一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法技术

本发明专利技术属于水稻遗传育种技术领域，公开了一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，选用含有半糯基因wx

【技术实现步骤摘要】
一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法
本专利技术属于水稻遗传育种
，尤其涉及一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法。
技术介绍
目前，杂交粳稻经历了上世纪80年代的辉煌之后一直处于低谷状态，虽然育成了一系列杂交粳稻新组合，但在生产上推广面积不大，难以与常规粳稻竞争，粳稻区仍然是常规品种一统天下的局面。同时，早期育种者对杂交稻稻米品质的重视不够，与常规稻相比，杂交粳稻米质总体偏差。现有技术1对56个国审杂交粳稻和常规粳稻分析表明，杂交粳稻虽然在整精米率、直链淀粉含量指标上与常规粳稻差别不大，但在垩白粒率和垩白度指标上杂交粳稻品质远低于常规粳稻。选育适合当前市场需求的优质杂交粳稻新品种成为杂交粳稻发展的主要目标。随着人民经济收入不断提高、生活水平的不断改善，对生活质量的需求也进一步提升，尤其是对饮食质量要求也大幅度提高。科技的进步给人民带来了丰富的农产品，优质大米需求达到极大的满足，优良食味稻米品种应运而生。江苏省农业科学院是率先开展优良食味水稻遗传育种的研究单位，育成了适合江苏不同区域种植的南粳46、南粳5055、南粳9108等11个系列优良食味粳稻品种。目前南粳系列优良食味粳稻品种在江苏省的年种植面积占全省水稻种植面积的三分之一以上。在南粳系列优良食味粳稻品种的带动下，江苏省优良食味水稻遗传育种、品质保优栽培技术以及食味品质评价、品牌建设等方面均取得了突破性进展。在南粳系列优良食味品种的带动下，江苏省优良食味水稻品种选育快速发展，宁粳8号、丰粳1606、苏香粳3号等多个优良食味品种育成并应用。截止到2020年底，我省育成的优良食味粳稻品种适宜种植区域不仅覆盖了江苏省全省，而且在上海、安徽、山东、浙江、湖北、河南等省份广泛种植。半糯型优良食味品种的育成和广泛应用，取得很好的社会和经济效益，为杂交粳稻研究提供了新的思路和拓展方向，在杂交粳稻恢复系中导入半糯基因，培育品质优良的半糯型杂交粳稻恢复系现在还处于空白，缺少的就是含有半糯基因的粳稻恢复系材料。利用含半糯型基因的优良食味水稻品种作为亲本，将半糯型基因导入到粳稻恢复系中，将半糯基因和雄性不育育性恢复基因组合在一起，得到半糯型粳稻恢复系，再通过组合测配，进而改良杂交粳稻食味品质。常规育种方法选育半糯型粳稻恢复系的方法选育时间长、目标性状选择效率低。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的选育半糯型粳稻恢复系的方法选育时间长、目标性状选择效率低。解决以上问题及缺陷的难度为：常规育种手段在解决以上技术难题时，往往要费很长的时间周期和大量的数据检测以及稻米外观品质鉴定等，必须要等育种目标材料目标性状稳定以后才能进行鉴定和检测。解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术创制半糯型育种材料从低世代开始就对半糯基因和雄性不育恢复基因进行分子标记辅助选择，不仅选择效率高，而且目标基因选择正确率也高。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法。本专利技术是这样实现的，一种杂交粳稻快速精准选育方法，所述杂交粳稻快速精准选育方法采用半糯型粳稻恢复系。