水稻基因组重组核酸片段Rec31601及其检测方法技术

本申请提供了一种水稻基因组重组核酸片段及其检测方法。本申请还提供了含有基因组重组核酸片段的水稻植株的选育方法，利用分子标记对重组植株进行前景选择和背景选择，获得了含有上述基因组重组核酸片段的水稻植株。含有上述基因组重组核酸片段的水稻植株。含有上述基因组重组核酸片段的水稻植株。

【技术实现步骤摘要】
水稻基因组重组核酸片段Rec31601及其检测方法


[0001]本申请涉及利用基因组育种技术选育含有粒长/粒重/耐碱基因的水稻植株，以及由此获得的基因组重组核酸片段及其检测方法，属于植物基因组育种


技术介绍

[0002]长期以来，传统的育种方法主要依赖于育种家的个人经验对育种材料进行田间表型观察、评价和取舍，存在育种周期长和效率低下的缺点。基因组育种技术的不断发展为快速高效育种提供了新的方法，育种家能够根据与目的基因紧密关联的分子标记的检测结果来对目标性状进行鉴定和选择，这降低了性状改良选择的盲目性，提高了育种的精确度，缩短了育种年限。
[0003]粒型是水稻产量形成的关键因素之一。随着对水稻粒型基因的不断深入研究，许多与影响水稻粒型相关的基因被定位和克隆。其中，定位于水稻第3号染色体近着丝粒区的GS3位点已被证明是控制水稻粒长/粒重的主效QTL(Mao H,et al.PNAS,2010,107(45):19579
‑
19584)，能够用来作为水稻粒长/粒重性状改良的目标基因。
[0004]某个品种特定性状的精确改良往往通过回交转育的方法实现，即将携带优良性状的供体亲本与待改良品种(受体)杂交，导入优良性状基因片段，再将后代与受体品种不断多轮杂交(即回交)，从而实现除优良性状基因片段外其他背景区域保持受体品种基因型，获得受体品种其他性状不变的同时，精确改良目标性状的效果。在这一过程中，优良性状基因片段导入受体后会形成一段重组核酸片段，由于重组事件是一个随机发生的过程，因此在杂交群体中，每个单株个体的重组核酸片段是有差异的，育种家需要利用分子标记的手段对每个个体的重组片段进行鉴定，并选择包含目的基因且导入片段最小的单株，这样才是对受体品种最精准的性状改良。由于每个品种的待改良区域存在着序列差异，因此重组事件的发生情况会随着供体材料和受体材料的不同而有差异，育种家无法在性状改良和重组核酸片段鉴定前预测出准确的重组片段信息，只能在性状转育过程中进行鉴定筛选。而鉴定出的重组核酸片段反映了每个改良个体的身份信息。育种家所选择的导入片段最小的个体，就是具有商业化价值的改良品种。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种水稻基因组重组核酸片段Rec31601，其特征在于，包括如下任意一种：
[0006]i)含有SEQ ID NO:1第510
‑
529位所示序列和第634
‑
653位所示序列的组合或其反向互补序列的组合；或
[0007]ii)含有SEQ ID NO:2第450
‑
469位所示序列和第1864
‑
1883位所示序列的组合或其反向互补序列的组合；
[0008]在一些实施方案中，上述的片段包括如下任意一种：
[0009]i)SEQ ID NO:1所示序列或其反向互补序列；或
[0010]ii)SEQ ID NO:2所示序列或其反向互补序列。
[0011]SEQ ID NO：1是Rec31601上游同源重组片段，长1195bp，其中第1
‑
519bp为受体“空育131”的基因组片段，第520
‑
643bp为同源重组片段，第644
‑
1195bp为供体“明恢63”的基因组片段。第519位是源于“空育131”的特异性SNP位点，第644位是源于“明恢63”的特异性SNP位点。因此，在水稻基因组中同时鉴定出SEQ ID NO:1第510
‑
529位所示序列和第634
‑
653位所示序列即可认为含有Rec31601上游同源重组片段。
[0012]SEQ ID NO：2是Rec31601下游同源重组片段，长度为2268bp，其中第1
‑
459bp为供体“明恢63”的基因组片段，第460
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1963bp为同源重组区段，第1964
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2268bp为受体“空育131”的基因组片段。第459位是源于“明恢63”的特异性INDEL位点，第1964位是源于“空育131”的特异性SNP位点。因此，在水稻基因组中同时鉴定出SEQ ID NO:2第450
