一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510036032.1

申请日:

2015.01.22

公开号:

CN104694625A

公开日:

2015.06.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12Q 1/68申请日:20150122|||公开

IPC分类号:

C12Q1/68

主分类号:

C12Q1/68

申请人:

中国水稻研究所

发明人:

曾宇翔; 季芝娟; 杨长登; 梁燕

地址:

310006浙江省杭州市体育场路359号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法:将水稻品种Lemont和扬稻4号杂交构建分离群体,对分离群体内的单株利用D309、RM3585、D463、D755等4个分子标记分别检测4个与粒长相关的QTL:qGL-3-1YD、qGL-3-2LE、qGL-4YD、qGL-7LE。将D309扩增出的扬稻4号分子标记带型命名为A,RM3585扩增的Lemont带型命名为B,D463扩增的扬稻4号带型命名为C,D755扩增的Lemont带型命名为D。根据育种需要选择聚合A、B、C、D四个分子标记基因型中不同数目的基因型的单株来获得不同粒长的水稻育种材料。本发明可以不通过表型鉴定而选育不同粒长的长粒型水稻材料,以提高育种效率。

权利要求书

权利要求书
1.  一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将水稻品种Lemont和水稻品种扬稻4号杂交构建分离群体Fn(n≥2);
(2)用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增步骤(1)获得的分离 群体内的单株的叶片DNA;
(3)利用步骤(2)所述的4个分子标记分别检测步骤(1)描述的分离群体,追踪4 个与水稻粒长相关的数量性状基因座位(QTL);其中标记D309定位于水稻第3染色体,用于 选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-3-1YD;RM3585定位于水稻第3染色 体,用于选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-3-2LE;D463定位于水稻 第4染色体,用于选择位于水稻第4染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-4YD;D755定位于 水稻第7染色体,用于选择位于水稻第7染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-7LE;将D309 扩增到的与扬稻4号带型相同的分子标记基因型命名为A,将RM3585扩增到的与Lemont带 型相同的分子标记基因型命名为B,将D463扩增到的与扬稻4号带型相同的分子标记基因型 命名为C,将D755扩增到的与Lemont带型相同的分子标记基因型命名为D;
(4)选择步骤(1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述的A、B、C、D全部四个基因 型的单株以获得最大粒长的水稻材料;选择步骤(1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述 的A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株以获得粒长次之的水稻材料;选择步骤 (1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的 单株以获得粒长较聚合任意3个基因型的单株更短的水稻材料;选择步骤(1)描述的分离群 体内携带步骤(3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株以获得粒长较 聚合任意2个基因型更短的水稻材料;
(5)将聚合步骤(4)描述的不同数目的基因型的单株自交多代,以获得不同粒长的长 粒型水稻纯合材料。

2.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,所 述步骤(1)中,将Lemont与扬稻4号进行杂交,可选择Lemont作为母本扬稻4号作为父本, 也可以选择扬稻4号作为母本Lemont作为父本进行杂交。

3.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,所 述步骤(2)中,用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755检测分离群体内的单株的数目 应根据实际需要确定;以F2群体为例,要想在步骤(4)筛选获得1株携带A、B、C、D全部 四个基因型的水稻单株,理论上应检测不少于256个单株(计算方法为4×4×4×4);例如, 要想在步骤(4)筛选获得1株携带A、B、C、D四个基因型中的3个基因型的水稻单株,理 论上应检测不少于64个单株(计算方法为4×4×4);当然,这只是理论上的推测,在实际 检测过程中,应该根据需要确定检测的单株数目,总的来说,检测的单株数目越多,则获得 步骤(4)描述的不同要求的单株的机会才越大。

4.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,所 述步骤(3)中,分子标记基因型A是利用D309检测到的扬稻4号的分子标记带型,但A并 不是qGL-3-1YD的基因型,由于D309与qGL-3-1YD基因连锁,可间接通过选择A的基因型来 选择qGL-3-1YD的基因型;同理可根据RM3585与qGL-3-2LE基因连锁而通过间接选择B基因 型来选择qGL-3-2LE的基因型;根据D463与qGL-4YD基因连锁而通过间接选择C基因型来选 择qGL-4YD的基因型;根据D755与qGL-7LE基因连锁而通过间接选择D基因型来选择qGL-7LE 的基因型。

