一種篩選不育株和選種的方法及其在育種中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種篩選不育株和選種的方法及其在育種中的應(yīng)用。本發(fā)明的篩選不育株的方法包括：將具有第一種隱性基因的第一種水稻的植株與具有第二種隱性基因的第二種水稻的植株雜交獲得雜交F1代，其中，該第一種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為不育，該第二種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為植株的特定部位的顏色特異性；以所述第一種水稻的植株為母本，雜交獲得的F1代的種子所生長(zhǎng)出的植株為父本進(jìn)行回交，獲得BC1F1代；BC1F1代植株自交，獲得BC1F2代的種子；種植BC1F2代的種子，從而生長(zhǎng)出多株BC1F2代植株，從所得植株中選出所述特定部位具有顏色特異性并且不育的植株。
【專利說(shuō)明】一種篩選不育株和選種的方法及其在育種中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水稻兩系不育系育種領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及通過(guò)具有連鎖的隱性基因的不育株來(lái)培育兩系不育系。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻是我國(guó)最重要的糧食作物之一，雜交水稻的發(fā)明為我國(guó)乃至世界的糧食安全作出了巨大貢獻(xiàn)。雜交水稻發(fā)展經(jīng)歷了從三系到兩系的過(guò)程，兩系水稻與三系水稻相 t匕，不僅配組自由，制種程序簡(jiǎn)化，且產(chǎn)量和米質(zhì)均有較大提高。按照兩系不育基因的來(lái)源分類，可以分為兩類，一類來(lái)源于農(nóng)墾58S, —般被稱為光敏不育基因(PGMS),生產(chǎn)上使用的代表不育系如培矮64S，7001S，這類不育系的花粉敗育為典??；另一類來(lái)源于安農(nóng)S-1， 常被稱為溫敏不育基因(TGMS，tms5, ptgms2_l)，代表的不育系有廣占63s、1892S等，這類不育系在高溫條件下常表現(xiàn)無(wú)花粉型，但是這兩類起源的不育系后代常常表現(xiàn)光溫互作型。目前，光敏不育基因已經(jīng)被克隆，而溫敏不育基因已被精細(xì)定位，Wang Y.G.(Fine mapping of the rice thermo-sensitive genic male-sterile gene tms5, Theor Appl Genet, 2003，107:917 - 921)等將 tms5 定位在第二染色體的 C365-1 和 G227-1 標(biāo)記間，遺傳距離 3.12cM。Peng H.F.等[Fine mapping of a gene for non-pollen type thermosensitive genic male sterility in rice(Oryza sativa L.)Theor Appl Genet, 2010, 120:1013 - 1020]將tms5基因定位在第二染色體的標(biāo)記RMAN81和RMX21 間，兩標(biāo)記間的物理距離為 183Kb。Xu Jianjun 等[Fine mapping and candidate gene analysis of ptgms2_l, the photoperiod-thermo-sensitive genic male sterile gene in rice (Oryza sativa L.), Theor Appl Genet.2011，122 (2): 365-372]將其定位在第二染色體的兩個(gè)Indel標(biāo)記間,距離50.4Kb,該區(qū)間有10個(gè)基因,其中一個(gè)核糖核酸酶Z基因被認(rèn)為是tms5的候選基因(L0C_0s02gl2290)，位于日本晴基因組第二染色體6.40M位置。
