一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法：将Lemont和扬稻4号杂交组配重组自交系分离群体，对分离群体内的不同株系利用D130B、D304B、D463、RM271、D1246等5个分子标记分别检测5个与株高相关的QTL。将标记D130B扩增Lemont的分子标记带型命名为A，D304B扩增Lemont的分子标记带型命名为B，D463扩增扬稻4号的分子标记带型命名为C，RM271扩增扬稻4号的分子标记带型命名为D，D1246扩增Lemont的分子标记带型命名为E。根据育种需要选择聚合A、B、C、D、E五个分子标记基因型中不同数目基因型的株系来获得不同株高的水稻育种材料。

A method for breeding low plant height rice by polymerizing 5 QTL

The invention discloses a method for breeding low plant height rice by polymerizing five QTLs: the hybrid combination of Lemont and Yangdao No. 4 is used to isolate the population, and five molecular markers, such as D130B, D304B, D463, RM271, D1246, are used to detect five QTLs related to plant height for different lines in the population. The molecular marker bands of D130B amplified Lemont were named A, D304B amplified Lemont was named B, D463 amplified Yangdao 4 was named C, RM271 amplified Yangdao 4 was named D, D1246 amplified Lemont was named E. According to the need of breeding, the rice breeding materials with different plant height can be obtained by selecting the lines with different number of genotypes of polymerized A, B, C, D and E.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法
本专利技术涉及一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法，该方法可利用5个分子标记快速选育出低株高的水稻材料。
技术介绍
水稻生产是关乎我国的粮食安全的重要粮食作物。我国水稻育种界选育不同株高水稻的传统方法都是通过表型选择进行的，即在水稻成熟期根据水稻株高来选择不同株高的水稻材料，选定之后在下一代才能进一步利用。而通过分子标记对水稻株高相关基因进行选择可以在水稻苗期即对株高进行选择，选择的准确率高，在当代即可利用，比传统的表型选择方法大大提高了育种效率。水稻的株高是一个数量性状，受多个数量性状基因座位(QTL)控制。为了有效的提高育种效率，加快育种进程，本专利技术提出一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法。本专利技术相比传统的表型选择方法更简便快速，在水稻苗期即可对株高作出选择，因此大大提高了育种效率。
技术实现思路
本专利技术包括以下步骤：(1)将水稻品种Lemont与水稻品种扬稻4号杂交并构建重组自交系分离群体Fn，n≥6；(2)用5个分子标记D130B、D304B、D463、RM271、D1246分别PCR扩增步骤(1)获得的分离群体内的不同株系的叶片DNA；(3)利用步骤(2)所述的5个分子标记分别检测步骤(1)描述的分离群体内的不同株系，追踪5个与水稻株高有关的数量性状基因座位；其中标记D130B位于水稻第1染色体，用于追踪第1染色体与株高有关的QTL：qPH-1LE；标记D304B位于水稻第3染色体，用于追踪第3染色体与株高有关的QTL：qPH-3LE；标记D463位于水稻第4染色体，用于追踪第4染色体与株高有关的QTL：qPH-4YD；标记RM271位于水稻第10染色体，用于追踪第10染色体与株高有关的QTL：qPH-10YD；标记D1246位于水稻第12染色体，用于追踪第12染色体与株高有关的QTL：qPH-12LE；将标记D130B扩增Lemont的分子标记带型命名为A，标记D304B扩增Lemont的分子标记带型命名为B，标记D463扩增扬稻4号的分子标记带型命名为C，标记RM271扩增扬稻4号的分子标记带型命名为D，标记D1246扩增Lemont的分子标记带型命名为E；(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、E五个基因型中的任意4个基因型的株系以获得低株高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意3个基因型的株系以获得株高较聚合任意4个基因型的株系更高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意2个基因型的株系以获得株高较聚合任意3个基因型的株系更高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意1个基因型的株系以获得株高较聚合任意2个基因型的株系更高的水稻材料。进一步地，所述步骤(3)中，分子标记基因型A的带型与利用标记D130B在Lemont上PCR扩增到的带型相同，但A并不是qPH-1LE的基因型，由于D130B与qPH-1LE基因连锁，可间接通过选择A的基因型来选择qPH-1LE的基因型；同理可根据D304B与qPH-3LE连锁而通过间接选择B基因型来选择qPH-3LE的基因型；根据D463与qPH-4YD连锁而通过间接选择C基因型来选择qPH-4YD的基因型；根据RM271与qPH-10YD连锁而通过间接选择D基因型来选择qPH-10YD的基因型；根据D1246与qPH-12LE连锁而通过间接选择E基因型来选择qPH-12LE的基因型。进一步地，所述步骤(4)中，聚合不同数目的基因型的株系的平均株高按小到大排序为：聚合A、B、C、D、E中的任意4个基因型<聚合A、B、C、D、E中的任意3个基因型<聚合A、B、C、D、E中的任意2个基因型<携带A、B、C、D、E中的任意1个基因型；需要指出的是，上述排序大小仅适用于对种植在同一个环境条件下的同一Fn世代的分离群体内的株系进行比较，所述Fn中n为固定数值。进一步地，低株高水稻定义为聚合步骤(3)描述的A、B、C、D、E中任意4个基因型的株系在每年6月于杭州播种条件下株高小于110cm的水稻。具体实施方式实施例1：在水稻品种Lemont和水稻品种扬稻4号杂交组配的F13代分离群体中，5个分子标记的应用(播种于2017年6月7日)。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F6代分离群体(Lemont为来自美国的粳稻品种，扬稻4号为来自江苏的籼稻品种，Lemont和扬稻4号由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)，这个包括219个株系在内的F13分离群体于2017年6月7日播种在杭州市富阳区中国水稻研究所试验场。2.利用标记D130B、D304B、D463、RM271、D1246对这个219个株系的分离群体每一株系进行PCR检测，利用标记D130B扩增Lemont的分子标记带型来追踪第1染色体上的使株高降低的等位基因qPH-1LE，利用标记D304B扩增Lemont的分子标记带型来追踪第3染色体上的使株高降低的等位基因qPH-3LE，利用标记D463扩增扬稻4号的分子标记带型来追踪第4染色体上的使株高降低的等位基因qPH-4YD，利用标记RM271扩增扬稻4号的分子标记带型来追踪第10染色体上的使株高降低的等位基因qPH-10YD，利用标记D1246扩增Lemont的分子标记带型来追踪第12染色体上的使株高降低的等位基因qPH-12LE。将标记D130B扩增Lemont的分子标记带型命名为A，标记D304B扩增Lemont的分子标记带型命名为B，标记D463扩增扬稻4号的分子标记带型命名为C，标记RM271扩增扬稻4号的分子标记带型命名为D，标记D1246扩增Lemont的分子标记带型命名为E。3.选择携带不同数目的使株高降低的等位基因的株系以获得平均株高不同的水稻材料(表1)。表1.在F13世代利用D130B、D304B、D463、RM271、D1246等5个标记进行选择得到的携带不同等位基因的株系的平均株高，该F13群体于2017年6月7日播种于杭州实施例2：在水稻品种Lemont和水稻品种扬稻4号杂交组配的F13代分离群体中，5个分子标记的应用(播种于2017年6月30日)。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F13代分离群体(Lemont为来自美国的粳稻品种，扬稻4号为来自江苏的籼稻品种，Lemont和扬稻4号由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)，这个包括219个株系在内的F13分离群体于2017年6月30日播种在杭州市富阳区中国水稻研究所试验农场。2.利用标记D130B、D304B、D463、RM271、D1246对这个219个株系的分离群体每一株系进行PCR检测，利用标记D130B扩增Lemont的分子标记带型来追踪第1染色体上的使株高降低的等位基因qPH-1LE，利用标记D304B扩增Lemont的分子标记带型来追踪第3染色体上的使株高降低的等位基因qPH-3LE，利用标记D46本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水稻品种Lemont与水稻品种扬稻4号杂交并构建重组自交系分离群体Fn，n≥6；(2)用5个分子标记D130B、D304B、D463、RM271、D1246分别PCR扩增步骤(1)获得的分离群体内的不同株系的叶片DNA；(3)利用步骤(2)所述的5个分子标记分别检测步骤(1)描述的分离群体内的不同株系，追踪5个与水稻株高有关的数量性状基因座位；其中标记D130B位于水稻第1染色体，用于追踪第1染色体与株高有关的QTL：qPH‑1LE；标记D304B位于水稻第3染色体，用于追踪第3染色体与株高有关的QTL：qPH‑3LE；标记D463位于水稻第4染色体，用于追踪第4染色体与株高有关的QTL：qPH‑4YD；标记RM271位于水稻第10染色体，用于追踪第10染色体与株高有关的QTL：qPH‑10YD；标记D1246位于水稻第12染色体，用于追踪第12染色体与株高有关的QTL：qPH‑12LE；将标记D130B扩增Lemont的分子标记带型命名为A，标记D304B扩增Lemont的分子标记带型命名为B，标记D463扩增扬稻4号的分子标记带型命名为C，标记RM271扩增扬稻4号的分子标记带型命名为D，标记D1246扩增Lemont的分子标记带型命名为E；(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、E五个基因型中的任意4个基因型的株系以获得低株高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意3个基因型的株系以获得株高较聚合任意4个基因型的株系更高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意2个基因型的株系以获得株高较聚合任意3个基因型的株系更高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意1个基因型的株系以获得株高较聚合任意2个基因型的株系更高的水稻材料。...