5.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,所 述步骤(4)中,聚合不同数目的基因型的单株的平均粒长按从大到小排序为:聚合A、B、 C、D全部4个>聚合A、B、C、D中任意3个>聚合A、B、C、D中任意2个>只含有A、 B、C、D中任意1个;需要指出的是,上述排序大小仅适用于种植在同一个环境条件下对同 一Fn世代(n为固定数值)内的分离群体进行比较。

6.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,所 述步骤(5)中,自交代数应根据育种实际需要确定。

7.  根据权利要求1所述的利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法,其特征在于,长 粒型水稻定义为不包括芒的未去壳谷粒长度大于9mm左右的水稻。

说明书

说明书一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法
技术领域
本发明涉及一种利用分子标记辅助选择来选择聚合不同的使水稻粒长增长的数量性状基 因座位(QTL),以选育不同粒长的长粒型水稻的方法。
背景技术
水稻是我国重要的粮食作物,水稻生产关系着国计民生和国家粮食安全。在我国,随着 水稻产量的稳步提高,水稻育种工作对水稻外观品质也提出了越来越高的要求。谷粒长度(简 称粒长)是关系水稻外观品质的一个重要的农艺性状。我国北方种植的粳稻品种多为短圆型 品种,北方居民也偏向消费短粒型稻米;在我国南方种植的籼稻多为细长型品种,南方居民 (特别是广东、广西、福建等省份)多偏向消费长粒型稻米。传统的选育不同粒长水稻的方 法是通过表型鉴定进行的,需要在水稻成熟后对粒长进行选择。通过分子标记对水稻的基因 型进行选择可以在水稻苗期即对粒长进行选择,不但提高选择的准确性,而且提高了育种效 率。水稻粒长是一个数量性状,受数量性状基因座位(QTL)控制。目前,尽管水稻科研界已经 定位出大量的与水稻粒长相关的QTL,也获得许多与其紧密连锁的分子标记,但是这些定位 在水稻不同染色体上的与粒长相关的QTL如何组合起来使用,采用什么分子标记将不同的粒 长QTL进行有效的聚合?对这些问题的回答,可以有效的指导育种实践,提高育种效率并加 快育种进程。在此背景下,本发明提出了一种利用分子标记辅助选择来聚合4个使水稻粒长 增长的QTL,以选育长粒型水稻的方法,本发明比起传统的表型选择方法有更高的选择准确 性,并可提高育种效率。
发明内容
本发明采用的是利用分子标记辅助选择来有选择性的聚合多个使水稻粒长增长的QTL, 以选育长粒型水稻的方法。本发明主要解决了(a)聚合哪几个使粒长增加的QTL?(b)采 用哪些分子标记进行选择?这两个问题。本发明提供了一种聚合qGL-3-1YD、qGL-3-2LE、 qGL-4YD、qGL-7LE等4个使水稻粒长增加的QTL,并利用D309、RM3585、D463、D755等4个 分子标记分别对这4个QTL进行选择的方法。本发明有效的利用了qGL-3-1YD、qGL-3-2LE、 qGL-4YD、qGL-7LE等4个使粒长增长的QTL的累加效应,并有效的利用了D309、RM3585、D463、 D755等4个分子标记对这4个QTL的选择有效性,达到了准确聚合不同的粒长QTL,以选育 长粒型水稻的目的。
本发明包括以下步骤:
(1)将水稻品种Lemont和水稻品种扬稻4号杂交构建分离群体Fn(n≥2);
(2)用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增步骤(1)获得的分离 群体内的单株的叶片DNA;
(3)利用步骤(2)所述的4个分子标记分别检测步骤(1)描述的分离群体,追踪4 个与水稻粒长相关的数量性状基因座位(QTL);其中标记D309定位于水稻第3染色体,用于 选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-3-1YD;RM3585定位于水稻第3染色 体,用于选择位于水稻第3染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-3-2LE;D463定位于水稻 第4染色体,用于选择位于水稻第4染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-4YD;D755定位于 水稻第7染色体,用于选择位于水稻第7染色体的与粒长增长有关的QTL:qGL-7LE;将D309 扩增到的与扬稻4号带型相同的分子标记基因型命名为A,将RM3585扩增到的与Lemont带 型相同的分子标记基因型命名为B,将D463扩增到的与扬稻4号带型相同的分子标记基因型 命名为C,将D755扩增到的与Lemont带型相同的分子标记基因型命名为D;
(4)选择步骤(1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述的A、B、C、D全部四个基因 型的单株以获得最大粒长的水稻材料;选择步骤(1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述 的A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株以获得粒长次之的水稻材料;选择步骤 (1)描述的分离群体内聚合步骤(3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的 单株以获得粒长较聚合任意3个基因型的单株更短的水稻材料;选择步骤(1)描述的分离群 体内携带步骤(3)描述的A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株以获得粒长较 聚合任意2个基因型的单株更短的水稻材料;