[0003]培育新的優(yōu)良兩系不育系，對(duì)于提高兩系雜交稻的產(chǎn)量、品種和抗性都具有重要意義。目前，兩系不育系的選擇主要通過(guò)親本材料與光/溫敏不育系雜交，在后代選擇株型理想的不育株。當(dāng)前兩系不育系的選擇主要在正季進(jìn)行，因?yàn)檎镜母邷亻L(zhǎng)日照使不育基因純合的植株表現(xiàn)不育，育種者通過(guò)觀察花藥和花粉，挑選雄性敗育的單株，這個(gè)過(guò)程花粉鏡檢的工作量大，且短暫的花期過(guò)后將無(wú)法通過(guò)觀察花藥和花粉判別育性。另一方面，為加速育種進(jìn)程，常在海南進(jìn)行冬季加代種植，但是海南冬季為低溫短日照條件，兩系不育系表現(xiàn)可育，所以不育系篩選材料在海南冬季種植只 能加代，卻無(wú)法篩選不育株。
[0004]我們的設(shè)想是尋找與不育基因緊密連鎖的形態(tài)學(xué)標(biāo)記，聚合形態(tài)學(xué)標(biāo)記和不育基因，通過(guò)形態(tài)標(biāo)記來(lái)篩選不育株，一方面可以簡(jiǎn)化不育株的篩選程序，減少工作量，另一方面也可以在海南可育條件下篩選不育系。
[0005]穎殼顏色作為一類重要的形態(tài)學(xué)標(biāo)記，具有易識(shí)別的特點(diǎn)。當(dāng)前，兩系不育系新安S的穎殼呈棕色，但是這種顏色表達(dá)時(shí)期較晚，剛抽穗時(shí)穎殼為綠色，與普通水稻無(wú)明顯區(qū)別，隨后顏色逐漸加深，最后達(dá)到棕色(圖1)，這種顏色表達(dá)可能是受光誘導(dǎo)。這對(duì)于繁殖田和制種田根據(jù)不育系穎殼顏色及早去雜不利，且未見(jiàn)新安S的殼色性狀和不育性狀連鎖的報(bào)道。2006年，Zhang Kewei等(GOLD HULL AND INTERN0DE2 Encodes a Primarily Multifunctional Cinnamyl-Alcohol Dehydrogenase in Rice, Plant Physiology, 2006，140:972 - 983)克隆了一個(gè)調(diào)控木質(zhì)素合成的基因(GH2，L0C_ 0s02g09490.1),該基因的隱性突變(gh2)使水稻穎殼顏色呈現(xiàn)紅棕色，該基因位于日本晴基因組第二染色體4.87M位置，與tms5相距1.53Mb。gh2基因調(diào)控的穎殼還沒(méi)抽穗時(shí)，在稻苞中就呈現(xiàn)紅棕色，攜帶有g(shù)h2基因的花香B和新安S在抽穗時(shí)的穎殼顏色差異見(jiàn)圖1。
[0006]如果將gh2和tms5基因進(jìn)行聚合,選育出紅棕色穎殼的兩系不育系，并評(píng)價(jià)其在兩系不育系育種中的價(jià)值，對(duì)簡(jiǎn)化和加速兩系溫敏不育系的選育和不育系及其雜交種F1的保純都具有應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種篩選不育株的方法，所述方法包括:
[0008]將具有第一種隱性基因的第一種水稻的植株與具有第二種隱性基因的第二種水稻的植株雜交獲得雜交F1代，其中，該第一種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為不育，該第二種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為植株的特定部位的顏色特異性；
[0009]以所述第一種水稻的植株為母本，雜交獲得的F1代的種子所生長(zhǎng)出的植株為父本進(jìn)行回交，獲得BC1F1代；
[0010]種植BC1F1代的種子，自交，獲得BC1F2代的種子；
[0011]種植BC1F2代的種子，從而生長(zhǎng)出多株BC1F2代植株，從所得植株中選出所述特定部位具有顏色特異性并且不育的植株。
[0012]進(jìn)一步地,所述第一種水稻為1892S，所述第二種水稻為花香B。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一種隱性基因?yàn)閠ms5，所述第二種隱性基因?yàn)間h2，其中，所述第一種隱性基因tms5與所述第二種隱性基因gh2緊密連鎖?！?br> [0014]進(jìn)一步地，所述第一種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為水稻的雄性不育，第二種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為水稻的穎殼呈紅棕色。
