专利名称：一种将水稻基因导入结实菰的方法
技术领域：
本发明涉及一种分子育种方法，特别是一种水稻与菰的杂交方法。
背景技术：
植物分子育种是近代开创的育种新途径。植物分子育种可概括为两个层次的工程技术1、将带有目的性状基因的供体的DNA片段导入欲改良的植物受体细胞，使其后代发生变异，从中筛选出获得目的性状的后代或符合需要的有价值的新品种；2、分离目的基因，构 建重组基因，导入需要改良的植物受体细胞，经过培育，筛选出获得 了目的性状，且综合性状优良的后代，育出新品种。本发明涉及第一 种方法。经过10多年的研究，植物外源DNA的导入方法已有了长足的发展，例如基因枪法，电激法，注射法等。如按媒体类型的有或无，可分为载体介导法、直接导入法和种质系统介导法。载体介导法是将目的DNA转入脓杆菌或病毒中，并以之为载体。随着它们对植 物的感染而将目的DNA导入植物细胞中；直接导入法是以裸露的外 源DNA通过化学或物理方法直接导入植物细胞;而种质系统介导法， 则是借助植物自身的种质细胞与媒体(如花粉、卵细胞、子房、花粉 管通道、幼胚等)来实现外源DNA导入的方法，它包括花粉管导入法、子房、幼穗、幼胚注射法、种子浸泽法等。所谓浸渍法(imbibition)是指将植物的种子、胚、胚珠、子房、 花粉粒、幼穗、悬浮细胞甚至幼苗等直接浸泡在外源DNA中，利用 渗透作用把外源基因导入受体细胞并得到整合与表达的一种转化方法。浸渍法主要是利用植物细胞自身的物质运转系统将外源DNA分 子直接导入受体细胞。关于植物细胞运输系统的结构与功能己有很多 的研究，现已证明植物细胞至少可通过以下几种途径将外源DNA吸 入细胞内1、外源DNA可通过细胞间隙与胞间连丝组成的网络化 的运输系统而被运输到每一个细胞内；2、植物细胞也可以通过类似 动物的内吞作用将外源DNA摄入细胞内；3、植物细胞中传递细胞 的膜透性改变也可以为大分子物质透过细胞膜提供机会，尤其是在生 殖细胞、胚胎细胞以及分生细胞中，外源DNA进入细胞中的机会更 大。菰(Zizania)是禾本科菰属的多年生潜水植物，是水稻的近缘属， 它广泛分布于我国南北各地，生长于沼泽、池塘等中，基部由于真菌 寄生而变肥厚，须根粗壮，秆直立，高90 180cm，花单性同株，排 成顶生的大圆锥花序，雄小穗生于花序下部的分枝上，雌小穗则生于 花序的上部，颖果圆柱形，花果期夏秋冬，籽粒细小，易落粒。所以 一直以来没有人工栽培的菰。水稻的一生要经历营养生长和生殖生长两个时期，其中，营养生 长期主要包括秧苗期和分蘖期。水稻生殖生长期包括拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆结实期。拔节孕穗期是指幼穗分化开始到长出穗为 止，包括分化期、形成期和完成期， 一般需一个月左右。抽穗结实期 是指稻穗开花后到谷粒成熟的时期，又可分为乳熟期、蜡熟期和完熟 期。水稻生殖生长期的生育特点是长茎张穗、开花、结实、形成和充 实籽粒。这是夺取高产的主要阶段。栽培上尤其要重视肥、水、气得 协调，延长根系和叶片的功能期，提高物质积累转化率，达到穗数足， 穗型大，千粒重和结实率高。由于菰是水稻的近缘属，因此其生长期与水稻相类似。 现有技术已有报道公开了将菰的DNA导入水稻的技术。例如，臧剑在专利号为200510032147.X中公开的《一种将结实菰DNA导入 水稻的方法及其获得的繁殖材料》。也有将水稻基因导入菰的技术， 例如，PCT申请号PCT/CN2005/001460公开的方法。发明内容针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种将水稻基因导入结实 菰的方法，采用稻谷任何品种作供体，以菰作受体，能够产出高品质 的水稻菰，其品质均高于国内其他优质精米，且水稻基因导入菰后的 茎杆是上等词料的原料，均有很大的利用开发价值。