一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a及其分子标记和应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体涉及一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a及其分子标记和应用。本发明专利技术所述白穗突变体nus1a为Nus1基因的缺失突变，包括如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。本发明专利技术SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列全长717bp，所述水稻Nus1基因缺失突变体nus1a与正常品种Nus1基因的编码区核苷酸序列相比，缺失了从665位至675位核苷酸共11bp，导致编码提前终止，不能形成有正常功能的Nus1蛋白产物，使水稻表现为白穗。使水稻表现为白穗。使水稻表现为白穗。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a及其分子标记和应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a及其分子标记和应用。

技术介绍

[0002]水稻(Oryza sativa L.)具有杂种优势，杂交水稻比普通常规稻(即“自交种”)一般增产10％～20％。杂交水稻是由2个不同遗传背景的亲本配组而成，母本和父本习惯被称为“不育系”和“恢复系”，不育系保留了正常功能的雌性器官，但雄性配子发育异常，不能产生正常花粉；恢复系较不育系长势强健，花粉量充足。在杂交水稻种子生产过程中，不育系柱头接受恢复系的花粉后，经雌雄配子受精、结实而形成杂交种。我国《粮食作物种子质量标准
‑
禾谷类》(GB4404.1
‑
2008)明确规定，水稻杂交种大田用种纯度必须达到96％以上。不育系混杂是降低杂交稻种子纯度最主要的因素之一；为确保杂交种高纯度，常需要在制种过程中对不育系进行除杂保纯，倘若使不育系携带具有直观易鉴别的形态标记则能显著提高其除杂效率。
[0003]目前，育种上利用的除杂保纯形态标记以叶色为主，已培育出玉兔S、NHR111S、白丰A、全龙A等白化转绿型不育系，以及标1A、M2S、安农810S等淡绿叶不育系(李云，康淮，余后理，严长发，田发春，徐小红.叶色标记在水稻育种及种子纯度鉴定上的应用进展[J].江西农业学报，2007，19(6)：12
‑
14；吴伟，刘鑫，舒小丽，舒庆尧；夏英武；吴殿星.携带白化转绿型叶色标记两系杂交不育系NHR111S[J].核农学报，2006，20(2)：103
‑
105；赵海军，吴殿星，舒庆饶，沈圣泉，马传喜.携带白化转绿型叶色标记光温敏核不育系玉兔S的选育及其特征特性[J].中国水稻科学，2004，18(6)：515～521)。然而，在实践中也发现，苗期白化不育系生长发育缓慢、长势弱小，对不良环境抵御能力不强，某些黄叶不育系物质生产能力下降，生物学产量和繁殖制种产量降低。因此，发掘与利用不以牺牲生物产量和经济产量为前提的实用形态标记显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a及其分子标记和应用，改良水稻育种或制种，培育白穗品种，减少生物产量和经济产量的损失。
[0005]本专利技术提供了一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a，所述突变体nus1a包括如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。
[0006]优选的，所述Nus1基因位于水稻第3染色体上，编码一个抗转录终止蛋白，基因座为LOC_Os03g45400，从第665位开始到第675位共11个碱基缺失；所述11个碱基的核苷酸序列为GTATTCTTCAT。
[0007]本专利技术还提供了上述技术方案所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a在构建转基因植物中的应用。
[0008]本专利技术还提供了上述技术方案所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a在水稻改良
育种或制种中的应用。
[0009]本专利技术还提供了含有上述技术方案所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的表达载体或宿主细胞。
[0010]本专利技术还提供了一种用于检测上述激技术方案所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的分子标记，所述分子标记是由引物组合扩增得到；
[0011]所述引物组合包括上游引物nus1a
‑
F和下游引物nus1a
‑
R；
[0012]所述上游引物nus1a
‑
F包括如a1)～a4)中的任意一种：
[0013]a1)序列表中SEQ ID NO.3所述的单链DNA；
[0014]a2)在a1)的5
’
端和/或3
’
端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
[0015]a3)在a1)或a2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
