一種利用分子標(biāo)記輔助選育中短粒型水稻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用分子標(biāo)記輔助選擇來選擇聚合不同的使水稻粒長(zhǎng)減少的數(shù) 量性狀基因座位（QTL)，以選育不同粒長(zhǎng)的中短粒型水稻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水稻是我國(guó)第一大糧食作物，水稻生產(chǎn)一頭關(guān)系著國(guó)家糧食安全，另一頭牽動(dòng)著 百姓的日常生活。改革開放以后，隨著水稻產(chǎn)量的穩(wěn)步提高，水稻生產(chǎn)從單一的追求高產(chǎn)到 更加注重水稻的品質(zhì)。而水稻谷粒長(zhǎng)度（簡(jiǎn)稱粒長(zhǎng)）是水稻外觀品質(zhì)的一個(gè)重要組成部分。 我國(guó)北方的居民普遍偏好消費(fèi)短粒型的稻米，而我國(guó)南方居民則更偏好于消費(fèi)長(zhǎng)粒型的稻 米。水稻的粒長(zhǎng)是一個(gè)數(shù)量性狀，由多個(gè)數(shù)量性狀座位（QTL)控制，盡管目前對(duì)水稻的科學(xué) 研宄已經(jīng)利用分子標(biāo)記定位出大量的與水稻粒長(zhǎng)相關(guān)的QTL，但是不同的QTL是如何協(xié)同 調(diào)控水稻粒長(zhǎng)的，利用哪些分子標(biāo)記對(duì)這些與粒長(zhǎng)有關(guān)的QTL進(jìn)行選擇以培育不同粒長(zhǎng)的 水稻品種？這些問題仍然是水稻育種界十分關(guān)注和需要盡快解決的問題。在此背景下，本 發(fā)明提出了一種利用分子標(biāo)記輔助選擇來聚合3個(gè)使水稻粒長(zhǎng)減少的QTL，以選育中短粒 型水稻的方法，本發(fā)明比起傳統(tǒng)的表型選擇方法有更高的選擇準(zhǔn)確性，并可提高育種效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明采用的是利用分子標(biāo)記輔助選擇來有選擇性的聚合多個(gè)使水稻粒長(zhǎng)減少 的QTL，以選育中短粒型水稻的方法。本發(fā)明主要解決了（A)聚合哪幾個(gè)使粒長(zhǎng)減少的 QTL? (B)采用哪些分子標(biāo)記進(jìn)行選擇？這兩個(gè)問題。本發(fā)明提供了一種聚合qGL_3YD、 qGL-4LE、qGL-7YD等3個(gè)使水稻粒長(zhǎng)減少的QTL，并利用RM3585、D463、D755等3個(gè)分子標(biāo) 記分別對(duì)這3個(gè)QTL進(jìn)行選擇的方法。本發(fā)明有效的利用了 qGL-3YD、qGL-4LE、qGL_7YD等 3個(gè)使粒長(zhǎng)減少的QTL的累加效應(yīng)，并有效的利用了 RM3585、D463、D755等3個(gè)分子標(biāo)記對(duì) 這3個(gè)QTL的選擇有效性，達(dá)到了準(zhǔn)確聚合不同的粒長(zhǎng)QTL，以選育中短粒型水稻的目的。
[0004] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0005] (1)將水稻品種Lemont和水稻品種揚(yáng)稻4號(hào)雜交構(gòu)建分離群體Fn(n彡2);
[0006] (2)用3個(gè)分子標(biāo)記RM3585、D463、D755分別PCR擴(kuò)增步驟（1)獲得的分離群體 內(nèi)的單株的葉片DNA ;
[0007] (3)利用步驟⑵所述的3個(gè)分子標(biāo)記分別檢測(cè)步驟⑴描述的分離群體，追蹤3 個(gè)與水稻粒長(zhǎng)相關(guān)的數(shù)量性狀基因座位（QTL);其中標(biāo)記RM3585定位于水稻第3染色體， 用于選擇位于水稻第3染色體的與粒長(zhǎng)減少有關(guān)的QTL :qGL-3YD ;D463定位于水稻第4染 色體，用于選擇位于水稻第4染色體的與粒長(zhǎng)減少有關(guān)的QTL :qGL-4LE ;D755定位于水稻 第7染色體，用于選擇位于水稻第7染色體的與粒長(zhǎng)減少有關(guān)的QTL :qGL-7YD ;將RM3585 擴(kuò)增到的與揚(yáng)稻4號(hào)帶型相同的分子標(biāo)記基因型命名為a，將D463擴(kuò)增到的與Lemont帶型 相同的分子標(biāo)記基因型命名為b，將D755擴(kuò)增到的與揚(yáng)稻4號(hào)帶型相同的分子標(biāo)記基因型 命名為c ;