[0015]另一方面，本發(fā)明提供一種利用根據(jù)上述方法獲得的不育株進(jìn)行兩系不育系選種的方法，該方法包括:
[0016]將所述不育株與目標(biāo)植株進(jìn)行雜交，獲得第一代雜交種子；
[0017]種植第一代雜交種子，將所獲得的植株與所述不育株或者目標(biāo)植株進(jìn)行回交獲得回交植株的種子；
[0018]種植回交植株的種子并將所獲得的植株進(jìn)行自交；
[0019]篩選自交植株中所述特定部位具有顏色特異性的植株；
[0020]采集所篩選出的植株的種子。
[0021]另一方面，本發(fā)明提供一種利用根據(jù)上述方法獲得的不育株進(jìn)行兩系不育系選種的方法，該方法包括:
[0022]將所述不育株與目標(biāo)植株進(jìn)行雜交，獲得第一代雜交種子；
[0023]種植第一代雜交種子，并將所得植株進(jìn)行自交；
[0024]篩選自交植株中所述特定部位具有顏色特異性的植株；[0025]采集所篩選出的植株的種子。
[0026]另一方面，本發(fā)明提供一種利用上述選種方法獲得的種子在不育系培育、繁殖和制種過(guò)程中的應(yīng)用，其特征在于，利用所培育不育系的所述特定部位的顏色特異性進(jìn)行植株的去雜保純。
[0027]另一方面，本發(fā)明提供一種利用上述選種方法獲得的種子在防止不育系和雜交種的機(jī)械混雜中的應(yīng)用，其特征在于，利用所培育不育系的種子的顏色特異性去除與該特異顏色不同的種子。
[0028]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明通過(guò)培育BC1F2群體，將緊密連鎖的兩個(gè)隱性基因gh2 和tms5聚合在一起，gh2基因使稻殼呈現(xiàn)紅棕色，tms5使水稻表現(xiàn)兩系溫敏不育,聚合后的植株為兩系不育系且殼紅棕色。因?yàn)閠ms5和gh2緊密連鎖，所以在選育新的不育系時(shí)可以通過(guò)將所得植株與目標(biāo)植株進(jìn)行雜交，然后自交在所得的分離群體中選擇紅棕色穎殼的單株，則所選單株具有不育特性，從而間接選擇新的兩系不育系，這種選擇方式在正季和海南，從抽穗到成熟均能進(jìn)行，從而打破了傳統(tǒng)的不育系選擇只能在正季長(zhǎng)日照高溫條件下開(kāi)花期這段時(shí)間進(jìn)行的限制，簡(jiǎn)化和加速了兩系不育系的培育進(jìn)程。
[0029]另一方面由于gh2為隱性基因，且與tms5連鎖，gh2調(diào)控的紅棕色穎殼與生產(chǎn)上的普通水稻穎殼明顯不同，通過(guò)觀察穎殼顏色可以實(shí)現(xiàn)不育系和雜交種F1的保純，去除顏色并非紅棕色的種子。
[0030]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0031](I)方便選擇。當(dāng)前不育系的選擇主要是在正季進(jìn)行，育種者需在花期，通過(guò)觀察花藥形態(tài)并結(jié)合花粉鏡檢結(jié)果，挑選雄性敗育株，但識(shí)別敗育的花藥需要育種者具有較豐富的經(jīng)驗(yàn)，且花粉鏡檢的工作量大，時(shí)間短。本發(fā)明通過(guò)對(duì)殼色的選擇，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)不育基因的篩選，由于穎殼顏色易識(shí)別，且可供選擇的時(shí)間長(zhǎng)，從抽穗到成熟都可以，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)選擇過(guò)程。
[0032](2)加速不育系篩選進(jìn)程。為加速育種進(jìn)程，常在海南進(jìn)行冬季加代種植，但是海南冬季為低溫短日照條件，兩系不育系表現(xiàn)可育，所以不育系篩選材料在海南冬季種植只能加代，卻無(wú)法篩選不育株。本發(fā)明的篩選方法則不受氣候條件限制，在海南仍可進(jìn)行篩選，因?yàn)闅ど谋憩F(xiàn)不受日照長(zhǎng)短和溫度高低影響，從而加速不育系篩選進(jìn)程。