本专利技术的另一目的在于提供一种快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法包括：步骤一，选择含有胚乳低直链淀粉含量纯合基因型wxmqwxmq常规粳稻品种南粳9108为父本与含有雄性不育育性恢复纯合基因型RflaRfla的粳型恢复系宁恢821作为母本进行杂交获得F1；步骤二，以南粳9108为轮回亲本母本，F1代植株为父本进行一次回交，获得BC1(9108)F1杂种，对BC1(9108)F1植株进行半糯基因和恢复基因的分子标记检测，选择BC1(9108)F1中同时含有半糯基因wxmq和雄性不育育性恢复基因Rfla两种基因的植株做父本，以宁恢821为轮回亲本母本进行二次回交，获得BC2(821)F1；步骤三，将二次回交获得的BC2(821)F1植株自交加代形成BC2F2群体，对群体中的单株进行分子标记检测，选择含有Wxmq和Rfla两种基因型特征的单株继续自交，获得BC2F3株系；步骤四，种植BC2F3株系，利用半糯基因和恢复基因分子标记对各株系进行检测，选择株系内所有单株都含有Wxmq和Rfla两种纯合基因型特征的株系进行区收，获得基因型为wxmqwxmqRflaRfla半糯型粳稻恢复系材料。进一步，步骤二中，所述对BC1(9108)F1植株进行半糯基因和恢复基因的分子标记检测包括：(1)采用SDS法进行水稻植株基因组DNA的提取；(2)利用四引物PCR分子标记对提取的DNA进行半糯基因Wxmq的分子检测，所述PCR分子标记四引物序列如SEQ.ID.No.1-2所示；(3)利用InDel标记引物InDel-Rfla对提取的DNA进行粳稻雄性不育恢复基因Rfla的分子检测，所述引物InDel-Rfla的序列如SEQ.ID.No.3所示。进一步，所述PCR分子标记四引物序列如下：正向外引Wxmq-O-F序列、反向外引物Wxmq-O-R序列如SEQ.ID.No.1所示；正向外引Wxmq-I-F序列、反向外引物Wxmq-I-R序列如SEQ.ID.No.2所示。进一步，步骤(1)中，所述采用SDS法进行水稻植株基因组DNA的提取包括：(1.1)取水稻苗期叶片，在-20℃预冷的研钵中用液氮研磨并装入1.5mL离心管；加入600uL提取液，摇匀，65℃温浴30min，中间振荡3～4次；(1.2)加入1/4体积5MKAC,摇匀后置冰上30min；加入由氯仿、异戊醇按24:1的比例配置的混合液300～400uL，在摇床上充分振荡，120rpm，30min；(1.3)8,000～10,000rpm离心15分钟，液面分层，下层颜色较深，上层微带黄绿色，取上清至另一离心管；加入等体积氯仿、异戊醇，摇床上充分振荡，80～90rpm，30min；(1.4)8,000rpm离心15分钟，转移上清至新的离心管；加入2倍体积-20℃预冷的无水乙醇，轻轻摇匀直到有絮状物产生，12,000rpm离心6min；(1.5)弃无水乙醇，加入4℃70％乙醇，放置10min，弃上清，超净工作台上风干1h；加入100～200uLTE，-20℃保存。进一步，步骤(1.1)中，所述提取液由20％SDS，1MTris-HCl，0.5MEDTA，5MNaCl，65℃预热得到。进一步，步骤(2)中，所述利用四引物PCR分子标记对提取的DNA进行半糯基因Wxmq的分子检测包括：(2.1)PCR扩增提取的水稻基因组DNA，选择半糯基因wxmqwxmq的纯合体或暗胚乳突变基因Wxmqwxmq的杂合体；(2.2)将四条分子标记引物Wxmq-O-F、Wxmq-O-R、Wxmq-I-F和Wxmq-I-R加入同一PCR反应体系，并对水稻种质资源或育种群体植株的DNA进行扩增；(2.3)在质量比浓度为1.0％的琼脂糖凝胶上电泳，经溴化乙锭染本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杂交粳稻快速精准选育方法，其特征在于，所述杂交粳稻快速精准选育方法采用半糯型粳稻恢复系。/n

