一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201710395372.2 (22)申请日 2017.05.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 106962185 A (43)申请公布日 2017.07.21 (73)专利权人 宁波市农业科学研究院 地址 315040 浙江省宁波市鄞州区德厚街 19号 (72)发明人 姜洁锋 金林灿 黄宣 施贤波 (74)专利代理机构 广东前海律师事务所 44323 代理人 王松柏 (51)Int.Cl. A01H 1/02(2006.01) A01H 1/04(2006.

2、01) 审查员 王炜晨 (54)发明名称 一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系 稻瘟病抗性的育种方法 (57)摘要 本发明公开了一种同时提高常规粳稻和粳 型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法， 属于育种 技术领域。 本发明的育种方法利用籼型抗稻瘟病 两系不育系为抗稻瘟病基因和两系不育基因的 供体亲本， 以生产上大面积应用的常规粳稻为受 体亲本， 通过一次杂交、 三次回交， 同时结合分子 标记辅助选择等方法， 在BC3F2世代做决选， 可育 单株可用于培育抗稻瘟病常规粳稻新品种， 不育 单株可用于培育抗稻瘟病粳型两系不育系， 该育 种方法通过一种育种途径获得两种育种成果材 料， 具有育种目标明确，

3、育种方法简单， 育种成效 显著的特点， 大大减少了育种中人力和财力的投 入。 权利要求书1页 说明书4页 序列表1页 CN 106962185 B 2018.11.09 CN 106962185 B 1.一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法， 其特征在于： 包 括以下步骤： (1)用籼型抗稻瘟病两系不育系和常规粳稻做杂交， 种植杂种F1代， 分子标记辅助选择 阳性单株与常规粳稻进行回交， 获得BC1F1代种子； (2)种植BC1F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与常规粳稻进行回交， 同时收获BC1F2代种 子； (3)种植BC2F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与常规粳稻进

4、行回交， 收获BC3F1代种子； (4)种植BC3F1代， 分子标记辅助选择阳性单株收获BC3F2代种子； (5)按株系种植BC3F2代选择群体， 进行分子标记辅助选择， 在阳性纯合单株中， 选择结 实率高、 穗大粒多、 丰产性好的单株收获BC3F3代种子， 同时选择彻底不育、 开花习性较好， 植 株不高于85cm的单株割蔸再生， 在短日低温条件下收获BC3F3代种子； 对于可育单株， 进行稻瘟病抗性鉴定、 产量鉴定和稻米品质分析试验， 最终选择稻瘟病 抗性好、 产量高、 稻米品质优的品系作为苗头品系用于各级试验； 对于不育单株， 进行配合 力测定， 同时结合稻瘟病抗性鉴定、 育性鉴定和稻米品

5、质分析， 选择在长日照条件下的育性 临界温度能够降低到21左右， 在短日照条件下的育性临界温度提高到25左右， 同时稻 瘟病抗性好、 一般配合力高、 稻米品质优的水稻粳稻两系不育系进行鉴定。 2.根据权利要求1所述的同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方 法， 其特征在于： 步骤(1)中所述籼型抗稻瘟病两系不育系为华1015S。 3.根据权利要求1所述的同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方 法， 其特征在于： 步骤(1)中所述常规粳稻为宁84或甬粳2号B。 4.根据权利要求1所述的同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方 法， 其特征在于： 步骤(1)(5)

6、中所述分子标记辅助选择为采取Pi2基因上游Indel标记选 择、 Pi2基因下游SSR标记选择中的一种或两种； 所述Pi2基因上游Indel标记选择所采用的引物信息如下： Pi2基因上游标记正向引物： GGTCGTGTTGCATCGGTAAG； Pi2基因上游标记反向引物： TTCCCCCATCGTGCAAATTG； 所述Pi2基因下游SSR标记选择所采用的引物信息如下： Pi2基因下游标记正向引物： TCCAAGACTGAACAGCGAGA； Pi2基因下游标记反向引物： TGCGAATCAAATCACTGCAC。 5.根据权利要求1所述的同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方

