一种利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法.pdf

本发明公开了一种利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法：利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记进行检测，选择与中早39之间均存在多态性的材料作为稻瘟病抗性待改良的水稻材料，将稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39杂交获得杂种F1代，并自交获得F2代，在F2代利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记选择分子标记带型均与中早39一致的F2代单株进行连续自交，并在后续每个世代利用上述5个分子标记选择带型均与中早39一致的单株进行自交，直到获得农艺性状稳定的Fn(n一般大于9)代稻瘟病抗性得到改良的水稻材料为止。

1.  一种利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39杂交，获得杂种F₁代，稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39之间利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记进行检测均存在多态性；
(2)种植步骤(1)获得的杂种F₁代，将杂种F₁代自交，获得F_２代；
(3)种植步骤(2)获得的F₂代，并利用D615、D621、D631、1638、D643等5个分子标记检测F₂代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₂代单株进行自交，获得F₃代；
(4)种植步骤(3)获得的F₃代，并利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F₃代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₃代单株进行自交，获得F₄代；
(5)种植步骤(4)获得的F₄代，并利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F₄代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₄代单株进行自交，获得F₅代；
(6)种植步骤(5)获得的F₅代，按照步骤(5)的方法检测并选择合适的单株进行自交，自交后继续按照步骤(5)的方法检测并不断选择合适单株进行多次自交，直到得到农艺性状稳定的自交后代F_n(n值一般应大于9)为止；
(7)种植步骤(6)得到的农艺性状稳定的自交后代F_n(n值一般应大于9)，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F_n(n值一般应大于9)代群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的单株作为最终稻瘟病抗性得到改良的水稻材料。

2.  根据权利要求1所述的利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保证D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记在稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39之间均存在多态性的目的是，在分离世代中可根据多态性跟踪中早39染色体片段的导入情况。

3.  根据权利要求1所述的利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，稻瘟病抗性待改良的水稻材料应该用多个稻瘟病菌株检测后确认其抗性比中早39差，稻瘟病抗性待改良的水稻材料可以是籼稻，也可以是粳稻，可以是恢复系，也可以是保持系等不同的育种材料。

4.  根据权利要求1所述的利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法，其特征在于，权利要求1描述的D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记是用于检测和追踪中早39第6染色体上的5个相应的稻瘟病抗性QTL；其中D615用于追踪第6染色体上的qBR6-1(ZZ)，D621用于追踪第6染色体上的qBR6-2(ZZ)，D631用于追踪第6染色体上的qBR6-3(ZZ)，D638用于追踪第6染色体上的qBR6-4(ZZ)，D643用于追踪第6染色体上的qBR6-5(ZZ)；D615、 D621、D631、D638、D643等5个分子标记是分别与qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)这5个稻瘟病抗性QTL紧密连锁的分子标记。

5.  根据权利要求1所述的利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法，其特征在于，所述步骤(7)中，最终获得的稻瘟病抗性得到改良的水稻材料并不能保证同时存在qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)等5个抗性QTL，但是能保证聚合中早39第6染色体上尽量多的抗性QTL，并使最终获得的改良材料的稻瘟病抗性得到提高。