[0033](3)便于去雜保純。不育系的純度對(duì)于雜交稻制種具有至關(guān)重要的作用。由于串粉、機(jī)械混雜、再生苗等時(shí)有發(fā)生，如不及時(shí)去雜，將導(dǎo)致不育系純度降低。對(duì)于不育系繁殖田，當(dāng)前去雜主要是通過(guò)觀察株型，來(lái)提高不育系的純度。株型觀察對(duì)于植株差異大的雜株適用，而對(duì)株型差異小的雜株，將難以識(shí)別。制種田不育系去雜一般采用觀察株型和散粉相結(jié)合的辦法去雜，株型觀察同樣無(wú)法區(qū)分形態(tài)差異小的雜株，觀察散粉常需在穎花開(kāi)放后， 這種去雜方式風(fēng)險(xiǎn)大，因?yàn)殚_(kāi)花散粉后，雜株的花粉可能已經(jīng)污染到周圍的不育系。本發(fā)明中的gh2基因?yàn)殡[性基因，串粉和機(jī)械混雜株穎殼均表現(xiàn)綠色，只有純合的不育系表現(xiàn)穎殼紅棕色，通過(guò)觀察穎殼顏色來(lái)去除穎殼雜色的單株，達(dá)到去雜的目的。
[0034](4)防機(jī)械混雜。不育系和雜交種Fl收獲、晾曬和包裝過(guò)程中，常易發(fā)生機(jī)械混雜，影響純度。本發(fā)明產(chǎn)生的不育系及其制種獲得的雜交稻Fl殼色均為棕色，一般的水稻種子為金黃色，所以如發(fā)生機(jī)械混雜，可以通過(guò)觀察穎殼顏色將其識(shí)別出來(lái)?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為新安S和花香B的穎殼顏色對(duì)比圖。
[0036]圖2為具有g(shù)h2基因和tms5基因的植株的穎殼和花粉染色圖。
[0037]圖3為普通水稻和具有g(shù)h2基因和tms5基因的水稻的成熟種子的對(duì)比圖。
[0038]圖4為p(X)在(0，1/2]區(qū)間的函數(shù)曲線，p(X)表示BC1F2群體和F2群體出現(xiàn) gh2gh2 tms5tms5單株的頻率差。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該說(shuō)明，下述實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行說(shuō)明，而并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作出某些等同的改動(dòng)和顯而易見(jiàn)的改進(jìn)。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明采用1892S與花香B來(lái)獲得BC1F2群體。其中，1892S為兩系溫敏不育系，含有tms5基因，花香B含有g(shù)h2基因，殼紅棕色。
[0041]在本實(shí)施例中，將1892S與花香B雜交，獲得雜交F1代。種植F1R的種子，再以 1892S的植株為母本，F(xiàn)l的植株為父本回交，獲得BC1F1代。種植BC1F1代的種子，分別以 BC1F1代的植株為父本和母本進(jìn)行自交，獲得BC1F2的種子，種植BC1F2群體3474株，開(kāi)花期篩選殼紅棕色且雄性不育的單株(圖2)共計(jì)21株。以聚合了 tms5基因和gh2基因的紅棕殼不育系(圖3)為樣本，與其他水稻雜交或回交，在自交后代中通過(guò)選擇紅棕色穎殼的水稻， 實(shí)現(xiàn)對(duì)不育基因的間接選擇，從而簡(jiǎn)化不育系的篩選過(guò)程，縮短育種周期，且選擇的不育系為紅棕殼單株，該性狀為隱性性狀，易于區(qū)分其中可能混有的串粉或機(jī)械混雜株，保證不育系及其雜交種F1的純度。
[0042]圖1為新安S和花香B兩種水稻的穎殼的顏色對(duì)比,其中a和b為新安S的水稻穎殼，c和d為花香B的水稻穎殼；a和c為剛抽穗時(shí)穎殼的顏色，新安S為綠色(b)，而花香B為紅棕色(c) ；b和d為抽穗7天后穎殼顏色，新安S穎殼顏色加深(b)，而花香B穎殼顏色(d)較7天前無(wú)較大變化，仍為紅棕色。雖然圖中采用灰度圖片進(jìn)行描繪，而非采用彩色圖片，但是，從圖中依然可以看出顏色在深淺度上的區(qū)別。