7、法， 其特征在于： 步骤(2)中所述收获BC1F2代种子后， 进行品质分选， 所述品质分选为在室内 进行稻米品质分析， 淘汰外观品质较差的单株及其所做回交组合。 6.根据权利要求1所述的同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方 法， 其特征在于： 步骤(5)中所述短日低温条件为11h12h日照， 1822条件下。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106962185 B 2 一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种 方法 技术领域 0001 本发明属于育种技术领域， 特别涉及一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻 瘟病抗性的育种方法。 背景技术 0002 随着人民

8、生活水平的提高和农业生产技术的进步， 绿色、 安全、 健康的优质稻米需 求日益增加， 这对育种者提出了更高的要求。 杂交育种是目前常规粳稻新品种选育的主要 途径， 但是其亲本选择仅仅局限在常规粳稻之间， 遗传背景狭窄， 没有能够充分利用目前水 稻的种质资源， 且育种目标只能局限在选育常规粳稻新品种上。 本发明利用抗稻瘟病籼型 两系不育系为抗稻瘟病和两系不育基因的供体亲本， 以优质常规粳稻为受体亲本， 通过杂 交、 回交和分子标记辅助选择， 能够同时选育抗稻瘟病常规粳稻新品种和粳型两系不育系， 具有育种目标明确， 育种方法简单， 育种成效显著的特点， 大大减少了育种中人力和财力的 投入。 发明内

9、容 0003 本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点与不足， 提供一种同时提高常 规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法。 该方法利用籼型抗稻瘟病两系不育系为 抗稻瘟病基因和两系不育基因的供体亲本， 以生产上大面积应用的常规粳稻为受体亲本， 通过一次杂交、 三次回交， 同时结合分子标记辅助选择等方法， 在BC3F2世代做决选， 可育单 株可用于培育抗稻瘟病常规粳稻新品种， 不育单株可用于培育抗稻瘟病粳型两系不育系， 该育种方法通过一种育种途径获得两种育种成果材料， 具有育种目标明确， 育种方法简单， 育种成效显著的特点， 大大减少了育种中人力和财力的投入。 0004 本发明的目的通过

10、下述技术方案实现： 一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系 稻瘟病抗性的育种方法， 包括以下步骤： 0005 (1)用籼型抗稻瘟病两系不育系和常规粳稻做杂交， 种植杂种F1代， 分子标记辅助 选择阳性单株与常规粳稻进行回交， 获得BC1F1代种子； 0006 (2)种植BC1F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与常规粳稻进行回交， 同时收获 BC1F2代种子； 0007 (3)种植BC2F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与常规粳稻进行回交， 收获BC3F1代 种子； 0008 (4)种植BC3F1代， 分子标记辅助选择阳性单株收获BC3F2代种子； 0009 (5)按株系种植BC3F2代选择群体，

11、 进行分子标记辅助选择， 在阳性纯合单株中， 选 择结实率高、 穗大粒多、 丰产性好的单株收获BC3F3代种子， 同时选择彻底不育、 开花习性较 好， 植株不高于85cm的单株割蔸再生， 在短日低温条件下收获BC3F3代种子。 0010 对于可育单株， 进行稻瘟病抗性鉴定、 产量鉴定和稻米品质分析等试验， 最终选择 说 明 书 1/4 页 3 CN 106962185 B 3 稻瘟病抗性好、 产量高、 稻米品质优的品系最为苗头品系用于各级试验； 对于不育单株， 进 行配合力测定， 同时结合稻瘟病抗性鉴定、 育性鉴定和稻米品质分析等， 选择在长日照条件 下的育性临界温度能够降低到21左右， 在短

12、日照条件下的育性临界温度提高到25左 右， 同时稻瘟病抗性好、 一般配合力高、 稻米品质优的水稻粳稻两系不育系进行鉴定。 0011 步骤(1)中所述籼型抗稻瘟病两系不育系优选为华1015S。 0012 步骤(1)中所述常规粳稻优选为宁84或甬粳2号B(宁波2号B)。 0013 步骤(1)(5)中所述分子标记辅助选择为采取Pi2基因上游Indel标记选择、 Pi2 基因下游SSR标记选择中的一种或两种； 0014 所述Pi2基因上游Indel标记选择所采用的引物信息如下： 0015 Pi2基因上游标记正向引物： GGTCGTGTTGCATCGGTAAG； 0016 Pi2基因上游标记反向引物：

