一种提高水稻抗旱性的分子育种方法技术

本发明专利技术公开了一种提高水稻抗旱性的分子育种方法，包括以下步骤：以综合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作为轮回亲本，以携带抗旱主效QTL的巴西旱稻资源IRAT109作为供体，进行杂交获得F1；对得到的F1代植株，与轮回亲本珍汕97B连续回交3代获得BC3F1；将BC3F1自交得到BC3F2，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记纯合基因型的单株与野败型不育系珍汕97A杂交，单株套袋自交收种获得BC3F3；连续回交3代，每一代选取抗旱性好且农艺性状与珍汕97A相近的单株进行成对回交，即育成抗旱性显著提高的改良不育系和成对的保持系。本发明专利技术在应用的过程中，能快速导入主效抗旱QTL位点，提高选择效率，为提高杂交水稻抗旱性提供帮助。

A molecular breeding method for improving drought resistance of rice

【技术实现步骤摘要】
一种提高水稻抗旱性的分子育种方法
本专利技术涉及水稻分子育种
，尤其涉及一种提高水稻抗旱性的分子育种方法。
技术介绍
水资源匮乏已对耗水量大的水稻安全生产形成严重威胁，面对21世纪剧增的粮食需求，培育节水抗旱品种已成为当前水稻主要育种目标之一。利用分子生物学技术，挖掘与抗旱基因位点紧密关联的分子标记，促进分子标记辅助选育，是培育抗旱水稻品种的有效途径之一。迄今为止，大量与水稻抗旱性相关的位点已被检测出，研究人员获得了大量的抗旱QTL连锁标记，但是尚无利用这些标记育成抗旱品种的报道，为此，有学者认为选用对干旱胁迫反应敏感且遗传力较高的产量性状，可以推动抗旱育种工作的有效进行。作物抗旱性是极为复杂的生物适应现象，在形态上，涉及到许多不同的细胞形态和结构性状，在遗传上，涉及大量功能各异的基因，在生理上，涉及许多重要的生化代谢途径，在分子生物学上，涉及包括从信号传导到基因转录控制的系列基因表达。水稻的抗旱研究业已开展多年，从不同品种材料之间形态性状和生理生化指标异同的比较，到抗旱性状的QTL定位以及抗旱相关基因的分子克隆。但以往的抗旱研究有以下几方面不足：无明确的大田抗旱性鉴定的标准；无有效的能实现全生育期水分控制的鉴定条件；对抗旱遗传及分子机制没有很深的研究；研究人员用于根系及一些其它抗旱性状进行QTL定位的群体与实际应用于育种材料不一致，抗旱定位的结果还没有应用到育种中。由于根系性状研究工作存在一定的实际困难，很难用于大群体进行QTL精细定位和克隆。因此，有必要寻找新的既能反映水稻抗旱性，又能适用于大群体鉴定测量的性状指标，通过筛选与抗旱相关指标紧密连锁的标记，通过分子标记辅助选择应用于抗旱育种研究中，为此，我们提出了一种提高水稻抗旱性的分子育种方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种提高水稻抗旱性的分子育种方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种提高水稻抗旱性的分子育种方法，包括以下步骤：(1)以综合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作为轮回亲本，以携带抗旱主效QTL的巴西旱稻资源IRAT109作为供体，进行杂交获得F1；(2)对步骤(1)中得到的F1代植株，利用与抗旱主效QTL紧密连锁的分子标记RM17308和RM17305进行真假杂种鉴定和分子标记辅助选择，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记杂合基因型的单株，与轮回亲本珍汕97B连续回交3代获得BC3F1；(3)将步骤(2)中经鉴定为真杂种的BC3F1自交得到BC3F2，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记纯合基因型的单株与野败型不育系珍汕97A杂交，单株套袋自交收种获得BC3F3；(4)连续回交3代，每一代选取抗旱性好且农艺性状与珍汕97A相近的单株进行成对回交，即育成抗旱性显著提高的改良不育系和成对的保持系。优选的，步骤(2)中所述的抗旱主效QTL-qSN4紧密连锁的分子标记RM17308左端引物序列，5'AGGACTGAGGACGGCGAAGG3'右端引物序列，5'CGAAGAATCCGCGACACTAACG3'分子标记RM17305左端引物序列，5'GAGATCGAAGACGATCGAGATGC3'右端引物序列，5'GGGATTTGTCCAGTACTCCTCTTCC3'本专利技术提出的一种提高水稻抗旱性的分子育种方法，有益效果在于：传统水稻抗旱性改良育种中，需要种植大规模分离群体，人工观察选育抗旱性好的单株进入育种程序，表型鉴定容易受环境影响，本方案的提高水稻抗旱性的分子育种方法在干旱胁迫下精细定位出穗长和每穗颖花数的主效QTL-qSN4基础上，利用与目标基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择，从传统的对植株表型鉴定和选择改进为对基因型的选择，基因型的选择可以在早期进行，不受环境和生育期的限制，提高水稻抗旱性改良效率和准确性，加快育种进程。