‑
469位所示序列和第1864
‑
1883位所示序列即可认为含有Rec31601下游同源重组片段。
[0013]本专利技术还提供一种检测水稻中是否含有上述基因组重组核酸片段的方法，其特征在于，检测待测材料基因组中SEQ ID NO:1所示序列第519位和第644位的碱基，或SEQ ID NO:2所示序列第459位和第1964位的碱基；如果SEQ ID NO:1所示序列第519位和第644位的碱基分别为A和A，或SEQ ID NO:2所示序列第459位和第1964位的碱基分别为C和T；则待测材料中含有上述基因组重组核酸片段。
[0014]在一些实施方案中，上述方法可以使用一些常见的SNP鉴定方法，例如KASP或直接测序等，只要水稻基因组中SEQ ID NO:1对应序列第519位和第644位的碱基分别为A和A，或SEQ ID NO:2对应序列第459位和第1964位的碱基分别为C和T，即可认为该待测材料为“空育131
‑
gs3”，或由“空育131
‑
gs3”作为亲本通过其他育种手段所培育的新材料。
[0015]在一些实施方案中，上述的方法使用SEQ ID NO.12
‑
SEQ ID NO.15所示序列的引物，或SEQ ID NO.16
‑
SEQ ID NO.23所示序列的引物扩增待测水稻样品，对扩增产物进行测序并与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2所示序列进行比对。
[0016]本专利技术还提供一种水稻育种方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0017]1)获得至少一种水稻植物，所述水稻植物在其基因组中依次包含SEQ ID NO:1第510
‑
529位、第634
‑
653位、编码SEQ ID NO:24的序列、SEQ ID NO:2第450
‑
469位、第1864
‑
1883位所示序列，或者所述水稻植物的基因组中依次包含SEQ ID NO:1、编码SEQ ID NO:24的序列和SEQ ID NO:2；
[0018]2)将步骤1)所获得的水稻通过花粉培养、未受精胚培养、加倍培养、细胞培养、组织培养、自交或杂交或以上的组合得到水稻植物、种子、植物细胞、后代植物或植物部分；以及任选地，
[0019]3)在步骤2)所获得的后代植物中选择粒长和/或粒重和/或耐碱性增加的植物。
[0020]本领域技术人员可以使用空育131
‑
gs3作为亲本，将Rec31601片段和GS3基因作为一个整体片段导入其他任何一种水稻材料中，从而培育其他水稻品种；也可以在Re本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻基因组重组核酸片段，其特征在于，包括如下任意一种：i)含有SEQ ID NO:1第510
‑
529位所示序列和第634
‑
653位所示序列的组合或其反向互补序列的组合；或ii)含有SEQ ID NO:2第450
‑
469位所示序列和第1864
‑
1883位所示序列的组合或其反向互补序列的组合。2.根据权利要求1所述的水稻基因组重组核酸片段，其特征在于，所述的片段包括如下任意一种：i)SEQ ID NO:1所示序列或其反向互补序列；或ii)SEQ ID NO:2所示序列或其反向互补序列。3.检测水稻中是否含有权利要求1或权利要求2任一项所述基因组重组核酸片段的方法，其特征在于，检测待测材料基因组中SEQ ID NO:1所示序列第519位和第644位的碱基，或SEQ ID NO:2所示序列第459位和第1964位的碱基；如果SEQ ID NO:1所示序列第519位和第644位的碱基分别为A和A，或SEQ ID NO:2所示序列第459位和第1964位的碱基分别为C和T；则待测材料中含有权利要求1或权利要求2任一项所述基因组重组核酸片段。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用SEQ ID NO.12
‑
SEQ ID NO.15所示序列的引物，或SEQ ID NO.16
‑
SEQ ID NO.23所示序列的引物扩增待测水稻样品，对扩增产物进行测序并与SEQ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，陆君，张启发，欧阳亦聃，
申请(专利权)人：华中农业大学湖北双水双绿生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：