13、TTCCCCCATCGTGCAAATTG； 0017 所述Pi2基因下游SSR标记选择所采用的引物信息如下： 0018 Pi2基因下游标记正向引物： TCCAAGACTGAACAGCGAGA； 0019 Pi2基因下游标记反向引物： TGCGAATCAAATCACTGCAC。 0020 步骤(2)中所述收获BC1F2代种子后， 优选进行品质分选， 所述品质分选为在室内进 行稻米品质分析， 淘汰外观品质较差的单株及其所做回交组合。 0021 步骤(5)中所述短日低温条件优选为11h12h日照， 1822条件下。 0022 本发明公开了一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法。 该

14、方法利用籼型抗稻瘟病两系不育系为抗稻瘟病基因和两系不育基因的供体亲本， 以生产 上大面积应用的常规粳稻为受体亲本， 通过一次杂交、 三次回交， 同时结合分子标记辅助选 择等方法， 在BC3F2世代做决选， 可育单株可用于培育抗稻瘟病常规粳稻新品种， 不育单株可 用于培育抗稻瘟病粳型两系不育系， 该育种方法通过一种育种途径获得两种育种成果材 料， 具有育种目标明确， 育种方法简单， 育种成效显著的特点， 大大减少了育种中人力和财 力的投入。 0023 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果： 0024 1.将常规粳稻和粳型两系不育系的选育结合到一条育种途径中， 大大加快了育种 进程， 降低了人

15、力物力的投入， 提高了工作效率。 0025 2.将常规粳稻和粳型两系不育系的选育与其稻瘟病抗性改良相结合， 加大了抗病 常规粳稻和粳型两系不育系选择的几率。 0026 3.整个育种过程在BC3F2世代后才开始选择不育单株， 减少了前期水稻再生株的数 量， 同时提高了选择到优良不育系的几率。 具体实施方式 0027 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限于此。 0028 实施例1 0029 本发明提供了一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法， 包括以下步骤： 0030 (1)用籼型抗稻瘟病两系不育系华1015S和常规粳稻宁84做杂交， 种植杂种F1代

16、， 分子标记辅助选择阳性单株与宁84进行回交， 获得BC1F1代种子； 说 明 书 2/4 页 4 CN 106962185 B 4 0031 (2)种植BC1F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与宁84进行回交， 同时收获BC1F2代 种子； 0032 (3)种植BC2F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与宁84进行回交， 收获BC3F1代种子； 0033 (4)种植BC3F1代， 分子标记辅助选择阳性单株收获BC3F2代种子； 0034 (5)按株系种植BC3F2代选择群体， 进行分子标记辅助选择， 在阳性纯合单株中， 选 择结实率高、 穗大粒多、 丰产性好的单株收获BC3F3代种子， 同时选

17、择彻底不育、 开花习性较 好， 植株不高于85cm的单株割蔸再生， 在短日低温条件下收获BC3F3代种子。 0035 步骤(1)(5)中所述分子标记辅助选择为采取Pi2基因上游Indel标记选择； 0036 所述Pi2基因上游Indel标记选择所采用的引物信息如下： 0037 Pi2基因上游标记正向引物： GGTCGTGTTGCATCGGTAAG； 0038 Pi2基因上游标记反向引物： TTCCCCCATCGTGCAAATTG。 0039 步骤(2)中所述收获BC1F2代种子后， 优选进行品质分选， 所述品质分选为在室内进 行稻米品质分析， 淘汰外观品质较差的单株及其所做回交组合。 0040

18、 步骤(5)中所述短日低温条件优选为11h12h日照， 1822条件下。 0041 对于可育单株， 进行稻瘟病抗性鉴定、 产量鉴定和稻米品质分析等试验， 最终选择 稻瘟病抗性好、 产量高、 稻米品质优的品系最为苗头品系用于各级试验； 对于不育单株， 进 行配合力测定， 同时结合稻瘟病抗性鉴定、 育性鉴定和稻米品质分析等， 选择在长日照条件 下的育性临界温度能够降低到21左右， 在短日照条件下的育性临界温度提高到25左 右， 同时稻瘟病抗性好、 一般配合力高、 稻米品质优的水稻粳稻两系不育系进行鉴定。 0042 实施例2 0043 本发明提供了一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种