[0008] (4)選擇步驟（1)描述的分離群體內(nèi)攜帶步驟（3)描述的a、b、c三個(gè)基因型中的 任意1個(gè)基因型的單株以獲得粒長(zhǎng)較短的水稻材料；選擇步驟（1)描述的分離群體內(nèi)聚合 步驟（3)描述的a、b、c三個(gè)基因型中的任意2個(gè)基因型的單株以獲得粒長(zhǎng)較攜帶a、b、c 中任意1個(gè)基因型的單株更短的水稻材料；選擇步驟（1)描述的分離群體內(nèi)聚合步驟（3) 描述的a、b、c全部三個(gè)基因型的單株以獲得粒長(zhǎng)最短的水稻材料；
[0009] (5)將聚合步驟⑷描述的攜帶a、b、c不同數(shù)目的基因型的單株自交多代，以獲 得不同粒長(zhǎng)的中短粒型水稻純合材料。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)中，將Lemont與揚(yáng)稻4號(hào)進(jìn)行雜交，可選擇Lemont作為 母本揚(yáng)稻4號(hào)作為父本，也可以選擇揚(yáng)稻4號(hào)作為母本Lemont作為父本進(jìn)行雜交。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中，用3個(gè)分子標(biāo)記RM3585、D463、D755檢測(cè)分離群體內(nèi) 的單株的數(shù)目應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定；以F2群體為例，要想在步驟（4)篩選獲得1株攜帶a、 b、c全部三個(gè)基因型的水稻單株，理論上應(yīng)檢測(cè)不少于64個(gè)單株（計(jì)算方法為4X4X4); 例如，要想在步驟（4)篩選獲得1株攜帶a、b、c三個(gè)基因型中的2個(gè)基因型的水稻單株，理 論上應(yīng)檢測(cè)不少于16個(gè)單株（計(jì)算方法為4X 4);當(dāng)然，這只是理論上的推測(cè)，在實(shí)際育種 過程中，應(yīng)該根據(jù)需要確定檢測(cè)的單株數(shù)目，總的來說，檢測(cè)的單株數(shù)目越多，則獲得步驟 (4)描述的不同要求的單株的機(jī)會(huì)才越大。
[0012] 進(jìn)一步地，所述步驟（3)中，分子標(biāo)記基因型a是利用RM3585檢測(cè)到的揚(yáng)稻4號(hào) 的分子標(biāo)記帶型，但a并不是qGL_3YD的基因型，由于RM3585與qGL_3YD基因連鎖，可間接 通過選擇a的基因型來選擇qGL_3YD的基因型；同理可根據(jù)D463與qGL_4LE基因連鎖而通 過間接選擇b基因型來選擇qGL_4LE的基因型；根據(jù)D755與qGL_7YD基因連鎖而通過間接 選擇c基因型來選擇qGL_7YD的基因型。
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟（4)中，攜帶a、b、c不同數(shù)目的基因型的單株的平均粒長(zhǎng)按從 小到大排序?yàn)椋壕酆蟖、b、c全部3個(gè)<聚合a、b、c中任意2個(gè)<攜帶a、b、c中任意1個(gè)； 需要指出的是，上述排序大小僅適用于種植在同一個(gè)環(huán)境條件下對(duì)同一 Fn世代（n為固定 數(shù)值）內(nèi)的分離群體進(jìn)行比較。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟（5)中，自交代數(shù)應(yīng)根據(jù)育種實(shí)際需要確定。
[0015] 進(jìn)一步地，中短粒型水稻定義為不包括芒的未去殼的谷粒長(zhǎng)度小于9. 6mm左右的 水稻。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1:選擇攜帶a、b、c三個(gè)基因型中的任意一個(gè)基因型的單株以獲得平均粒 長(zhǎng)小于9. 16mm的F2代水稻材料
[0017] 1.將水稻品種Lemont作母本，與水稻品種揚(yáng)稻4號(hào)作父本進(jìn)行雜交并構(gòu)建F2分 離群體（水稻品種揚(yáng)稻4號(hào)與水稻品種Lemont由中國(guó)水稻研宄所國(guó)家水稻種質(zhì)資源中期 庫(kù)提供）。
[0018] 2.用3個(gè)分子標(biāo)記RM3585、D463、D755分別PCR擴(kuò)增F2分離群體內(nèi)的191個(gè) 單株，這個(gè)包括191個(gè)單株在內(nèi)的F2群體于2011年5月播種在杭州市富陽(yáng)市中國(guó)水 稻