[发明专利]一种水稻杂种产量优势的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作物育种技术，特别是一种水稻杂种优势产量的预测方法。

背景技术

作物杂种优势是存在于自然界的一种普遍现象，它主要表现在杂种一代，与其双亲相比具有明显的优势。在过去数十年中，利用作物杂种优势显著地提高了农作物产量和适应性，尤其是我国水稻杂种优势的成功利用，举世瞩目，成为上世纪农业研究领域最伟大的成就之一。长期以来，国内外育种家对水稻杂种优势的发掘和利用一直保持着极大兴趣。然而，由于水稻杂种优势性状表现出的特殊性和复杂性，使得杂种优势育种比常规育种更加烦琐、复杂，特别是杂种产量优势的评价耗时、费力，且由于年度、环境的差异导致评价的准确率低。于是，人们渴望找到一种高效率的水稻杂种产量优势预测的有效途径。近年来，利用DNA分子标记技术，围绕杂种一代的双亲遗传变异展开了大量的水稻杂种优势的分子遗传研究取得了一些进展，提出了不同的理论，有等位基因显性互补理论、等位基因超显性互作、以及非等位基因互作等主要理论。这对杂交水稻育种实践起到了很好的指导作用。但是，它们很难落实到育种实践中去有效预测具体的杂交组合的杂种优势。为了实现水稻杂种优势的有效预测，开展了大量的杂种优势性状分子标记定位探索，结果显示从不同杂交组合获得的分子标记相差甚远。究其原因，水稻杂种优势性状是一个非单一的性状，它从单细胞的杂合子到组织、器官乃至整个植株，生育期等都贯穿着杂种优势，具体的某个或某些基因是不可能操纵杂种优势性状的，试图通过个别基因的标记是很难实现水稻杂种优势的有效预测方法和技术的突破。因此，时至今日还没有一种技术方法能有效、快速的预测水稻杂种优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效、快速预测水稻杂种优势的预测方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种水稻杂种产量优势的预测方法，包括以下步骤：

1)、合成寡核苷酸序列；

2)、配制连接子：利用上述寡核苷酸序列配制连接子；

3)、提取杂种一代的基因组DNA；

4)、基因组DNA与连接子连接：将步骤2)所得的连接子和步骤3)所得的基因组DNA进行连接；

5)、PCR扩增反应：利用步骤1)所得的寡核苷酸序列作为PCR引物之一，执行PCR反应；

6)、PCR产物定量分析：获得上述PCR产物峰值对应的分子量；

7)、杂种产量优势预测：根据上述杂种一代PCR产物峰值对应的分子量，分子量越大则该杂种一代的优势越强。

作为本发明的水稻杂种产量优势的预测方法的改进：寡核苷酸序列为SS：5’GATGAATCCTGAGTGTAACCCTA 3’或LS：5’ACACTCAGGATTCATCCT 3’(5’端磷酸化)。

作为本发明的水稻杂种产量优势的预测方法的进一步改进：步骤5)中的另一PCR引物为PF：5’CGTGCATTAAGTGCACAGTAA 3’或者为在水稻基因组中位于PF引物附近的上下游区域所设计的类似引物。

作为本发明的水稻杂种产量优势的预测方法的进一步改进：SS链除3’端的1～7个碱基不可改变外，其余碱基容许有一定变化；LS链除3’端的1～2两个碱基外，其余碱基必须与SS链的5’端完全互补。

本发明的水稻杂种产量优势的预测方法中，步骤2)、3)和4)所采用的均是常规方法，其中步骤3)按常规方法提取水稻杂种一代的基因组DNA，为了确保基因组DNA样品的纯度和完整性，建议选用通用试剂盒的制备方法。在步骤6)中，为减少PCR反应液以及未反应引物对产物定量测定的干扰，能准确测定PCR产物的分子量，将PCR产物和DNA标样一道进行琼脂糖凝胶分离，溴化乙锭染色，并在254nm紫外光下进行高清晰的数码照相，再根据图片进行定量分析，获得PCR产物峰值对应的分子量。在步骤7)中，上述杂种一代PCR产物测得的分子量大小与该杂种一代的优势成正比关系。

本发明的水稻杂种产量优势的预测方法，改变了对水稻杂种优势预测研究的传统思路，集中对影响细胞生活力、生命力等关键因子展开了系列研究后，取得了突破。本发明的水稻杂种产量优势的预测方法，具有如下优点：

1)本发明技术最重要的优点在于，它能对水稻杂种产量的优势作出较准确的预测，准确率可高达99％，因此大大提高了杂交水稻育种的预见性。2)不受水稻生长季节的控制，可利用冬季时间进行预测实验，有效节约时间，提高育种效率。3)不受环境变化的影响，能有效减少环境导致的误差。

附图说明