一种利用分子标记辅助选育中短粒型水稻的方法
【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减少的数 量性状基因座位（QTL)，以选育不同粒长的中短粒型水稻的方法。
【背景技术】
[0002] 水稻是我国第一大粮食作物，水稻生产一头关系着国家粮食安全，另一头牵动着 百姓的日常生活。改革开放以后，随着水稻产量的稳步提高，水稻生产从单一的追求高产到 更加注重水稻的品质。而水稻谷粒长度（简称粒长）是水稻外观品质的一个重要组成部分。 我国北方的居民普遍偏好消费短粒型的稻米，而我国南方居民则更偏好于消费长粒型的稻 米。水稻的粒长是一个数量性状，由多个数量性状座位（QTL)控制，尽管目前对水稻的科学 研宄已经利用分子标记定位出大量的与水稻粒长相关的QTL，但是不同的QTL是如何协同 调控水稻粒长的，利用哪些分子标记对这些与粒长有关的QTL进行选择以培育不同粒长的 水稻品种？这些问题仍然是水稻育种界十分关注和需要尽快解决的问题。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3个使水稻粒长减少的QTL，以选育中短粒 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减少 的QTL，以选育中短粒型水稻的方法。本发明主要解决了（A)聚合哪几个使粒长减少的 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_3YD、 qGL-4LE、qGL-7YD等3个使水稻粒长减少的QTL，并利用RM3585、D463、D755等3个分子标 记分别对这3个QTL进行选择的方法。本发明有效的利用了 qGL-3YD、qGL-4LE、qGL_7YD等 3个使粒长减少的QTL的累加效应，并有效的利用了 RM3585、D463、D755等3个分子标记对 这3个QTL的选择有效性，达到了准确聚合不同的粒长QTL，以选育中短粒型水稻的目的。
[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3个分子标记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3个分子标记分别检测步骤⑴描述的分离群体，追踪3 个与水稻粒长相关的数量性状基因座位（QTL);其中标记RM3585定位于水稻第3染色体， 用于选择位于水稻第3染色体的与粒长减少有关的QTL :qGL-3YD ;D463定位于水稻第4染 色体，用于选择位于水稻第4染色体的与粒长减少有关的QTL :qGL-4LE ;D755定位于水稻 第7染色体，用于选择位于水稻第7染色体的与粒长减少有关的QTL :qGL-7YD ;将RM3585 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D463扩增到的与Lemont带型 相同的分子标记基因型命名为b，将D755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 ;
[0008] (4)选择步骤（1)描述的分离群体内携带步骤（3)描述的a、b、c三个基因型中的 任意1个基因型的单株以获得粒长较短的水稻材料；选择步骤（1)描述的分离群体内聚合 步骤（3)描述的a、b、c三个基因型中的任意2个基因型的单株以获得粒长较携带a、b、c 中任意1个基因型的单株更短的水稻材料；选择步骤（1)描述的分离群体内聚合步骤（3) 描述的a、b、c全部三个基因型的单株以获得粒长最短的水稻材料；
[0009] (5)将聚合步骤⑷描述的携带a、b、c不同数目的基因型的单株自交多代，以获 得不同粒长的中短粒型水稻纯合材料。
[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3个分子标记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全部三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); 例如，要想在步骤（4)筛选获得1株携带a、b、c三个基因型中的2个基因型的水稻单株，理 论上应检测不少于16个单株（计算方法为4X 4);当然，这只是理论上的推测，在实际育种 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RM3585检测到的扬稻4号 的分子标记带型，但a并不是qGL_3YD的基因型，由于RM3585与qGL_3YD基因连锁，可间接 通过选择a的基因型来选择qGL_3YD的基因型；同理可根据D463与qGL_4LE基因连锁而通 过间接选择b基因型来选择qGL_4LE的基因型；根据D755与qGL_7YD基因连锁而通过间接 选择c基因型来选择qGL_7YD的基因型。
[0013] 进一步地，所述步骤（4)中，携带a、b、c不同数目的基因型的单株的平均粒长按从 小到大排序为：聚合a、b、c全部3个<聚合a、b、c中任意2个<携带a、b、c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，中短粒型水稻定义为不包括芒的未去壳的谷粒长度小于9. 6mm左右的 水稻。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1:选择携带a、b、c三个基因型中的任意一个基因型的单株以获得平均粒 长小于9. 16mm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3个分子标记RM3585、D463、D755分别PCR扩增F2分离群体内的191个 单株，这个包括191个单株在内的F2群体于2011年5月播种在杭州市富阳市中国水 稻