[0016]a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；
[0017]所述下游引物nus1a
‑
R包括如b1)～b4)中的任意一种：
[0018]b1)序列表中SEQ ID NO.4所述的单链DNA；
[0019]b2)在b1)的5
’
端和/或3
’
端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
[0020]b3)在b1)或b2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
[0021]b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的单链DNA杂交的单链DNA。
[0022]本专利技术还提供了检测上述技术方案所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的方法，包括如下步骤：
[0023]提取待测水稻的基因组DNA；
[0024]利用上述技术方案所述的引物组合扩增基因组DNA，并检测扩增产物；
[0025]如果用所述引物组合扩增出的产物为单一条带，且大小为100bp，则表示表示待测水稻Nus1基因型为nus1a突变体；如果用所述引物组合扩增出的产物为单一条带，且大小为111bp，则表示待测水稻Nus1基因型为野生型；如果用所述引物组合扩增出的产物为两条条带，且大小分别为100bp和111bp，则表示待测水稻Nus1基因型为野生型和nus1a突变体的杂合基因型。
[0026]本专利技术还提供了上述技术方案所述分子标记中的引物组合或所述的方法在培育水稻白穗品种的应用。
[0027]优选的，将含有水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的水稻材料作为亲本。
[0028]本专利技术首先利用300Gy(5.5Gy/min
×
55.5min)剂量的
60
Co
‑
γ射线处理9000粒籼稻品种T98B成熟种子，将辐照后的种子(M1)发芽、播种并单本栽插，在成熟期取各单株主穗10粒种子进行混收并继续种植成M2群体，从M2代中分离出一个白穗，发现在白穗株存在水稻Nus1基因缺失突变体nus1a，包括如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。本专利技术所述水稻Nus1基因缺失突变体nus1a与正常品种Nus1的编码区核苷酸序列(如SEQ ID NO.2所示，全长864bp)相比，缺失了从665位至675位核苷酸共11bp，缺失的核苷酸序列具体为GTATTCTTCAT，导致编码提前终止，不能形成有正常功能的Nus1蛋白产物，使水稻表现为白穗。本专利技术所述水稻Nus1基因缺失突变体nus1a可用于改良水稻育种或制种，培育白穗品种。
[0029]将本专利技术所述水稻Nus1基因缺失突变体nus1a作为供体亲本可培育水稻白穗品种，在穗期出现白穗性状，只影响颖壳的色泽，对植株长势、生物产量和经济产量无不利影
响，显著提高杂交稻除杂效率。本专利技术所述白穗品种并非是常规意义上不结实的病穗，而是一种不影响产量的可遗传的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻Nus1基因缺失突变体nus1a，其特征在于，所述突变体nus1a包括如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a，其特征在于，所述Nus1基因位于水稻第3染色体上，编码一个抗转录终止蛋白，基因座为LOC_Os03g45400，从第665位开始到第675位共11个碱基缺失；所述11个碱基的核苷酸序列为GTATTCTTCAT。3.权利要求1或2所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a在构建转基因植物中的应用。4.权利要求1或2所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a在水稻改良育种或制种中的应用。5.含有权利要求1或2所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的表达载体或宿主细胞。6.一种用于检测权利要求1或2所述的水稻Nus1基因缺失突变体nus1a的分子标记，其特征在于，所述分子标记是由引物组合扩增得到；所述引物组合包括上游引物nus1a
‑
F和下游引物nus1a
‑
R；所述上游引物nus1a
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F包括如a1)～a4)中的任意一种：a1)序列表中SEQ ID NO.3所述的单链DNA；a2)在a1)的5
’
端和/或3
’
端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；a3)在a1)或a2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭炎宁，刘桃李，袁定阳，曾建光，盛夏冰，孙志忠，余东，孙学武，艾治勇，胡远艺，陈劲，彭锐，
申请(专利权)人：湖南杂交水稻研究中心，
类型：发明
国别省市：