(5)将聚合步骤(4)描述的不同数目的基因型的单株自交多代,以获得不同粒长的长 粒型水稻纯合材料。
进一步地,所述步骤(1)中,将Lemont与扬稻4号进行杂交,可选择Lemont作为母本 扬稻4号作为父本,也可以选择扬稻4号作为母本Lemont作为父本进行杂交。
进一步地,所述步骤(2)中,用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755检测分离群体 内的单株的数目应根据实际需要确定;以F2群体为例,要想在步骤(4)筛选获得1株携带A、 B、C、D全部四个基因型的水稻单株,理论上应检测不少于256个单株(计算方法为4×4×4 ×4);例如,要想在步骤(4)筛选获得1株携带A、B、C、D四个基因型中的3个基因型的水 稻单株,理论上应检测不少于64个单株(计算方法为4×4×4);当然,这只是理论上的推测, 在实际检测过程中,应该根据需要确定检测的单株数目,总的来说,检测的单株数目越多, 则获得步骤(4)描述的不同要求的单株的机会才越大。
进一步地,所述步骤(3)中,分子标记基因型A是利用D309检测到的扬稻4号的分子标 记带型,但A并不是qGL-3-1YD的基因型,由于D309与qGL-3-1YD基因连锁,可间接通过选 择A的基因型来选择qGL-3-1YD的基因型;同理可根据RM3585与qGL-3-2LE基因连锁而通过 间接选择B基因型来选择qGL-3-2LE的基因型;根据D463与qGL-4YD基因连锁而通过间接选 择C基因型来选择qGL-4YD的基因型;根据D755与qGL-7LE基因连锁而通过间接选择D基因 型来选择qGL-7LE的基因型。
进一步地,所述步骤(4)中,聚合不同数目的基因型的单株的平均粒长按从大到小排 序为:聚合A、B、C、D全部4个>聚合A、B、C、D中任意3个>聚合A、B、C、D中任意2 个>只含有A、B、C、D中任意1个;需要指出的是,上述排序大小仅适用于种植在同一个环 境条件下对同一Fn世代(n为固定数值)内的分离群体进行比较。
进一步地,所述步骤(5)中,自交代数应根据育种实际需要确定。
进一步地,本发明专利提到的长粒型水稻定义为不包括芒的未去壳谷粒长度大于9mm左 右的水稻。
具体实施方式
实施例1:选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意一个基因型的单株以获得平均粒长 大于9.45mm的F2代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F2分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F2分离群体内的191个 单株,这个包括191个单株在内的F2群体于2011年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755的标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12卷:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/公共数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株可以在F2代获得粒长 大于9.45mm(平均值)的水稻材料(表1)。
表1在F2世代利用4个不同的分子标记进行选择得到的携带不同基因型的单株的粒长 平均数(n表示携带相应基因型的单株数目)
基因型(所用标记) 粒长(mm) 携带A(D309) 9.45±0.45(n=37) 携带B(RM3585) 9.48±0.43(n=41) 携带C(D463) 9.47±0.41(n=59) 携带D(D755) 9.45±0.45(n=40)
5.将入选的水稻单株自交多代,以获得其他农艺性状稳定的水稻株系。
实施例2:选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单株以获得平均粒长 大于9.61mm的F2代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F2分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F2分离群体内的191个 单株,这个包括191个单株在内的F2群体于2011年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/公共数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单株可以获得粒长大于9.61 mm(平均值)的水稻材料(表2)。
表2在F2世代利用4个分子标记分别选择聚合A、B、C、D四个基因型之中的任意2 个基因型的单株的粒长平均数(n表示携带相应基因型的单株数目)