附图说明图1为本专利技术提出的一种提高水稻抗旱性的分子育种方法的分子育种策略图；图2为本专利技术提出的一种提高水稻抗旱性的分子育种方法的水稻抗旱性主效QTL-qSN4在第4染色体上的定位示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-2，一种提高水稻抗旱性的分子育种方法，包括以下步骤：(1)以综合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作为轮回亲本，以携带抗旱主效QTL的巴西旱稻资源IRAT109作为供体，进行杂交获得F1；(2)对步骤(1)中得到的F1代植株，利用与抗旱主效QTL紧密连锁的分子标记RM17308和RM17305进行真假杂种鉴定和分子标记辅助选择，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记杂合基因型的单株，与轮回亲本珍汕97B连续回交3代获得BC3F1；(3)将步骤(2)中经鉴定为真杂种的BC3F1自交得到BC3F2，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记纯合基因型的单株与野败型不育系珍汕97A杂交，单株套袋自交收种获得BC3F3；(4)连续回交3代，每一代选取抗旱性好且农艺性状与珍汕97A相近的单株进行成对回交，即育成抗旱性显著提高的改良不育系和成对的保持系。优选的，步骤(2)中所述的抗旱主效QTL-qSN4紧密连锁的分子标记RM17308左端引物序列，5'AGGACTGAGGACGGCGAAGG3'右端引物序列，5'CGAAGAATCCGCGACACTAACG3'分子标记RM17305左端引物序列，5'GAGATCGAAGACGATCGAGATGC3'右端引物序列，5'GGGATTTGTCCAGTACTCCTCTTCC3'实施例1：水稻抗旱性主效QTL-qSN4的精细定位(一)珍汕97B/IRAT109BC3F2群体构建聂元元等(2009)利用珍汕97B/IRAT109构建的F2群体对水稻的抗旱性状进行了QTL分析，初步定位到了1个同时影响穗长和每穗颖花数的主效QTL-qSN4，位于第4染色体分子标记RM273和RM255之间，加性效应来抗旱性好亲本IRAT109。因此，以珍汕97B为轮回亲本，选择F2群体中含有QTL-qSN4位点的单株与珍汕97B回交，获得BC1F1，然后利用分子标记RM17308和RM17305检测回交后代，选择两侧标记均为杂合基因型的单株继续与珍汕97B回交获得BC2F1，同样再选择两侧标记均为杂合基因型的回交后代与珍汕97B回交获得BC3F1，然后自交收种获得1200个BC3F2群体单株。(二)构建的BC3F2群体的分子标记分析参考并比较已测序的水稻品系9311及日本晴在RM17308和RM17305之间相应的基因组序列，利用微卫星DNA位点查找软件SSRHunter查找SSR序列，利用分子生物学应用软件DNAMAN比对发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高水稻抗旱型的分子育种方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)以综合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作为轮回亲本，以携带抗旱主效QTL的巴西旱稻资源IRAT109作为供体，进行杂交获得F1；/n(2)对步骤(1)中得到的F1代植株，利用与抗旱主效QTL紧密连锁的分子标记RM17308和RM17305进行真假杂种鉴定和分子标记辅助选择，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记杂合基因型的单株，与轮回亲本珍汕97B连续回交3代获得BC3F1；/n(3)将步骤(2)中经鉴定为真杂种的BC3F1自交得到BC3F2，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记纯合基因型的单株与野败型不育系珍汕97A杂交，单株套袋自交收种获得BC3F3；/n(4)连续回交3代，每一代选取抗旱性好且农艺性状与珍汕97A相近的单株进行成对回交，即育成抗旱性显著提高的改良不育系和成对的保持系。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高水稻抗旱型的分子育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以综合抗旱型差的水稻三系保持系珍汕97B作为轮回亲本，以携带抗旱主效QTL的巴西旱稻资源IRAT109作为供体，进行杂交获得F1；
(2)对步骤(1)中得到的F1代植株，利用与抗旱主效QTL紧密连锁的分子标记RM17308和RM17305进行真假杂种鉴定和分子标记辅助选择，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记杂合基因型的单株，与轮回亲本珍汕97B连续回交3代获得BC3F1；
(3)将步骤(2)中经鉴定为真杂种的BC3F1自交得到BC3F2，选择抗旱性好、农艺性状与轮回亲本相似且标记纯合基因型的单株与野败型不育系珍汕97A杂交，单株套袋自交收种获得BC...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂元元，严松，毛凌华，雷建国，毛方明，
申请(专利权)人：江西省超级水稻研究发展中心，
类型：发明
国别省市：江西;36