[0043]圖2為具有g(shù)h2基因和tms5基因的植株的穎殼和花粉染色圖。其中，圖2中a為花香B的植株，b為BC1F2群體中篩選的殼紅棕色的不育株，即具有g(shù)h2和tms5的聚合體的植株，其基因型為gh2gh2 tms5tms5, c為1892s的植株。圖2中的底部從左到右分別為花香B、紅棕殼不育株、1892s的花粉染色結(jié)果，拍攝于2013年8月，高溫長(zhǎng)日照條件，花香B 花粉可染色，而紅棕殼不育株和1892s為無(wú)花粉雄性敗育。
[0044]圖3為普通水稻和具有g(shù)h2基因和tms5基因的水稻的成熟種子的對(duì)比圖。其中， a為普通水稻殼色,黃白色；b為gh2、tms5聚合體稻殼顏色,紅棕色。
[0045]本發(fā)明之所以采用BC1F2群體來(lái)篩選基因型為gh2gh2 tms5tms5的單株,是因?yàn)楸旧暾?qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用BC1F2群體獲得該基因型的概率要明顯大于采用其他群體。下面， 申請(qǐng)人:對(duì)分別采用F2群體和BC1F2群體篩選雙隱性基因純合體的效率進(jìn)行了比較。
[0046]本發(fā)明采用緊密連鎖的gh2和tms5基因。本文中所說(shuō)的“緊密連鎖”是指遺傳距離小于5.5cM的基因。當(dāng)然，本發(fā)明還可以采用其它遺傳距離小于5cM的連鎖基因。優(yōu)選地，本發(fā)明利用遺傳距離小于4.7cM的隱性連鎖基因。[0047]選擇上述兩種基因是因?yàn)檫@兩種基因的遺傳距離近，采用下面進(jìn)一步描述的計(jì)算方法，可以計(jì)算出這兩個(gè)基因間的遺傳距離為4.6cM。
[0048]由于gh2和tms5基因連鎖，且均為隱性基因。我們希望通過(guò)染色體交換，獲得基因型為gh2gh2 tms5tms5的單株，該單株的表型為穎殼紅棕色且不育。F2群體和BC1F2群體均可用來(lái)篩選這樣的交換單株，但是哪個(gè)群體更有效，即出現(xiàn)gh2gh2 tms5tms5的頻率更高，目前還不清楚。我們通過(guò)計(jì)算的方法，比較了這兩種群體的篩選效率。
[0049]假定gh2和tms5之間的交換值為x(l/2≤x > 0)，則根據(jù)連鎖遺傳規(guī)律，可以推算出F2群體中基因型gh2gh2 tms5tms5單株出現(xiàn)的頻率為f (x)=x2/4。在BC1F2群體中 gh2gh2 tms5tms5 單株出現(xiàn)的頻率為 g (x) =x/8+(l_x) x2/8。令 p (x) =g (x)-f (x),如果需要判斷BC1F2群體和F2群體中，哪個(gè)群體出現(xiàn)gh2gh2 tms5tms5單株的頻率高,只需要檢驗(yàn)在 1/2≤x>0范圍內(nèi)，p(X)的值是大于0還是小于O。
[0050]p (X) =g (X)-f (X) =x/8+(1-x) x2/8_x2/4=l/8 (x-x2-x3) (1/2 ^ x > 0)
[0051]求端點(diǎn)值，p(0)=0, p (0.5) =1/64。
[0052]求p(x)的極值，對(duì) p(x)求導(dǎo),p，(x)=l/8(l-2x_3x2),令 p’(x)=0,可求得 x=l/3, 則 p (1/3) =5/216，由于 p (1/3) >p (0.5)，所以 p (1/3)為 p (x)的極大值。
[0053]對(duì)p，(X)再次求導(dǎo),得p” (x)=l/8(-2_6x),在1/2≤x > 0取值范圍內(nèi)永遠(yuǎn)小于 O0
[0054]p(x)的函數(shù)圖形如圖4所示，且p (X)的取值范圍為(0,5/216]，當(dāng)交換值x=l/3 時(shí)，達(dá)到最大值。
[0055]可見(jiàn)交換值X在1/2≤X > 0區(qū)間內(nèi)，p (X)值永遠(yuǎn)大于0，說(shuō)明利用BC1F2群體獲得gh2gh2 tms5tms5單株的概率要大于F2群體。
[0056]tms5矛口 gh2基因的聚合
