利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法技术

本发明专利技术提供了利用长雄野生稻(Oryza longistaminata)无性繁殖特性培育具有多年生性的多年生稻恢复系的方法，实现多年生稻恢复系种植一次能够连续生长2年及以上，除了可以利用无性繁殖特性保存和繁殖恢复系外，还可有效提高杂交稻生产过程中的制种成本，提高生产效益。

Method for cultivating perennial rice restorer lines by using asexual propagation characteristics of long male wild rice

The present invention provides the use of Oryza longisatminata (Oryza LONGISTAMINATA) method of asexual reproduction characteristics of perennial cultivation of rice restorer lines with years of nature, realize the perennial rice restoring line planting a continuous growth of more than 2 years, in addition to the reproductive characteristics of conservation and Breeding Restorer Lines with asexual, but also can improve the production cost hybrid rice in the production process, improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法
本专利技术属于作物杂种优势利用的遗传育种学领域，具体涉及利用长雄野生稻(Oryzalongistaminata)无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法。
技术介绍
杂种优势现象普遍存在于整个生物界，而杂种优势也被广泛利用于农业、林业、畜牧业等方面，杂交稻的利用大大提高了我国水稻产量，被誉为是第二次绿色科技革命。生产实践证明，在相同条件下，杂交水稻一般比普通良种增产20％左右。解决杂交水稻制种问题的有效途径首推利用雄性不孕性，雄性不孕性在遗传上一般分核质型和胞质型两类，以后者在杂交优势育种中最有利用价值。对于水稻雄性不孕植株，当用某一父本类型与之多次重复杂交，后代仍能保持雄性不孕；而在自由传粉的某些情况下，则产生孕性分离的后代。因而在自由传粉的情况下，不同父本核因子与不孕母本细胞质相互作用的特异性，致使F1发生不同的孕性分离现象，通过进一步选育，从中获得雄性不孕系、保持系及恢复系，可用作水稻杂种优势育种的材料。1987年，袁隆平院士提出杂交水稻育种分三个发展阶段的战略:育种方法从三系法到两系法再到一系法，朝着程序由繁到简而效率越来越高的方向发展。虽然杂交稻技术对粮食安全具有显著贡献，但由于杂交稻种子只能利用一次，导致生产成本提高。如何利用长雄野生稻以多年生性为主的无性繁殖特性培育多年生稻恢复系，实现恢复系种植一次收获多次、可以进行多次制种、配制的杂交稻种植一次收获多年(多次)，达到降低稻作生产成本、提高稻作生产效益的目的，成为农业科技人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法，实现多年生稻恢复系种植一次能够连续生长2年及以上，除了可以利用无性繁殖保存和繁殖恢复系外，还可有效提高杂交稻生产过程中的制种成本，提高生产效益。本专利技术通过以下技术方案予以实现：利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法，包括如下步骤：(1)以长雄野生稻为父本，以栽培稻为母本进行杂交获得第一F1代；(2)将所述第一F1代自交，得到第一F2代；(3)筛选出携带多年生性遗传位点的第一F2代，其中所述多年生性遗传位点包括主效位点和微效位点；(4)携带多年生性遗传位点的第一F2代连续自交得到后代材料，从中选育出多年生稻品系，所述多年生稻品系携带多年生性遗传位点，即具有多年生性状；(5)利用步骤(4)选育出的具有多年生性状的多年生稻品系做供体，以恢复系做母本，通过杂交将多年生性遗传位点导入至恢复系中，获得第二F1代；(6)所述第二F1代与所述恢复系做父本进行回交，再自交，筛选出携带多年生性遗传位点的多年生稻恢复系。在本专利技术的一个方面，所述栽培稻是RD23。在本专利技术的再一个方面，所述主效位点包括Rhz2和Rhz3，所述微效位点包括QRl1、QRbd2、QRn2、QRn3、QRn5、QRn6、QRl6、QRn7、QRl7和QRl10。在本专利技术的再一个方面，所述具有多年生性状的多年生稻品系携带选自Rhz2、Rhz3、QRl1、QRbd2、QRn2、QRn3、QRn5、QRn6、QRl6、QRn7、QRl7和QRl10的一个或多个多年生性遗传位点。