[发明专利]一种利用闭颖基因抑制转基因水稻花粉漂移的方法

说明书

技术领域

本发明属于转基因水稻种子的培育和生产领域。具体的说，本发明涉及一种利用水稻或其近缘物种的闭颖基因，防止花粉漂移，降低生态风险的育种新方法。

背景技术

通过转基因的方法培育新品种具有可用基因资源广、育种年限短等优势而备受关注。自1983年首例转基因作物问世以来，植物转基因技术得到了快速发展，现已成为20世纪生命科学领域最引人瞩目的成就之一。我国科学家也获得了一系列原创性成果，包括克隆了有重要应用价值的新基因，如xa13、Bph14、OsSKC1等；并成功培育出了一大批抗病、抗虫、耐非生物胁迫等转基因水稻品系。但转入的外源基因可以通过花粉漂流到其他品种或其近缘物种，使其他品种或其近缘物种获得类似的抗性而影响环境安全。外源基因的逃逸及其可能引发的环境风险已成为转基因安全的核心问题之一，例如，转基因水稻通过花粉传播可将目标基因(如抗除草剂基因)导入到近缘物种，造成抗除草剂“超级杂草”的形成，极大的危害生态和粮食的安全。

水稻闭颖授粉是一种有效抑制花粉漂移的方法。由于闭颖授粉水稻植株颖壳不张开，花药不外露，花粉不会传播到其他品系或其近缘种。Won et al.(1998)、通过诱变获得了多个不同的闭颖授粉突变体，并定位了相关的闭颖基因(cl(t)、cl7)，将这些闭颖基因通过杂交或/和分子技术手段转入转基因水稻品种，可以有效阻止花粉漂流，减少对环境的潜在威胁。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的不足之处，提供一种利用闭颖基因抑制转基因水稻花粉漂移的方法，通过该方法育成的品种颖花闭合，花药不外露，有效阻止自身花粉向外漂移，从而起到防外源转基因逃逸的目的。

本发明解决技术问题采用如下方案：

一种利用闭颖基因抑制转基因水稻花粉漂移的方法，其特点是：将水稻或其近缘物种的闭颖基因导入转基因水稻，使选育的转基因品种颖壳不张开，花药不外露，无法使自身的花粉向外漂移，从而达到阻止转入的外源基因通过花粉漂移向外扩散的目的，有效降低生态风险。

本发明所述水稻闭颖基因是能导致水稻或其近缘物种颖壳不张开的所有闭颖基因中的一种或几种，包括已经标记和/或克隆的ld(t)、cl7等基因，以及在以后研究中发现的导致闭颖性状的其他闭颖基因。

本发明将闭颖基因导入转基因水稻品种的方法包括杂交、回交、花药培养、分子标记辅助选择、RNA干涉、反义RNA或转基因中的一种或几种。

与已有技术相比，本发明有意效果具体体现在：

本发明将水稻或其近缘种的闭颖基因，通过杂交、回交、分子标记辅助选择、RNA干扰、反义RNA、花药培养或基因转化等一种或多种技术，导入转基因水稻品种，育成的品种颖花闭合，花药不外露，有效阻止自身花粉向外漂移，从而起到防外源转基因逃逸的目的。

附图说明

图1为培育的闭颖授粉与开颖授粉的品系比较。

具体实施方式

一种利用闭颖基因抑制水稻花粉漂移的方法，用于防止转基因水稻基因逃逸。具体内容如下：

1、采用杂交、回交和分子标记辅助选择的方法将水稻或其近缘物种中的闭颖基因导入抗除草剂转基因水稻中，通过分子标记辅助选择和自交纯合，培育闭颖抗除草剂转基因水稻品种。依次进行以下步骤：

①、将具有闭颖性状的CL-SUN(Maeng et al.，2006)、8m30(倪大虎等，2009)等突变体(闭颖基因标记为aa，除草剂敏感基因为bb)与含Bar基因的开颖授粉转基因水稻秀水04、加禾212等(开颖基因标记为AA，除草剂抗性基因基因型标记为BB)杂交，获得杂种F₁(基因型为AaBb)植株。

②、由于获得的杂种F1(基因型AaBb)基因型不分离，以杂种F₁为母本，经人工去雄，分别与含Bar基因的转基因水稻秀水04、加禾212等(基因型为AABB)回交(含Bar基因的转基因水稻秀水04、加禾212等为轮回亲本)，获得回交一代BC₁F₁种子。BC₁F₁代为分离世代，产生四种基因型(AABB、AABb、AaBB和AaBb)单株。

③、基因组DNA的提取