[0057]為了要獲得基因型為gh2gh2 tms5tms5 的單株，我們將 1892S(GH2GH2 tms5tms5) 和花香B(gh2gh2 TMS5TMS5)雜交，收獲的種子為F1，種植F1，并讓其自交，收獲自交的種子， 首先獲得F2群體；將1892S和花香B雜交的F1花粉授予1892s，收獲結(jié)實(shí)的種子(BC1F1代)， 播種BC1F1代的種子，并讓所得植株進(jìn)行自交，獲得BC1F2群體；同時(shí)在海南種植1892S和花香B的F2小群體(50株)，混收其中的紅棕色殼單株(12株)種子，制備出紅棕殼F3群體。
[0058]正季同時(shí)種植F2群體、紅棕殼F3群體和BC1F2群體，其中F2群體共計(jì)3128株，紅棕殼F3群體3668株，BC1F2群體3474株。
[0059]在這三個(gè)群體中，篩選紅棕殼的不育單株，結(jié)果F2群體和紅棕殼F3群體均未獲得紅棕殼的不育單株，但是在BC1F2群體中共找到21株紅棕殼不育單株(圖2)。這說(shuō)明BC1F2 群體在聚合連鎖的雙隱性基因的能力強(qiáng)于F2群體和紅棕殼F3群體。
[0060]tms5和gh2間的遺傳距離計(jì)算
[0061]根據(jù)BC1F2群體,共計(jì)3474株,有21株紅棕殼不育單株的結(jié)果,可以計(jì)算出tms5 和gh2間的交換值。
[0062]即:g (x)=x/8+(l_x)x2/8=21/3474，這是一個(gè)一元三次方程，可以求解出在 l/2>x>0范圍內(nèi),x=0.046,也就是說(shuō)tms5和gh2的遺傳距離為4.6cM。
[0063]同時(shí)，tms5位于日本晴第二染色體6.40M位置，而gh2位于日本晴第二染色體的
4.87M位置，根據(jù)水稻基因組平均每個(gè)CM物理距離約300Kb，可以計(jì)算出兩者之間的遺傳距離為5.1cM,與我們實(shí)際計(jì)算值接近。
[0064]根據(jù)BC1F2群體計(jì)算出來(lái)的tms5和gh2的遺傳距離4.6cM,可以計(jì)算出F2群體出現(xiàn) gh2gh2 tms5tms5 單株的概率只有 f (0.046)=0.0462/4=0.000529,而 BC1F2 群體中出現(xiàn) gh2gh2 tms5tms5 單株的概率為 g (0.046) =0.046/8+(1-0.046) X 0.0462/8=0.006，這個(gè)概率是F2群體的11.3倍，所以用BC1F2群體聚合緊密連鎖的雙隱性基因效率遠(yuǎn)高于F2群體。
[0065]通過(guò)選擇殼色篩選不育系的準(zhǔn)確度評(píng)估
[0066]聚合tms5和gh2基因的一個(gè)重要應(yīng)用就是通過(guò)選擇殼色間接篩選不育系。tms5 和gh2的遺傳距離為4.6cM，所以利用gh2基因篩選tms5基因的準(zhǔn)確度需要作出評(píng)估，即全部為紅棕色穎殼的水稻中不育株占的比例有多大。
[0067]以gh2gh2 tms5tms5的聚合體水稻與普通水稻(基因型為GH2GH2 TMS5TMS5)雜交得到F1代，種植多株F1代，進(jìn)行自交獲得F2代，在F2群體中篩選gh2gh2基因型的紅棕殼單株，其中的不育株條件概率為:
[0068]P(tms5tms5|gh2gh2)=P(tms5tms5 gh2gh2)/P(gh2gh2) = (l~x) 2=0.910
[0069]其中至少攜帶有一個(gè)tms5基因(即基因型為tms5_，_表示為tms5或TMS5)的條件概率為:
[0070]P(tms5_Igh2gh2)=P(tms5_gh2gh2)/P(gh2gh2)=1-X2=0.998
[0071]這說(shuō)明在F2群體中，篩選出的紅棕殼單株中,有99.8%單株都攜帶至少一個(gè)tms5 基因，91%的單株為不育系(基因型為tms5tms5)，8.8%的單株基因型為tms5TMS5，盡管這些單株可育，但是由于它們攜帶有tms5基因，自交一代后仍可以分離出不育系。
[0072]同理,可以推算出在回交后代中，篩選紅棕殼單株，獲得tms5tms5和tms5_基因型的條件概率(見(jiàn)表1)。
[0073]如:在B C1F2 群體中，P(tms5tms5|gh2gh2) = (l_x)3 = 0.868， P(tms5_Igh2gh2)=0.952 ；