【技术特征摘要】
1.一种聚合5个QTL培育低株高水稻的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水稻品种Lemont与水稻品种扬稻4号杂交并构建重组自交系分离群体Fn，n≥6；(2)用5个分子标记D130B、D304B、D463、RM271、D1246分别PCR扩增步骤(1)获得的分离群体内的不同株系的叶片DNA；(3)利用步骤(2)所述的5个分子标记分别检测步骤(1)描述的分离群体内的不同株系，追踪5个与水稻株高有关的数量性状基因座位；其中标记D130B位于水稻第1染色体，用于追踪第1染色体与株高有关的QTL：qPH-1LE；标记D304B位于水稻第3染色体，用于追踪第3染色体与株高有关的QTL：qPH-3LE；标记D463位于水稻第4染色体，用于追踪第4染色体与株高有关的QTL：qPH-4YD；标记RM271位于水稻第10染色体，用于追踪第10染色体与株高有关的QTL：qPH-10YD；标记D1246位于水稻第12染色体，用于追踪第12染色体与株高有关的QTL：qPH-12LE；将标记D130B扩增Lemont的分子标记带型命名为A，标记D304B扩增Lemont的分子标记带型命名为B，标记D463扩增扬稻4号的分子标记带型命名为C，标记RM271扩增扬稻4号的分子标记带型命名为D，标记D1246扩增Lemont的分子标记带型命名为E；(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、E五个基因型中的任意4个基因型的株系以获得低株高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意3个基因型的株系以获得株高较聚合任意4个基因型的株系更高的水稻材料；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、E五个基因型中的任意2个基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长登，曾宇翔，季芝娟，梁燕，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33