一种利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL的方法
技术领域
本发明涉及一种利用中早39第6染色体上的稻瘟病抗性QTL来改良水稻材料的稻瘟病抗性，以选育稻瘟病抗性提高的水稻育种材料的方法。
背景技术
水稻作为粮食作物在我国具有重要的地位。稻瘟病被认为是水稻三大病害之一。利用多个稻瘟病抗性基因并将其聚合到同一个品种中是使该品种获得持久抗性的最经济有效的方法。中早39是中国水稻研究所培育的常规籼稻品种，于2009年通过浙江省审定，2012年通过国家审定。中早39被农业部认定为超级稻，该品种具有良好的稻瘟病抗性，本发明人通过QTL分析发现中早39在第6染色体携带qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)等5个稻瘟病抗性QTL，因此中早39第6染色体上的稻瘟病抗性QTL可作为稻瘟病抗性基因的供体在育种实践上加以利用。在此背景下，本发明提出了一种利用中早39第6染色体稻瘟病抗性QTL以改良水稻材料的稻瘟病抗性的方法。
发明内容
本发明采用的是利用D615、D621、D631、D638、D643这5个分子标记来最大程度的聚合中早39第6染色体上qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)等5个稻瘟病抗性QTL，并结合常规育种手段以选育稻瘟病抗性提高的水稻材料的方法。本发明主要有两个优点：(A)能最大程度的聚合中早39第6染色体上的qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)等5个稻瘟病抗性QTL；(B)对稻瘟病抗性QTL的选择相对简单，在选择过程中不需要进行田间接种鉴定，方便省事。
本发明包括以下步骤：
(1)将稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39杂交，获得杂种F₁代，稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39之间利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记进行检测均存在多态性；
(2)种植步骤(1)获得的杂种F₁代，将杂种F₁代自交，获得F₂代；
(3)种植步骤(2)获得的F₂代，并利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F₂代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₂代单株进行自交，获得F₃代；
(4)种植步骤(3)获得的F₃代，并利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F₃代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₃代单株进行自交，获得F₄代；
(5)种植步骤(4)获得的F₄代，并利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F₄代分离群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的F₄代单株进行自交，获得F₅代；
(6)种植步骤(5)获得的F₅代，按照步骤(5)的方法检测并选择合适的单株进行自交，自交后继续按照步骤(5)的方法检测并不断选择合适单株进行多次自交，直到得到农艺性状稳定的自交后代F_n(n值一般应大于9)为止；
(7)种植步骤(6)得到的农艺性状稳定的自交后代F_n(n值一般应大于9)，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测F_n(n值一般应大于9)代群体的每一个单株，选择D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记检测的带型均与中早39一致的单株作为最终稻瘟病抗性得到改良的水稻材料。
进一步地，所述步骤(1)中，保证D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记在稻瘟病抗性待改良的水稻材料与中早39之间均存在多态性的目的是，在分离世代中可根据多态性跟踪中早39染色体片段的导入情况。
进一步地，所述步骤(1)中，稻瘟病抗性待改良的水稻材料应该用多个稻瘟病菌株检测后确认其抗性比中早39差，稻瘟病抗性待改良的水稻材料可以是籼稻，也可以是粳稻，可以是恢复系，也可以是保持系等不同的育种材料。
进一步地，权利要求1描述的D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记是用于检测和追踪中早39第6染色体上的5个相应的稻瘟病抗性QTL；其中D615用于追踪第6染色体上的qBR6-1(ZZ)，D621用于追踪第6染色体上的qBR6-2(ZZ)，D631用于追踪第6染色体上的qBR6-3(ZZ)，D638用于追踪第6染色体上的qBR6-4(ZZ)，D643用于追踪第6染色体上的qBR6-5(ZZ)；D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记是分别与qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)这5个稻瘟病抗性QTL紧密连锁的分子标记。
进一步地，所述步骤(7)中，最终获得的稻瘟病抗性得到改良的水稻材料并不能保证同时存在qBR6-1(ZZ)、qBR6-2(ZZ)、qBR6-3(ZZ)、qBR6-4(ZZ)、qBR6-5(ZZ)等5个抗性QTL，但是能保证聚合中早39第6染色体上尽量多的抗性QTL，并使最终获得的改良材料的稻瘟病抗性得到提高。
具体实施方式
用一个具体实施例子进行详细说明：利用中早39改良春江糯的稻瘟病抗性(春江糯是中国水稻研究所培育的常规粳稻品种，于1993年通过浙江省品种审定；D615、D621、D631、D638、D643这5个分子标记在中早39和春江糯之间存在多态性)，具体实施步骤如下：
1.将中早39与春江糯杂交，获得杂种F₁代(可以用中早39做母本春江糯做父本进行杂交，也可以用春江糯做母本中早39做父本进行杂交)；
2.种植杂种F₁，将杂种F₁代单株自交获得F₂代；
3.种植F₂代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₂代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₃代；
4.种植F₃代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₃代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₄代；
5.种植F₄代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₄代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₅代；
6.种植F₅代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₅代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₆代；
7.种植F₆代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₆代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₇代；
8.种植F₇代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₇代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F8代；
9.种植F₈代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₈代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株自交，获得F₉代；
10.种植F₉代单株，利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记对F₉代单株进行检测，选择5个分子标记带型均与中早39一致的单株作为最终的稻瘟病抗性得到改良的水稻材料。
D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记的序列见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。
以上实施例子利用D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记进行检测采用以下的检测方法：用水稻叶片DNA作为模板，PCR扩增待测的水稻单株，水稻叶片DNA提取方法采用通用的植物叶片DNA提取方法；PCR扩增分别以D615、D621、D631、D638、D643等5个分子标记作为引物，PCR扩增程序为94℃5分钟，35个循环的94℃30秒、55℃30秒、72℃1分种，及最后的72℃7分钟；PCR扩增产物采用变性聚丙烯酰胺凝胶进行电泳，并用硝酸银染色显色观察。这些方法均为常规的实验方法，因此在这里不再赘述。