D309 RM3585 D463 D755 粒长(mm) 携带A 携带B - - 9.67±0.42(n=10) 携带A - 携带C - 9.61±0.34(n=10) 携带A - - 携带D 9.64±0.57(n=9) - 携带B 携带C - 9.65±0.42(n=12) - 携带B - 携带D 9.67±0.34(n=12) - - 携带C 携带D 9.74±0.40(n=15)
5.将入选的水稻单株自交多代,以获得其他农艺性状稳定的水稻株系。
实施例3:选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株以获得平均粒长 大于9.8mm的F2代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F2分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F2分离群体内的191个 单株,这个包括191个单株在内的F2群体于2011年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et a1.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/公共数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株可以获得平均粒长大于 9.8mm的水稻材料(表3)。
表3在F2世代利用4个分子标记分别选择聚合A、B、C、D四个基因型之中的任意3 个基因型的单株的粒长平均数(n表示携带相应基因型的单株数目)
D309 RM3585 D463 D755 粒长(mm) 携带A 携带B 携带C - 9.80±0(n=2) 携带A 携带B - 携带D 9.90±0.14(n=2) 携带A - 携带C 携带D 10.00±0.17(n=3) - 携带B 携带C 携带D 9.85±0.31(n=6)
5.将入选的水稻单株自交多代,以获得其他农艺性状稳定的水稻株系。
实施例4:选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意一个基因型的单株以获得平均粒长 大于9.64mm的F7代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F7分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F7分离群体内的222个 单株,这个包括222个单株在内的F7群体于2014年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12卷:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株可以在F7代获得粒长 大于9.64mm(平均值)的水稻材料(表4)。
表4在F7世代利用不同的分子标记选择携带A、B、C、D四个基因型中的任意1个基 因型的单株的粒长平均数(n表示携带相应基因型的单株数目)
基因型(所用标记) 粒长(mm) 携带A(D309) 9.64±0.76(n=139) 携带B(RM3585) 9.75±0.77(n=94) 携带C(D463) 9.79±0.70(n=113) 携带D(D755) 9.72±0.76(n=77)
5.将入选的水稻单株按需要自交多代,以获得其他农艺性状非常稳定的水稻株系。
实施例5:选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单株以获得平均粒 长大于9.84mm的F7代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F7分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F7分离群体内的222个 单株,这个包括222个单株在内的F7群体于2014年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12卷:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单株可以在F7代获得粒长 大于9.84mm(平均值)的水稻材料(表5);
表5在F7世代聚合A、B、C、D四个基因型中的任意2个基因型的单株的粒长平均数 (n表示携带相应基因型的单株数目)
D309 RM3585 D463 D755 粒长(mm) 携带A 携带B - - 9.88±0.80(n=56) 携带A - 携带C - 9.90±0.68(n=71) 携带A - - 携带D 9.89±0.77(n=50) - 携带B 携带C - 10.07±0.81(n=42) - 携带B - 携带D 9.84±0.87(n=40) - - 携带C 携带D 9.98±0.78(n=37)
5.将入选的水稻单株按需要自交多代,以获得其他农艺性状非常稳定的水稻株系。