【技术特征摘要】
1.一种杂交粳稻快速精准选育方法，其特征在于，所述杂交粳稻快速精准选育方法采用半糯型粳稻恢复系。


2.一种利用如权利要求1所述选育方法构建的快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法包括：
步骤一，选择含有胚乳低直链淀粉含量纯合基因型wxmqwxmq常规粳稻品种南粳9108为父本与含有雄性不育育性恢复纯合基因型RflaRfla的粳型恢复系宁恢821作为母本进行杂交获得F1；
步骤二，以南粳9108为轮回亲本母本，F1代植株为父本进行一次回交，获得BC1(9108)F1杂种，对BC1(9108)F1植株进行半糯基因和恢复基因的分子标记检测，选择BC1(9108)F1中同时含有半糯基因wxmq和雄性不育育性恢复基因Rfla两种基因的植株做父本，以宁恢821为轮回亲本母本进行二次回交，获得BC2(821)F1；
步骤三，将BC2(821)F1植株自交加代形成BC2F2群体，对群体中的单株进行分子标记检测，选择含有Wxmq和Rfla两种基因型特征的单株继续自交，获得BC2F3株系；
步骤四，种植BC2F3株系，利用半糯基因和恢复基因分子标记对各株系进行检测，选择株系内所有单株都含有Wxmq和Rfla两种纯合基因型特征的株系进行区收，获得基因型为wxmqwxmqRflaRfla半糯型粳稻恢复系材料。


3.如权利要求2所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，步骤二中，所述对BC1(9108)F1植株进行半糯基因和恢复基因的分子标记检测包括：
(1)采用SDS法进行水稻植株基因组DNA的提取；
(2)利用四引物PCR分子标记对提取的DNA进行半糯基因Wxmq的分子检测，所述PCR分子标记四引物序列如SEQ.ID.No.1-2所示；
(3)利用InDel标记引物InDel-Rfla对提取的DNA进行粳稻雄性不育恢复基因Rfla的分子检测，所述引物InDel-Rfla的序列如SEQ.ID.No.3所示。


4.如权利要求3所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，所述PCR分子标记四引物序列如下：
正向外引Wxmq-O-F序列、反向外引物Wxmq-O-R序列如SEQ.ID.No.1所示；正向外引Wxmq-I-F序列、反向外引物Wxmq-I-R序列如SEQ.ID.No.2所示。


5.如权利要求3所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述采用SDS法进行水稻植株基因组DNA的提取包括：
(1.1)取水稻苗期叶片，在-20℃预冷的研钵中用液氮研磨并装入1.5mL离心管；加入600uL提取液，摇匀，65℃温浴30min，中间振荡3～4次；
(1.2)加入1/4体积5MKAC,摇匀后置冰上30min；加入由氯仿、异戊醇按24:1的比例配置的混合液300～400uL，在摇床上充分振荡，120rpm，30min；
(1.3)8,000～10,000rpm离心15分钟，液面分层，下层颜色较深，上层微带黄绿色，取上清至另一离心管；加入等体积氯仿、异戊醇，摇床上充分振荡，80～90rpm，30min；
(1.4)8,000rpm离心15分钟，转移上清至新的离心管；加入2倍体积-20℃预冷的无水乙醇，轻轻摇匀直到有絮状物产生，12,000rpm离心6min；
(1.5)弃无水乙醇，加入4℃70％乙醇，放置10min，弃上清，超净工作台上风干1h；加入100～200uLTE，-20℃保存。


6.如权利要求5所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，步骤(1.1)中，所述提取液由20％SDS，1MTris-HCl，0.5MEDTA，5MNaCl，65℃预热得到。


7.如权利要求3所述快速精准选育半糯型粳稻恢复系的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述利用四引物PCR分子标记对提取的DNA进行半糯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李余生，张亚东，陈涛，黄胜东，赵庆勇，朱镇，杨娟，赵春芳，赵凌，姚姝，周丽慧，路凯，梁文化，王才林，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32