为实现上述发明目的，本发明提供一种将水稻基因导入结实菰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤A、选择处于孕穗期的稻谷，取其叶，切碎，捣烂，用水泡制3-4 小时，过滤，得水稻溶液；B、 选择菰的主茎，夹断主茎的第二个节部，将打通主茎节内的 小隔膜，直达根系，取水稻溶液滴入茎杆内；C、 连续多天内重复上述步骤多次；D、 待成熟时，收获D代稻菰的种子。优选所述每100-150克水稻溶液中加入2-4克的硼酸，和1-5克 的促生素。优选所述稻谷叶与加入开水量为1: 1。优选所述用作受体的菰为生长到100cm左右，分叶达5-10支的菰。优选A步骤中所述浸泡水的温度为80-100°C。 本发明提供的一种将水稻基因导入结实菰的方法，简单宜推广， 且所得水稻菰的品质均高于国内其他优质精米，基因稳定优良，适应 多种未本科。且水稻分子导入菰的茎杆是上等饲料的原料，均有很大 的利用开发价值。
具体实施方式
实施例一本实施例中采用本地品种游水糯，实验小区每平方米品区对比实验，每平方米9株，亲本产量215克，导入菰分子产量每平方米508g， 亲本穗长15cm，导入菰穗长28cm。选择处于孕穗期的稻谷，取其叶3000克，切碎、捣烂，用3000 克开水80-100°C泡制3.5小时，待冷却后把渣叶过滤，将溶液装入容器里；选择刚生长到100cm左右，分叶达5-10支的菰的主茎三株， 用消毒的剪刀夹断主茎的第二个节部，约留12-15cm高度，用一根 长约4mm消毒好的铁丝插入茎杆内的小隔膜，然后取40cl的水稻溶 液滴入茎杆内；重复以上步骤，每天上午一次，连续三天，然后作记 号，编码，剪除多余支苗茎。待成熟时，收获D代稻菰的种子。亩 产量达385kg，产量近翻一番，籽粒原仅几十粒，现平均达232粒。 于2006年6月份，把D代种子送往云南试种，产量达940kg。
权利要求
1. 一种将水稻基因导入结实菰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤A、选择处于孕穗期的稻谷，取其叶，切碎，捣烂，用水泡制3-4小时，过滤，得水稻溶液；B、选择菰的主茎，夹断主茎的第二个节部，将打通主茎节内的小隔膜，直达根系，取水稻溶液滴入茎杆内；C、连续多天内重复上述步骤多次；D、待成熟时，收获D代稻菰的种子。
2、 根据权利要求1所述的将水稻基因导入结实菰的方法，其特 征在于，所述，每100-150克水稻溶液中加入2-4克的硼酸，禾n 1-5 克的促生素。
3、 根据权利要求1所述的将水稻基因导入结实菰的方法，其特 征在于，所述稻谷叶与加入开水量为1: 1。
4、 根据权利要求1所述的将水稻基因导入结实菰的方法，其特 征在于，所述用作受体的菰为生长到100cm左右，分叶达5-10支的菰。
5、 根据权利要求1所述的将水稻基因导入结实菰的方法，其特 征在于第A歩骤中所述浸泡用水的温度为80-100°C。
全文摘要
本发明涉及一种分子育种方法，特别是一种水稻与菰的杂交方法。本发明提供一种将水稻基因导入结实菰的方法包括以下步骤A、选择处于孕穗期的稻谷，取其叶，切碎，捣烂，用水泡制3-4小时，过滤，得水稻溶液；B、选择菰的主茎，夹断主茎的第二个节部，将打通主茎节内的小隔膜，直达根系，取水稻溶液滴入茎杆内；C、连续多天内重复上述步骤多次；D、待成熟时，收获D代稻菰的种子。本发明提供的一种将水稻基因导入结实菰的方法，简单宜推广，且所得水稻菰的品质均高于国内其他优质精米，基因稳定优良，适应多种禾本科。
文档编号C12N15/87GK101280299SQ20071003466
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月2日 优先权日2007年4月2日
发明者曙 臧 申请人:臧 皓