[0074]BC2F2 群體中，P (tms5tms5 | gh2gh2) =0.828, P (tms5_ | gh2gh2) =0.908。
[0075]回交n 代，P (tms5tms5 | gh2gh2) = (l_x)2+n，P (tms5_ gh2gh2) = (l_x)n(l_x2)。
[0076]可見(jiàn)，由于gh2和tms5緊密連鎖，根據(jù)條件概率計(jì)算可知，選擇紅棕殼單株獲得不育株或攜帶不育基因的單株準(zhǔn)確性很高，回交2代后，準(zhǔn)確率仍在80%以上。。
[0077]表1各個(gè)世代篩選的紅棕色單株為tms5tms5和tms5_基因型的條件概率
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種篩選不育株的方法，所述方法包括:將具有第一種隱性基因的第一種水稻的植株與具有第二種隱性基因的第二種水稻的植株雜交獲得雜交F1代，其中，該第一種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為不育，該第二種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為植株的特定部位的顏色特異性；以所述第一種水稻的植株為母本，雜交獲得的F1代的種子所生長(zhǎng)出的植株為父本進(jìn)行回交，獲得回交BC1F1代的種子；種植BC1F1代的種子，自交，獲得BC1F2代的種子；種植BC1F2代的種子，從而生長(zhǎng)出多株BC1F2代植株，從所得植株中選出所述特定部位具有顏色特異性并且不育的植株。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一種水稻為1892S，所述第二種水稻為花香B。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一種隱性基因?yàn)閠ms5，所述第二種隱性基因?yàn)間h2，其中，所述第一種隱性基因tms5與所述第二種隱性基因gh2緊密連鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為水稻的雄性不育，所述第二種隱性基因表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為水稻的穎殼呈紅棕色。
5.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法獲得的不育株進(jìn)行兩系不育系選種的方法， 該方法包括:將所述不育株與目標(biāo)植株進(jìn)行雜交，獲得第一代雜交種子；種植第一代雜交種子，將所獲得的植株與所述不育株或者目標(biāo)植株進(jìn)行回交獲得回交植株的種子；種植回交植株的種子并將所獲得的植株進(jìn)行自交；篩選自交植株中所述特定部位具有顏色特異性的植株；采集所篩選出的植株的種子。
6.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法獲得的不育株進(jìn)行兩系不育系選種的方法， 該方法包括:將所述不育株與目標(biāo)植株進(jìn)行雜交，獲得第一代雜交種子；種植第一代雜交種子，并將所得植株進(jìn)行自交；篩選自交植株中所述特定部位具有顏色特異性的植株；采集所篩選出的植株的種子。
7.一種利用根據(jù)權(quán)利要求5-6所述的方法獲得的種子在不育系培育、繁殖和制種過(guò)程中的應(yīng)用，其特征在于，利用所培育不育系的所述特定部位的顏色特異性進(jìn)行植株的去雜保純。
8.一種利用根據(jù)權(quán)利要求5-6所述的方法獲得的種子在防止不育系和雜交種的機(jī)械混雜中的應(yīng)用，其特征在于，利用所培育不育系的種子的顏色特異性去除與該特異顏色不同的種子。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK103583353SQ201310582794
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】宋豐順, 楊劍波, 倪大虎, 倪金龍, 楊亞春 申請(qǐng)人:安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所