[发明专利]含目标基因组DNA片段植株的选育方法

说明书

本发明提供一种基于全基因组选择育种技术，快速精确选育含目标基因组DNA片段植株的方法，包括：(1)以不含目标基因组DNA片段的受体植物亲本作为轮回亲本，与含有该片段的供体植物亲本，进行杂交、回交和自交；(2)在育种过程中利用前景选择标记进行前景选择；(3)在育种过程中利用高密度分子标记检测方法进行全基因组背景选择；(4)利用上述步骤直至获得目标基因组DNA片段两侧同源重组，目标基因组DNA片段纯合，且背景完全回复的目标植株。另外，本发明还提供含抗稻瘟病基因重组DNA片段的水稻植株的选育方法。本发明通过精确的前景选择和高密度分子标记全基因组背景选择，可快速获得背景与受体亲本完全一致、仅含供体亲本目标基因组DNA片段的稳定的目标植株。

技术领域

本发明涉及遗传学、基因组学和分子育种领域，具体地说，涉及全基因组选择育种技术以及利用该技术快速精确选育含目标基因组DNA片段的植株的方法。

背景技术

长期以来，传统育种的选择方法主要依赖于田间表现型的评价，根据育种家个人经验进行取舍，其最大的缺点在于耗时长。近年来，育种家开始应用分子标记辅助选择方法改良个别目标性状，虽然该方法的运用能显著的缩短育种年限，但仍然存在如下的缺点。(1)非目标基因组DNA片段的导入。现有分子标记辅助选择方法的应用大多局限于单个基因位点的选择，仅确保包含目标基因组DNA片段的导入而忽略导入片段的大小。因无法确定导入片段大小，导致与目标基因组DNA片段连锁的非目标基因组DNA片段也被转移到待改良材料中，即产生遗传累赘。(2)优良性状的丧失。由于无法在全基因组水平判断所选育植株的遗传背景，存在受体亲本某些优良性状丧失的风险。(3)缺乏稳定性。选育的植株可能因基因型不纯导致后代表型的分离。

稻瘟病是水稻最严重的病害之一，全球每年由稻瘟病引起的水稻产量损失占11％～30％，因此稻瘟病及其抗性的研究显得尤为重要。随着对稻瘟病研究的逐步深入，许多水稻抗稻瘟病基因DNA片段相继被定位和克隆。其中，水稻第6染色体的Pi2区间被定位和克隆了很多稻瘟病抗性基因，如Pi2、Piz-t、Pi9、Pigm、Pi50，该区间包含一个稻瘟病抗性基因的基因簇(Dai等，2010；Qu等，2006；Wang等，2012；Zhou等，2006；Xiao等，2012；Liu等，2002；Liu等，2011；Jiang等，2012；Zhu等，2012；Deng等，2006)。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速精确选育含目标基因组DNA片段的植株的方法。

本发明的另一目的是提供含抗稻瘟病基因重组DNA片段的水稻植株的选育方法。

为了实现本发明目的，本发明的含目标基因组DNA片段的植株选育方法，其是基于全基因组选择育种技术，在育种过程中，通过精确的前景选择和高密度分子标记全基因组背景选择，获得将目标基因组DNA片段导入受体植物亲本的重组植株。所述方法包括以下步骤：

(1)以不含目标基因组DNA片段的受体植物亲本作为轮回亲本，与含有所述目标基因组DNA片段的供体植物亲本，进行杂交、回交和自交；

(2)在育种过程中利用前景选择标记进行前景选择；

(3)在育种过程中利用高密度分子标记检测方法进行全基因组背景选择；

(4)利用上述步骤直至获得目标基因组DNA片段两侧同源重组，目标基因组DNA片段纯合，且背景完全回复的目标植株。