在本专利技术的再一个方面，所述第一F2代连续自交得到的后代材料包括F3代、F4代、F5代、F6代、F7代、F8代、F9代、F10代、F11代和/或F12代中的一种或多种。在本专利技术的再一个方面，所述第二F1代与恢复系父本进行回交4次，然后连续自交4代。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在本专利技术中，用作父本的是长雄野生稻(Oryzalongisatminata)，其为广泛生长在热带非洲的一个野生种，具有长柱头和花药(Oka，1967)、自交不亲和(Nayar，1968；Chu，1969)、异花授粉(Causse，1991)和地下茎(Porteres，1949；Bezancon，1977；Ghesquiere，1985)特性。在长雄野生稻中，由于地下茎特有的无性繁殖作用，是发展多年生稻的理想性状，本专利技术正是基于长雄野生稻的该特性成功培育成多年生稻恢复系。在本专利技术中用作母本的栽培稻可以是包括籼稻和粳稻在内的多数水稻品种，在优选的实施方式中，所述栽培稻是RD23，其为来自泰国的广泛种植的籼稻品种。在本文中，术语“多年生”，“多年生性”或相似术语是指通过长雄野生稻与栽培稻杂交后代选育的具有种植一次通过无性繁殖可以生长并收获多年(2年及以上)的品系特性，从而具有良好的多年生能力。采用本领域技术人员所熟知的技术，例如但不限于杂交，回交和分子标记辅助选择技术(MAS)，以长雄野生稻为父本，栽培稻为母本获得第一F1代，在优选的实施方式中，所述第一F1代是F1(RD23/O.longistaminata)。在本文中，术语“自交”是指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配。在本文中，术语“回交”指子一代与两个亲本中的任意一亲本进行杂交，这种方法叫做回交。在育种工作中，常利用回交的方法来加强杂种个体中某一亲本的性状表现。用回交方法所产生的后代称为回交杂种。被用来回交的亲本称为轮回亲本，未被用来回交的亲本称为非轮回亲本。在本专利技术中，通过对第一F1代进行自交，得到第一F2代。在本专利技术中，还可以包括通过对第一F1代进行回交，得到BC1(轮回亲本为母本栽培稻，在优选的实施方式中优选为母本栽培稻RD23)分离群体。对第一F2代和/或BC1分离群体进行遗传分析，筛选出多年生性遗传位点，对长雄野生稻的多年生性遗传位点的鉴定和分析可以参见胡凤益所著“长雄野生稻地下茎分子定位和遗传研究”，西南农业大学2002届硕士论文。在本专利技术中全文引入该论文作为参考文献。其中所述多年生性遗传位点包括主效位点和微效位点，具体而言：在本专利技术中，所述主效位点包括Rhz2和Rhz3，所述Rhz2和Rhz3分别定位在第3染色体上的SSR分子标记OSR16和OSR13之间，其距离分别是1.3cM和8.1cM，和第4染色体上的SSR分子标记RM119和RM237之间，其距离分别是2.2cM和7.4cM，须说明的是，OSR16等标记名称是本领域技术人员应该都知晓的，属于基于水稻基因组序列开发公开发布的水稻SSR分子标记术语。如表1所示，在本专利技术中，所述微效位点包括QRl1、QRbd2、QRn2、QRn3、QRn5、QRn6、QRl6、QRn7、QRl7和QRl10。在本专利技术中所使用的，Rhz代表地下茎表达主效位点；Q代表微效位点(QTL)；RN:单株地下茎多少；RBD：地下茎分枝程度；RBN：二次分枝程度；RL:地下茎平均长度；RIL:地下茎节间的平均长度；RIN：地下茎节间数；RDW：单株地下茎干重；TN：单株分蘖数；数字代表该位点位于第几号染色体。表1地下茎相关基因/QTLs及性状在本专利技术中，将携带多年生性遗传位点的第一F2代自交获得包括F3代、F4代、F5代、F6代、F7代、F8代、F9代、F10代、F本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法，包括如下步骤：(1)以长雄野生稻为父本，以栽培稻为母本进行杂交获得第一F

【技术特征摘要】
2016.08.24 CN 20161071789111.利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法，包括如下步骤：(1)以长雄野生稻为父本，以栽培稻为母本进行杂交获得第一F1代；(2)将所述第一F1代自交，得到第一F2代；(3)筛选出携带多年生性遗传位点的第一F2代，其中所述多年生性遗传位点包括主效位点和微效位点；(4)携带多年生性遗传位点的第一F2代连续自交得到后代材料，从中选育出多年生稻品系，所述多年生稻品系携带多年生性遗传位点，即具有多年生性状；(5)利用步骤(4)选育出的具有多年生性状的多年生稻品系做供体，以恢复系做母本，通过杂交将多年生性遗传位点导入至恢复系中，获得第二F1代；(6)所述第二F1代与所述恢复系做父本进行回交，再自交，筛选出携带多年生性遗传位点的多年生稻恢复系。2.如权利要求1所述的利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻恢复系的方法，其中所述栽培稻是RD23。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡凤益，张石来，黄立钰，黄光福，张静，
申请(专利权)人：云南大学，云南省农业科学院粮食作物研究所，
类型：发明
国别省市：云南,53