一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用分子标记辅助选择来选择聚合不同的使水稻粒长增长的数 量性状基因座位（QTL)，以选育不同粒长的长粒型水稻的方法。
【背景技术】
[0002] 水稻是我国重要的粮食作物，水稻生产关系着国计民生和国家粮食安全。在我国， 随着水稻产量的稳步提高，水稻育种工作对水稻外观品质也提出了越来越高的要求。谷粒 长度（简称粒长）是关系水稻外观品质的一个重要的农艺性状。我国北方种植的粳稻品种 多为短圆型品种，北方居民也偏向消费短粒型稻米；在我国南方种植的籼稻多为细长型品 种，南方居民（特别是广东、广西、福建等省份）多偏向消费长粒型稻米。传统的选育不同 粒长水稻的方法是通过表型鉴定进行的，需要在水稻成熟后对粒长进行选择。通过分子标 记对水稻的基因型进行选择可以在水稻苗期即对粒长进行选择，不但提高选择的准确性， 而且提高了育种效率。水稻粒长是一个数量性状，受数量性状基因座位（QTL)控制。目前， 尽管水稻科研界已经定位出大量的与水稻粒长相关的QTL，也获得许多与其紧密连锁的分 子标记，但是这些定位在水稻不同染色体上的与粒长相关的QTL如何组合起来使用，采用 什么分子标记将不同的粒长QTL进行有效的聚合？对这些问题的回答，可以有效的指导育 种实践，提高育种效率并加快育种进程。在此背景下，本发明提出了一种利用分子标记辅助 选择来聚合4个使水稻粒长增长的QTL，以选育长粒型水稻的方法，本发明比起传统的表型 选择方法有更高的选择准确性，并可提高育种效率。
【发明内容】
[0003] 本发明采用的是利用分子标记辅助选择来有选择性的聚合多个使水稻粒长增 长的QTL，以选育长粒型水稻的方法。本发明主要解决了（a)聚合哪几个使粒长增加的 QTL? (b)采用哪些分子标记进行选择？这两个问题。本发明提供了一种聚合qGL-3-lYD、 qGL-3_2LE、qGL_4YD、qGL_7LE 等 4 个使水稻粒长增加的 QTL，并利用 D309、RM3585、D463、 D755等4个分子标记分别对这4个QTL进行选择的方法。本发明有效的利用了 qGL-3-lYD、 qGL-3-2LE、qGL-4YD、qGL_7LE等4个使粒长增长的QTL的累加效应，并有效的利用了 D309、 RM3585、D463、D755等4个分子标记对这4个QTL的选择有效性，达到了准确聚合不同的粒 长QTL，以选育长粒型水稻的目的。
[0004] 本发明包括以下步骤：
[0005] (1)将水稻品种Lemont和水稻品种扬稻4号杂交构建分离群体Fn(n彡2);
[0006] (2)用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增步骤（1)获得的分离 群体内的单株的叶片DNA ;
[0007] (3)利用步骤⑵所述的4个分子标记分别检测步骤⑴描述的分离群体，追踪4 个与水稻粒长相关的数量性状基因座位（QTL);其中标记D309定位于水稻第3染色体，用 于选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL :qGL-3-lYD ;RM3585定位于水稻第3 染色体，用于选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL :qGL-3-2LE ;D463定位于 水稻第4染色体，用于选择位于水稻第4染色体的与粒长增长有关的QTL :qGL-4YD ;D755 定位于水稻第7染色体，用于选择位于水稻第7染色体的与粒长增长有关的QTL :qGL_7LE ; 将D309扩增到的与扬稻4号带型相同的分子标记基因型命名为A，将RM3585扩增到的与 Lemont带型相同的分子标记基因型命名为B，将D463扩增到的与扬稻4号带型相同的分子 标记基因型命名为C，将D755扩增到的与Lemont带型相同的分子标记基因型命名为D ;
[0008] (4)选择步骤（1)描述的分离群体内聚合步骤（3)描述的A、B、C、D全部四个基因 型的单株以获得最大粒长的水稻材料；选择步骤（1)描述的分离群体内聚合步骤（3)描述 的A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株以获得粒长次之的水稻材料；选择步骤 (1)描述的分离群体内聚合步骤（3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单 株以获得粒长较聚合任意3个基因型的单株更短的水稻材料；选择步骤（1)描述的分离群 体内携带步骤（3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株以获得粒长较 聚合任意2个基因型的单株更短的水稻材料；
[0009] (5)将聚合步骤（4)描述的不同数目的基因型的单株自交多代，以获得不同粒长 的长粒型水稻纯合材料。
[0010] 进一步地，所述步骤（1)中，将Lemont与扬稻4号进行杂交，可选择Lemont作为 母本扬稻4号作为父本，也可以选择扬稻4号作为母本Lemont作为父本进行杂交。
[0011] 进一步地，所述步骤（2)中，用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755检测分离 群体内的单株的数目应根据实际需要确定；以F2群体为例，要想在步骤（4)筛选获得1株 携带A、B、C、D全部四个基因型的水稻单株，理论上应检测不少于256个单株（计算方法为 4X4X4X4);例如，要想在步骤⑷筛选获得1株携带A、B、C、D四个基因型中的3个基因 型的水稻单株，理论上应检测不少于64个单株（计算方法为4X4X4);当然，这只是理论 上的推测，在实际检测过程中，应该根据需要确定检测的单株数目，总的来说，检测的单株 数目越多，则获得步骤（4)描述的不同要求的单株的机会才越大。
[0012] 进一步地，所述步骤（3)中，分子标记基因型A是利用D309检测到的扬稻4号的 分子标记带型，但A并不是qGL-3-lYD的基因型，由于D309与qGL-3-lYD基因连锁，可间接 通过选择A的基因型来选择qGL-3-1 YD的基因型；同理可根据RM3585与qGL-3_2LE基因连 锁而通过间接选择B基因型来选择qGL-3_2LE的基因型；根据D463与qGL_4YD基因连锁而 通过间接选择C基因型来选择qGL_4YD的基因型；根据D755与qGL_7LE基因连锁而通过间 接选择D基因型来选择qGL_7LE的基因型。
[0013] 进一步地，所述步骤（4)中，聚合不同数目的基因型的单株的平均粒长按从大到 小排序为：聚合A、B、C、D全部4个>聚合A、B、C、D中任意3个>聚合A、B、C、D中任意2 个>只含有A、B、C、D中任意1个；需要指出的是，上述排序大小仅适用于种植在同一个环 境条件下对同一 Fn世代（n为固定数值）内的分离群体进行比较。
[0014] 进一步地，所述步骤（5)中，自交代数应根据育种实际需要确定。
[0015] 进一步地，本发明专利提到的长粒型水稻定义为不包括芒的未去壳谷粒长度大于 9mm左右的水稻。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 :选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意一个基因型的单株以获得平均 粒长大于9. 45mm的F2代水稻材料
[0017] 1.将水稻品种Lemont作母本，与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F2分 离群体（水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研宄所国家水稻种质资源中期 库提供）。
[0018] 2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F2分离群体内的 191个单