籼粳杂种育性位点籼粳片段置换的分子标记方法技术

本发明专利技术提供了籼粳杂种育性位点籼粳片段置换的分子标记方法，属于分子遗传学领域。本发明专利技术开发设计分子标记引物ＲＭｚ５，ＲＭｚ７，ＲＭｚ８和ＲＭｚ９分别能够在Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８和Ｓ９这４个籼粳交不育位点扩增出差异片段。通过育性基因位点的分子标记实现了籼粳片段的置换，可准确而快速地导入所需要的片段，大大提高籼粳育性位点片段置换的选择效率，并育成粳型亲籼性光温敏不育系５０９Ｓ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了，属于分子遗传学 领域。并利用此方法选育出粳型亲籼性光温敏不育系509S。该方法适合于水稻籼粳交后代 育性位点片段置换系的选育，可促进籼粳亚种间杂种优势的利用。二、
技术介绍
近年来，随着我国人口数量的不断增加，以及耕地面积有限的情况下，提高水稻单 产对保障国家粮食安全具有重要意义，而籼粳杂种优势的利用是提高水稻单产的重要途 径。但籼粳亚种间杂种F1通常表现部分不育，从而限制其强大杂种优势在生产上的有效利 用。广亲和基因S5-n的发现为克服籼粳亚种间育性障碍提供了途径。目前，该基因被广泛 应用于水稻籼粳杂种优势利用中(Sci Agric Sin 1992，23 :1_6)。随着育种亲本范围的扩 大，研究者们发现，某些杂交组合尽管亲本之一为携带S5-n的广亲和品种，但其杂种F1仍 出现半不育现象(Japan J Breed 1993,43 :507-516)，因此仅靠广亲和基因S5_n并不能完 全解决籼粳亚种间的杂种半不育性问题。在育种实践中，随着杂种育性鉴定范围的扩大，鉴 定出了 S8(Japan J Breed 1993，43 :507-516)、S9 (Theor Appl Genet, 1996,92 :183-190), S15(Theor Appl Genet，1996，92 :183-190)、S16 (Breeding Science 1995,45:161-170)、 S29(Plant Breeding,2005，124:440-445)、S30 (Breed Science,2005，55 :409-414)、 S31(Euphytica，2006，151 :331-337)和 S32 (Theor Appl Genet，2007，114 :515-524)等杂 种雌配子不育位点。目前，怎样利用已经发现的育性位点应用于水稻籼粳交分子标记育种 还是一片空白。基于水稻籼粳交杂种不育的机理主要是单位点孢子体-配子体互作模式 (IRRI Rice genetics. IRRI, Manila, 1984, pp 119-130)，及在某一个育性位点上，籼稻和 粳稻中的等位基因分别为SX-i和SX-j，基因型为SX-i/SX-j的杂合体由于携带SX-j的雌 配子部分败育而产生半不育小穗。本课题组提出，在不改变某一粳型品种的遗传背景下，只 在育性位点上置换为相应的籼型品种的等位基因，该品种与籼稻品种杂交具有亲和性，反 之，在籼型背景下，在育性位点上置换相应的粳型的等位基因，该品种与粳型品种杂交具有 亲和性。通过这种策略，从而克服籼粳交杂种不育问题，实现籼粳亚种间杂种优势的利用。 为此，本专利技术提供了，并利用此方法在低 世代分离群体中，通过分子标记辅助选择以及结合常规的回交育种，选育出粳型亲籼性光 温敏不育系509S，实现籼粳亚种间杂种优势的利用。三、
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供了，属于 分子遗传学领域。并利用此方法选育出粳型亲籼性光温敏不育系509S。该方法适合于水稻 籼粳交后代育性位点片段置换系的选育，可解决籼粳交亚种间杂种不育的问题，促进籼粳 亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂种F1通常表现部分不育，限制其强大杂种优势在生产上的有效利 用。广亲和基因S5-n的发现为克服籼粳亚种间育性障碍提供了途径。目前，该基因被广泛 应用于水稻籼粳杂种优势利用中(Sci Agric Sin 1992，23 :1_6)。随着育种亲本范围的扩 大，研究者们发现，某些杂交组合尽管亲本之一为携带S5-n的广亲和品种，但其杂种F1仍 出现半不育现象(Japan J Breed 1993,43 :507-516)，因此仅靠广亲和基因S5_n并不能完 全解决籼粳亚种间的杂种半不育性问题。在育种实践中，随着杂种育性鉴定范围的扩大， 鉴定出了 30多个杂种雌配子不育位点(Theor Appl Genet，2007，114 :915-925)。目前，怎 样利用已经发现的育性位点应用于水稻籼粳交分子标记育种还是一片空白。基于水稻籼 粳交杂种不育的机理主要是单位点孢子体-配子体互作模式(IRRI Rice genetics. IRRI, Manila, 1984,pp 119-130)，及在某一个育性位点上，籼稻和粳稻中的等位基因分别为SX_i 和SX-j，基因型为SX-i/SX-j的杂合体由于携带SX-j的雌配子部分败育而产生半不育小 穗。