型等为孢子体败育类型,大部分的配子体败育恢保关系一致,而大部分孢子体败育类型的 恢保关系一致,配子体败育和孢子体败育类型的恢保关系相反。
[0003] 目前,国际公认细胞质雄性不育类型主要为野败、红莲、包台三种类型,其中前面 两种不育细胞质都来源于普通野生稻。20世纪70年代,国内外育种家还利用普通野生稻为 细胞质供体培育了其他13种细胞质类型,如崖城野生稻细胞质、田东野生稻细胞质等(朱 英国,2000),因此,从野生稻中挖掘细胞质是培育新型细胞质雄性不育系的一个重要途径。 东乡野生稻为多年生野生稻,是迄今为止发现的世界上分布最北的野生稻,被国内外誉为 "野生植物大熊猫"(黄依南等,2012)。
[0004] 上世纪80年代,江西省农科院水稻所利用东乡野生稻作为细胞质供体培育出雄 性不育系国际油粘A,但一直没有找到对该新型不育系育性恢复良好的恢复源,因此,没有 得到推广和利用。近年来,江西省超级水稻研宄发展中心与宜春农科所合作,以东乡野生稻 为细胞质供体培育了新型东野不育系D1A,并以D1A为细胞质来源,分别与培矮64、天丰B、 K17B、协青早8、11-328、24548、岳48、9311等回交,获得一批新东野不育系。新型东野不育 系D1A以及与新型东野不育系D1A杂交得到的新东野不育系,统称为新型东野D1型细胞质 不育系。新型东野D1型细胞质不育系为孢子体不育系,分子标记鉴定该不育系不含有已克 隆的孢子体不育基因WA352。花粉败育类型为无花粉败育,表现为花药瘦小、白色、部分畸形 呈钩状,染色镜检,几乎连典败的花粉粒都检测不到,败育非常彻底,育性极易稳定,且保 持谱广,绝大多数栽培品种可为其保持系,只在同质野生稻中找到恢复系,并实现同质野生 稻恢复系恢复基因的栽培稻转育,最高恢复率达到85. 1%。因此,它的败育特点、分子机理 和恢保关系与目前推广的其他不育系完全不同,为一种新型孢子体不育类型,暂命名为D1 型败育类型。该不育系的研宄及应用推广对于丰富杂交水稻类型,促进杂交水稻的可持续 发展具有重要价值。
[0005] 植物线粒体基因组由于线粒体基因组重组导致植物线粒体基因组序列差异很大, 产生了特异的序列,线粒体特异序列可开发出多态性标记用于细胞质、品种及纯度的鉴定。 比较分析胡萝卜线粒体基因结构中,发现一个atp6-nad3-rpsl2序列为新型细胞质雄性不 育系DCGMS特异序列区,该序列可开发成标记用于该不育系的鉴定(Lee et al.,2009)。 洋葱中发现1个新嵌合基因〇rf725,利用该基因与coxl的序列特异性设计特异引物可将 CMS-T、CMS-C和Normal三种细胞质类型型区分开(Kim et al.,2009)。根据水稻线粒体 基因coxIII, cob, atp9, rps3and 18SrRNA的特异序列开发的CAPS标记可用于水稻雄性不 育系Pusa6A的种子纯度鉴定(Umakanta et al.,2010)。通过比较水稻CW-CMS、LD-CMS、 WA-CMS、N和Nipponbare线粒体基因组获得57个大小在102-5745bp的线粒体基因组特异 序列,这些特异序列占到水稻线粒体基因组14. 5%,通过比较分析获得了 3个在所分析的 14个不育系中均能扩出条带的分子标记,3个在所分析的7个配子体不育系均能扩出条带 的分子标记,9个在所分析的7个孢子体不育系均能扩出条带的分子标记,该类型的特异标 记可用于孢子体不育系和配子体不育系的鉴定(xie et al.,2014)。
