一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法技术

本发明专利技术涉及一种覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系的构建方法，属于生物技术领域，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择，而构建杂合片段导入系群体，以达到提高基因克隆的速度和降低实验成本目的，为开展是水稻杂种优势的机理研究提供较为理想的基础材料。野生稻含有丰富的有利基因源，包含各种优质、高产、病虫害抗性和非生物逆境的耐性基因等，杂合片段导入系群体构建，有利于鉴定这些性状等位或新基因，有利于丰富栽培稻的遗传基础。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于生物
，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择，而构建杂合片段导入系群体，以达到提高基因克隆的速度和降低实验成本目的，为开展是水稻杂种优势的机理研究提供较为理想的基础材料。野生稻含有丰富的有利基因源，包含各种优质、高产、病虫害抗性和非生物逆境的耐性基因等，杂合片段导入系群体构建，有利于鉴定这些性状等位或新基因，有利于丰富栽培稻的遗传基础。【专利说明】
本专利技术属于生物
，具体涉及。
技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一。随着大量栽培改良品种的培育与推广，水稻产量有了很大提高。然而由于水稻易受各种生物和非生物逆境的影响，且目前推广改良品种遗传基础较为单一。因此，扩大栽培稻可利用的基因资源，增加栽培稻的产量潜力和逆境抵御能力，不断地提高水稻产量已成为当前迫切解决的问题。野生稻是一个重要的有利基因源，包含各种优质、高产、病虫害抗性和非生物逆境的耐性基因等。然而，野生稻农艺性状较差，遗传背景相当复杂，不利基因出现频率较高、基因互作增加、许多有利基因被其背景所掩盖，而用传统的表型鉴定方法难以对其准确鉴定。显然，通过构建以野生稻为供体栽培稻为受体的染色体片段导入系群体，能消除遗传背景的影响，为进一步挖掘和定位野生稻中优异基因创造了条件。全基因组杂合片段导入系群体是利用连续回交和自交将供体染色体片段导入到受体亲本，同时借助于分子标记辅助选择，而获得覆盖供体亲本全基因组的杂合导入系群体。 传统的导入系群体构建是利用连续回交和自交将供体染色体片段导入到受体亲本中，大部分均在自交后代中，仅仅选择含有目的基因纯合片段的单株，却丢弃含有目的基因的杂合片段单株。而在后期精确定位某个基因时，又要重新构建与受体亲本的杂合株系，显然影响了实验的进程和增加了实验成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择，而构建杂合片段导入系群体，以达到提高基因克隆的速度和降低实验成本目的，为开展是水稻杂种优势的机理研究提供较为理想的基础材料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: ，其主要包括亲本选择、杂交、回交、目标标记检测、自交、目标标记检测；具体步骤如下: (O亲本选择:供体亲本为野生稻，受体亲本要求与野生稻遗传背景有明显差异；(2)亲本杂交:受体亲本为母本，供体亲本为父本，杂交单株一般随机3-5株； (3)回交:从F1代开始，随机选择20-25株与受体亲本回交，得到BC1F1;每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到55-65个BC2F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到170-190个的BC3F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，最终得到530-550个BC4F1株系；其次，再遇到缺失的杂合片段时，是在BC2F1代保留部分株系，后期仅用缺失目标标记进行筛选，将含有缺失目标基因的单株再进行回交； (4)目标标记检测:先用23-25对多态性较好的引物，平均每条染色体2对引物，分别分布在染色体的长臂和短臂上，对所有个体进行分析，筛选含有I个或I个以下杂合片段的单株，然后对保留的单株进行全基因组基因型分析； (5)自交:对单株进行全基因组基因型分析后，选取有2个以下杂合片段的单株自交，并进行套袋，然后收种； (6)目标标记检测:入选单株种植，含有I个杂合片段每个株系种植50-300株,含有2个杂合片段的每个株系种植100-400株； (7)杂合片段导入系单株筛选:用目标标记对种植株系单株进行检测分析，选择含有目标标记杂合单株；同时含有目标标记纯合单株也进行保留。