实施例6:选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株以获得平均粒长 大于10.04mm的F7代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F7分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F7分离群体内的222个 单株,这个包括222个单株在内的F7群体于2014年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12卷:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株可以在F7代获得粒长 大于10.04mm(平均值)的水稻材料(表6);
表6在F7世代选择聚合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株的粒长平 均数(n表示携带相应基因型的单株数目)
D309 RM3585 D463 D755 粒长(mm) 携带A 携带B 携带C - 10.27±0.77(n=26) 携带A 携带B - 携带D 10.20±0.83(n=22) 携带A - 携带C 携带D 10.20±0.67(n=26) - 携带B 携带C 携带D 10.04.±1.05(n=18)
5.将入选的水稻单株按需要自交多代,以获得其他农艺性状非常稳定的水稻株系。
实施例7:选择聚合A、B、C、D全部四个基因型的单株以获得平均粒长为10.53mm的 F7代水稻材料
1.将水稻品种Lemont作母本,与水稻品种扬稻4号作父本进行杂交并构建F7分离群 体(水稻品种扬稻4号与水稻品种Lemont由中国水稻研究所国家水稻种质资源中期库提供)。
2.用4个分子标记D309、RM3585、D463、D755分别PCR扩增F7分离群体内的222个 单株,这个包括222个单株在内的F7群体于2014年5月播种在杭州市富阳市中国水稻研究 所试验农场;D309、D463、D755标记序列见Zeng Y.X.,et al.Development of 1047 insertion-deletion markers for rice genetic studies and breeding.Genetics and  Molecular Research,2013年,12卷:5226-5235;RM3585的标记序列从 http://www.gramene.org/数据库获取。
3.通过D309标记追踪A基因型来追踪扬稻4号的qGL-3-1YD基因(A基因型的分子标 记带型为D309标记扩增扬稻4号的带型);通过RM3585标记追踪B基因型来追踪Lemont的 qGL-3-2LE基因(B基因型的分子标记带型为RM3585标记扩增Lemont的带型);通过D463标 记追踪C基因型来追踪扬稻4号的qGL-4YD基因(C基因型的分子标记带型为D463标记扩增 扬稻4号的带型);通过D755标记追踪D基因型来追踪Lemont的qGL-7LE基因(D基因型的 分子标记带型为D755标记扩增Lemont的带型)。
4.选择聚合A、B、C、D全部四个基因型的单株可以在F7代获得平均粒长为10.53mm 的水稻材料(表7);
表7 在F7世代选择聚合全部4个基因型的单株的粒长平均数
D309 RM3585 D463 D755 粒长(mm) 携带A 携带B 携带C 携带D 10.53±0.82(n=11)
5.将入选的水稻单株按需要自交多代,以获得其他农艺性状非常稳定的水稻株系。
从以上实例1、实例2、实例3可看出,在播种于2011年5月的同一个F2群体内,聚 合A、B、C、D四个基因型中的任意3个基因型的单株的平均粒长>聚合A、B、C、D四个基 因型中的任意2个基因型的单株的平均粒长>携带A、B、C、D四个基因型中的任意1个基 因型的单株的平均粒长。从实例4、实例5、实例6、实例7可看出,在播种于2014年5月 的同一个F7群体内,聚合A、B、C、D全部四个基因型中的单株的平均粒长>聚合A、B、C、 D四个基因型中的任意3个基因型的单株的平均粒长>聚合A、B、C、D四个基因型中的任 意2个基因型的单株的平均粒长>携带A、B、C、D四个基因型中的任意1个基因型的单株 的平均粒长。如果将不同的Fn群体(n为变动数值)例如将F2群体与F7群体进行比较,则 不是本发明的讨论范围。
以上7个实施例子PCR扩增所用到的叶片DNA提取方法采用通用的CTAB方法;4个分子 标记的PCR扩增程序为94℃5分钟,35个循环的94℃30秒、55℃30秒、72℃1分钟,及 最后72℃7分钟;PCR扩增产物采用通用的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法和硝酸银染色法进行 检测。由于这些方法都是通用的常规实验方法,因此在这里不再赘述。
最后,需要指出的是,本发明不仅仅限于以上的实施例子,本领域技术人员从本发明公 开内容直接推导或联想到的所有变通情况,均认为是本发明的保护范围。

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本发明公开了一种利用分子标记辅助选育长粒型水稻的方法:将水稻品种Lemont和扬稻4号杂交构建分离群体,对分离群体内的单株利用D309、RM3585、D463、D755等4个分子标记分别检测4个与粒长相关的QTL:qGL-3-1YD、qGL-3-2LE、qGL-4YD、qGL-7LE。将D309扩增出的扬稻4号分子标记带型命名为A,RM3585扩增的Lemont带型命名为B,D463扩增的扬稻4号。

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