[发明专利]水稻雄性不育株系创制的方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物工程技术领域中的水稻株系创制的方法，具体是一种水稻雄性不育株系创制的方法及其用途、恢复不育性状的方法。

背景技术

水稻是世界上主要的粮食作物之一，更是我国最重要的粮食作物。中国是世界上最大的稻米生产国和消费国，约有60%以上的国人以稻米为主食。我国水稻年播种面积超过3000万公顷，占世界的20%，占全国粮食作物播种面积的30％；2011年，水稻总产量1.987亿吨，占粮食总产量的42％，单位面积产量比所有粮食作物平均单产高出45％以上；单位面积产量6.35吨/公顷，比全球平均产量3.85吨/公顷高65%。其中一个重要因素就是杂交水稻的广泛种植。

雄性不育系：是指一种雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由于花粉无力生活，不能自花授粉结实，只有依靠外来花粉才能受精结实，因此借助这种母水稻作为遗传工具，通过人工辅助授粉的方法，就能产生大量杂交种子。从育种战略上看，杂交水稻的发展可以分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段。每进入一个新阶段，都是育种上的一次突破，从而会把水稻的产量提高到一个新台阶。现在生产上用的杂交水稻属于三系法品种间杂交优势利用的范畴，这种三系杂交稻一般要比常规水稻增产20%左右，当前仍处于方兴未艾时期。但是，三系法杂交水稻种子优势表现复杂，受恢复系和保持系关系限制，使优良组合的筛选比较困难。因此，科学家一直在筛选和培育新的不育系，以期扩展细胞质背景，为远缘杂交和杂种优势的利用奠定基础。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种水稻雄性不育株系创制的方法及其用途、恢复雄性不育性状的方法，利用EAT1基因及其蛋白参与调控水稻雄性生殖的特点，及其利用转基因技术控制水稻雄性生殖发育，通过突变该蛋白序列或抑制该蛋白的表达产生新的水稻雄性不育株系，在农业生产上具有十分重要的应用。第一方面，本发明涉及一种水稻雄性不育株系创制的方法，包括如下步骤：选择常规水稻品种，处理，培育，即得所述水稻雄性不育株系，所述处理为，

(a)采用常规基因工程方法，敲除或者改变编码如SEQ ID NO.3所示氨基酸的核苷酸序列，使所示氨基酸序列发生缺失或变异，进而使得所述氨基酸序列对应多肽的活性水平下降或丧失；

或者(b)采用常规基因工程方法，抑制或者降低编码如SEQ ID NO.3所示氨基酸序列的核苷酸序列的表达，降低所述氨基酸序列对应多肽的表达水平。

优选地，所述水稻品种为粳稻品种9522、籼稻品种广陆矮4号、龙特甫或籼稻品种9311。

优选地，所述核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

优选地，所述水稻雄性不育株系创制的方法包括如下步骤：采用常规基因工程方法，使常规水稻品种中如SEQ ID NO.2所示核苷酸序列突变为SEQ ID NO.4，培育，进而获得所述水稻雄性不育株系，即eat1突变体。

优选地，所述水稻雄性不育株系创制的方法包括如下步骤：构建所述基因的RNA干扰植物表达载体，转化水稻植株，进而获得所述水稻雄性不育株系。

第二方面，本发明还涉及前述方法获得的水稻雄性不育株系在水稻制种中的用途，其特征是，所述用途为：

(a)以所述水稻雄性不育株系做为常规育种的雄性不育材料，进行育种；

或者(b)以所述水稻雄性不育株系作为母本，进行杂交育种。

第三方面，本发明还涉及恢复前述方法获得的水稻雄性不育株系的雄性不育性状的方法，将EAT1互补根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）EHA105转入所述水稻雄性不育株系，培育，即得；其中EAT1互补构建含有编码如SEQ ID NO.1所示核苷酸；具体包括如下步骤：

(a)提供携带表达载体的EAT1互补根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）EHA105；

(b)将水稻细胞或组织或器官与步骤(a)中的农杆菌接触，从而使编码如SEQ ID NO.1所示的核苷酸转入水稻细胞，并且整合到水稻细胞的染色体上；

(c)选择转入所述核苷酸的水稻细胞或组织，再生，获得水稻植株。

优选地，所述编码如SEQ ID NO.3所示氨基酸的核苷酸如SEQ ID NO.2所示。