所述的受体亲本为籼稻或粳稻。所述步骤(6)中的入选单株均为BC3F2或BC4F2代的种子，要尽可能放大群体，才能获得目标标记的单株；步骤(7)中的杂合单株均为BC3F3或BC4F3代的种子，不需要再种植，因为单株均为杂合单株。本专利技术的优点在于: (I)构建杂合片段导入系群体，可显著提高基因定位克隆的速度和降低实验成本。(2)杂合片段导 入系群体的每个株系，仅仅是某一段区域的杂合，而其它区域均为纯合，有利于研究野生稻与栽培稻等位基因之间的互作、杂种优势的机理等方面。(3)野生稻含有丰富的有利基因源，包含各种优质、高产、病虫害抗性和非生物逆境的耐性基因等，杂合片段导入系群体构建，有利于鉴定这些性状等位或新基因，有利于丰富栽培稻的遗传基础。【具体实施方式】实施例1 以野生稻为供体亲本，以籼稻材料(如9311、明恢63等)为受体亲本，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择技术，可获得以籼稻为背景覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系群体。具体步骤为: (O亲本选择:供体亲本为野生稻，受体亲本为9311，受体亲本一般要求与野生稻遗传背景有明显差异。(2)亲本杂交:一般要求受体亲本为母本，供体亲本为父本杂交，杂交单株一般随机3株。(3)回交AF1代开始，随机选择20株与受体亲本回交，得到BC1F1 ;每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到60个BC2F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到180个的BC3F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，最终得到540个BC4F1株系；其次，再遇到少量缺失的杂合片段时，一般是在BC2F1代保留部分株系，后期仅用缺失目标标记进行筛选，将含有缺失目标基因的单株再进行回交。(4)目标标记检测:先用24对多态性较好的引物，平均每条染色体2对引物，分别分布在染色体的长臂和短臂上，对所有个体进行分析，筛选含有I个或I个以下杂合片段的单株，然后对保留的单株进行全基因组基因型分析。(5)自交:对单株进行全基因组基因型分析后，选取有2个以下杂合片段的单株自交，并进行套袋，然后收种。(6)目标标记检测:入选单株种植(因入选单株均为BC3F2或BC4F2代的种子，要尽可能放大群体，才能获得目标标记的单株)，含有I个杂合片段每个株系种植100株，含有2个杂合片段的每个株系种植150株。(7)杂合片段导入系单株筛选:用目标标记对种植株系单株进行检测分析，选择含有目标标记杂合单株(这些单株均为BC3F3或BC4F3代的种子，不需要再种植，因为单株均为杂合单株)；同时含有目标标记纯合单株也进行保留。实施例2 以野生稻为供体亲本，以粳稻材料(如日本晴、02428等)为受体亲本，通过连续回交和自交，并借助于分子标记辅助选择技术，可获得以粳稻为背景覆盖野生稻全基因组杂合片段导入系群体。具体步骤为: (O亲本选择:供体亲本为野生稻，受体亲本为日本晴，受体亲本一般要求与野生稻遗传背景有明显差异。(2)亲本杂交:一般要求受体亲本为母本，供体亲本为父本杂交，杂交单株一般随机5株。(3)回交=WF1代开始，随机选择25株左右与受体亲本回交，得到BClFl ;每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到65个BC2F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，得到190个的BC3F1株系；每个株系随机选择3株与受体亲本回交，最终得到550个BC4F1株系；其次，再遇到少`量缺失的杂合片段时，一般是在BC2F1代保留部分株系，后期仅用缺失目标标记进行筛选，将含有缺失目标基因的单株再进行回交。(4)目标标记检测:先用24对多态性较好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶新福，杨德卫，程朝平，郑向华，叶宁，
申请(专利权)人：福建省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：