技术方案，其特征在于，用分子标记引物 RMz5、RMz7、RMz8和RMz9分别对育性位点S5位点、S7位点、S8位点和S9位点的籼粳片段 置换进行分子标记，其中用标记引物RMz 5左端引物序列5，-AATGGAGTCGACCGTGTGTTCGTCG-3 ‘右端引物序列5' -CCCCAAACCTGAAATCACCAGTGTT-3‘扩增广亲和水稻品种DNA，获得S5位点标记片段大小为l(^bp ；扩增籼稻品种 DNA，获得S5位点标记片段大小为I^bp ；扩增粳稻品种DNA，获得S5位点标记片段大小为 131bp ；标记引物RMz7左端引物序列5，-GGTAACATGCATATCACGCT-3，右端引物序列5，-GTATGCCGATATGCGTAGCC-3，扩增籼稻品种DNA，获得S7位点标记片段大小为200bp ；扩增粳稻品种DNA，获得 S7位点标记片段大小为215bp ；标记引物RMz8左端引物序列5，-AACCACCACCACCACGCCTCTG-3，右端引物序列5，-CCTTGGAGAGGAGGAGGCGCGC-3，扩增籼稻品种DNA，获得S8位点标记片段大小为131bp ；扩增粳稻品种DNA，获得 S8位点标记片段大小为I^bp ；标记引物RMz9左端引物序列5，-GGTTGTTGGGAGGGAGAAAGGCT-3，右端引物序列5，-TGGAGGCGACGGCGATGTCCTTG-3，扩增籼稻品种DNA，获得S9位点标记片段大小为150bp，扩增粳稻品种DNA ；获得 S9位点标记片段大小为161bp。所述分子标记方法的应用，包括(1)用不育系轮回422S与粳稻品种镇稻88杂交，得到杂交F1,以杂种F1作母本，用镇稻88作轮回亲本，得到回交群体BC1F1，从BC1F1开始在苗期就分别用S5位点的标记RMz5 和S8位点的标记RMz8进行检测，轮回422S为广亲和籼稻品种，用分子标记RMz5扩增时，能得到广亲和品种S5位 点标记105bp大小的片段，用分子标记RMzS扩增时，能得到S8位点131bp大小的片段；镇稻88为粳稻品种，用分子标记RMz5扩增时，能得到S5位点标记131bp大小的 片段；用分子标记RMzS扩增时，能得到S8位点标记145bp大小的片段；BC1F1在育性位点S5和S8位点检测到籼稻片段的株系，在开花期就作母本与背景 亲本杂交，在每一个世代都用同样的方法，一直到BC4F2世代得到一个稳定的粳稻光温敏核 不育材料W0532即轮回422S/镇稻88//镇稻88///镇稻88////镇稻88 ；(2)用带有黄叶基因的249黄与粳稻品种镇稻88杂交，得到杂交F1,以杂种F1作母 本，用镇稻88作轮回亲本，得到回交群体BC1F1，从开本文档来自技高网...

【技术保护点】
籼粳杂种育性位点籼粳片段置换的分子标记方法，其特征在于，用分子标记引物ＲＭｚ５、ＲＭｚ７、ＲＭｚ８和ＲＭｚ９分别对育性位点Ｓ５位点、Ｓ７位点、Ｓ８位点和Ｓ９位点的籼粳片段置换进行分子标记，其中用标记引物ＲＭｚ５左端引物序列５’－ＡＡＴＧＧＡＧＴＣＧＡＣＣＧＴＧＴＧＴＴＣＧＴＣＧ－３′右端引物序列５′－ＣＣＣＣＡＡＡＣＣＴＧＡＡＡＴＣＡＣＣＡＧＴＧＴＴ－３′扩增广亲和水稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ５位点标记片段大小为１０５ｂｐ；扩增籼稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ５位点标记片段大小为１４５ｂｐ；扩增粳稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ５位点标记片段大小为１３１ｂｐ；标记引物ＲＭｚ７左端引物序列５’－ＧＧＴＡＡＣＡＴＧＣＡＴＡＴＣＡＣＧＣＴ－３’右端引物序列５’－ＧＴＡＴＧＣＣＧＡＴＡＴＧＣＧＴＡＧＣＣ－３’扩增籼稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ７位点标记片段大小为２００ｂｐ；扩增粳稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ７位点标记片段大小为２１５ｂｐ；标记引物ＲＭｚ８左端引物序列５’－ＡＡＣＣＡＣＣＡＣＣＡＣＣＡＣＧＣＣＴＣＴＧ－３’右端引物序列５’－ＣＣＴＴＧＧＡＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧＣＧＣＧＣ－３’扩增籼稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ８位点标记片段大小为１３１ｂｐ；扩增粳稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ８位点标记片段大小为１４５ｂｐ；标记引物ＲＭｚ９左端引物序列５’－ＧＧＴＴＧＴＴＧＧＧＡＧＧＧＡＧＡＡＡＧＧＣＴ－３’右端引物序列５’－ＴＧＧＡＧＧＣＧＡＣＧＧＣＧＡＴＧＴＣＣＴＴＧ－３’扩增籼稻品种ＤＮＡ，获得Ｓ９位点标记片段大小为１５０ｂｐ，扩增粳稻品种ＤＮＡ；获得Ｓ９位点标记片段大小为１６１ｂｐ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万建民，赵志刚，江玲，陈亮明，刘世家，刘喜，王益华，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]