[0006] 杂交选育恢复系是目前恢复系选育的一种常用方法,一般是选择两个或多个都携 带恢复基因的材料杂交、回交、自交选育成新恢复系,或者选择携带恢复基因的材料与没有 恢复基因材料杂交、回交和自交,高代选单株测恢选择恢复率强的单株获得新强恢复系。前 者,不需要担心恢复的问题,获得的杂交后代都能正常的恢复不育系,后者则需要通过测恢 鉴定杂交后代的恢复度。D1型细胞质不育系为一种新型孢子体不育系,其败育特点、分子 机理和恢保关系与目前推广的其他不育系完全不一样,本研宄团队经过多年研宄表明,该 不育系存在多个主效恢复基因,同时还有几个微效恢复基因起调控作用,由于恢复基因多, 恢复基因和不育基因的作用模式复杂,导致杂交组合F2的恢复度在0% -85. 1%之间,绝大 部分单株的育性低于70%,无法作恢复系用;另外,D1型不育只在同质野生稻鉴定到恢复 源,恢复谱比较窄,绝大部分水稻品种对它都是保持系,特别是优良的栽培品种都是其保持 系。因此,获得优良的D1型不育的新强恢复系必须通过携带恢复基因的材料与没有恢复基 因优良栽培材料杂交、回交和自交,但由于杂交导致的染色体重组,携带多个恢复基因的强 恢复系(恢复率大于80%)株系较少,如果选单株分别去测恢,工作量非常的大,而且效果 又不好,极难获得育性高,综合农艺性状又好的恢复系候选株系。
[0007] 有鉴于此,特提出本发明。

【发明内容】

[0008] 本发明的目的在于提供一种D1型细胞质不育强恢复系的选育方法,该方法可靠 有效,极易获得携带多个恢复基因的强恢复率的恢复系。
[0009] 为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
[0010] 一种D1型细胞质不育强恢复系的选育方法,包括以下步骤:
[0011] 以含D1型不育细胞质的恢复系作为母本,与优良恢复系为父本进行杂交,得到F1 代;
[0012] 选择性状优良的F1代与父本进行回交,得到BC^代;
[0013] 选择性状优良的BC^代与父本进行回交,得到BC^代;
[0014] 这样依次将性状优良的子代与父本进行回交,得到BC/i代;
[0015] 选择F1代以后的子代进行连续自交,至得到稳定的D1型细胞质不育强恢复系。
[0016] 本发明提供的D1型细胞质不育强恢复系的选育方法,以同质恢复系作为强恢复 系的细胞质供体,与优良恢复系杂交,得到的F1代,将F1代与父本回交,再选择具有育性 的、性状优良的子代与父本进行回交,每个子代经回交后,得到的株系只要育性正常,均是 D1型强恢复系选育的目标单株,不需要测恢鉴定恢复率,只要考虑其他农艺性状;然后再 通过将回交得到的株系进行自交,至得到稳定的D1型细胞质不育强恢复系。该方法可靠有 效,极易获得携带多个恢复基因的强恢复率的恢复系。
[0017] 优选地,所述含D1型不育细胞质的恢复系为DR2、DR3、DR5中的任一种。DR2、DR3、 DR5具体见申请号201410190251所述,这三种株系的可育花粉率、结实率均较高,利于获得 强恢复系。
[0018] 更优选地,所述含D1型不育细胞质的恢复系为DR5。DR5的自然结实率达到85% 以上,是一种具有高恢复度的D1型细胞质的恢复系。
[0019] 优选地,所述父本为优良恢复系9311或优良恢复系华占。经验证,父本为优良恢 复系9311或优良恢复系华占,与含D1型不育细胞质的恢复系作为母本进行杂交,易于积累 D1型细胞质的恢复系的主效恢复基因,最终得到的D1型细胞质不育强恢复系综合农艺性 状更为优良。
[0020] 进一步地,所述性状优良为育性高,株型好的株系。通过挑选性状优良的株系进行 回交,利于积累D1型细胞质的恢复系的主效恢复基因,从而获得D1型细胞质不育强恢复 系。
[0021] 进一步地,性状优良的株系还进行了分子鉴定,选择含D1型不育细胞质的株系。 通过分子鉴定,进一步确定用于回交或自交的株系含有D1型细胞质,节约程序,并保证D1 型细胞质的恢复系的主效恢复基因的积累,从而获得D1型细胞质不育强恢复系。
[0022] 优选地,所述分子鉴定采用PCR进行,所述PCR采用的引物为引物DM-1、引物 DM-2、引物DM-3中的任一种或多种;
[0023] 其中,所述引物DM-1为:
[0024] F:5' -GGAGTTGCTGTAGGGTCG-3'
[0025] R :5' -CAAGTTGGCTTTGCTGAT-3';
[0026] 所述引物DM-2为:
[0027] F :5' -CTCGCTTTAGTAGTGGTG-3'
[
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1