19、方法， 包括以下步骤： 0044 (1)用籼型抗稻瘟病两系不育系华1015S和常规粳稻甬粳2号B(宁波2号B)做杂交， 种植杂种F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与甬粳2号B(宁波2号B)进行回交， 获得BC1F1代 种子； 0045 (2)种植BC1F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与甬粳2号B(宁波2号B)进行回交， 同 时收获BC1F2代种子； 0046 (3)种植BC2F1代， 分子标记辅助选择阳性单株与甬粳2号B(宁波2号B)进行回交， 收 获BC3F1代种子； 0047 (4)种植BC3F1代， 分子标记辅助选择阳性单株收获BC3F2代种子； 0048 (5)按株系种植BC3F2代

20、选择群体， 进行分子标记辅助选择， 在阳性纯合单株中， 选 择结实率高、 穗大粒多、 丰产性好的单株收获BC3F3代种子， 同时选择彻底不育、 开花习性较 好， 植株不高于85cm的单株割蔸再生， 在短日低温条件下收获BC3F3代种子。 0049 步骤(1)(5)中所述分子标记辅助选择为同时采取Pi2基因上游Indel标记选择 和Pi2基因下游SSR标记选择； 0050 所述Pi2基因上游Indel标记选择所采用的引物信息如下： 0051 Pi2基因上游标记正向引物： GGTCGTGTTGCATCGGTAAG； 0052 Pi2基因上游标记反向引物： TTCCCCCATCGTGCAAATTG；

21、 0053 所述Pi2基因下游SSR标记选择所采用的引物信息如下： 说 明 书 3/4 页 5 CN 106962185 B 5 0054 Pi2基因下游标记正向引物： TCCAAGACTGAACAGCGAGA； 0055 Pi2基因下游标记反向引物： TGCGAATCAAATCACTGCAC。 0056 步骤(2)中所述收获BC1F2代种子后， 优选进行品质分选， 所述品质分选为在室内进 行稻米品质分析， 淘汰外观品质较差的单株及其所做回交组合。 0057 步骤(5)中所述短日低温条件优选为11h12h日照， 1822条件下。 0058 对于可育单株， 进行稻瘟病抗性鉴定、 产量鉴定和稻米品

22、质分析等试验， 最终选择 稻瘟病抗性好、 产量高、 稻米品质优的品系最为苗头品系用于各级试验； 对于不育单株， 进 行配合力测定， 同时结合稻瘟病抗性鉴定、 育性鉴定和稻米品质分析等， 选择在长日照条件 下的育性临界温度能够降低到21左右， 在短日照条件下的育性临界温度提高到25左 右， 同时稻瘟病抗性好、 一般配合力高、 稻米品质优的水稻粳稻两系不育系进行鉴定。 0059 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。

23、 说 明 书 4/4 页 6 CN 106962185 B 6 0001 SEQUENCE LISTING 0002 宁波市农业科学研究院 0003 一种同时提高常规粳稻和粳型两系不育系稻瘟病抗性的育种方法 0004 1 0005 4 0006 PatentIn version 3.5 0007 1 0008 20 0009 DNA 0010 Artificial Sequence 0011 0012 Pi2基因上游标记正向引物 0013 1 0014 ggtcgtgttg catcggtaag 20 0015 2 0016 20 0017 DNA 0018 Artificial Sequen

24、ce 0019 0020 Pi2基因上游标记反向引物 0021 2 0022 ttcccccatc gtgcaaattg 20 0023 3 0024 20 0025 DNA 0026 Artificial Sequence 0027 0028 Pi2基因下游标记正向引物 0029 3 0030 tccaagactg aacagcgaga 20 0031 4 0032 20 0033 DNA 0034 Artificial Sequence 0035 0036 Pi2基因下游标记反向引物 0037 4 0038 tgcgaatcaa atcactgcac 20 序 列 表 1/1 页 7 CN 106962185 B 7