[发明专利]一种利用分子标记快速转育获得橙红色颖壳水稻育种材料及其转育方法

说明书

技术领域

本发明涉及农作物杂交育种培育方法技术领域，具体涉及一种利用分子标记快速 转育获得橙红色颖壳水稻育种材料及其转育方法。

背景技术

选育水稻育种新材料是选育水稻突破性品种的基础，目前水稻育种材料的选育主 要通过物理诱变、化学诱变、人工杂交、基因转化等方法获得突变体，育种家根据不同的选 育目标从突变体中选择材料，并结合单倍体技术、分子标记辅助选择等技术和田间性状表 现，最终选育获得遗传稳定的水稻育种新材料。

现有技术有常规选育技术（隐性性状）、转基因选育技术。常规选育技术：将颖壳为 橙红色的水稻材料A与需要获得该性状的材料B杂交，获得的F₁自交后代，F₁代自交获得的种 子种植于大田中得到F₂代材料，待F₂代材料结实后从大田中选择颖壳为橙红色，其它性状接 近B的材料与B回交后，再次自交，从自交后代材料BC₁F₂中选择颖壳为橙红色但其它性状接 近B的材料，将从BC₁F₂代中选取的材料与B回后自交，又从自交后代材料BC₂F₂中选择颖壳为 橙红色但其它性状接近B的材料，依次进行多次回交BC_n、自交BC_nF₂、筛选，最终获得具有橙 红色颖壳的B材料。这种技术存在以下缺点：①需要大量的人力物力；②即使每年完成两次 杂交，筛选获得目标材料也需要长达6年以上的时间；③目的性状选择必须以回交后代的F₂分离后代为基础，费时费力。

转基因选育技术：从水稻材料A中克隆出橙红色颖壳基因，利用转基因技术将橙红 色颖壳基因转入水稻材料B中，从而获得转基因材料M1，将M1自交后从后代中筛选颖壳为橙 红色的水稻材料，通过稳定性验证后，最终获得具有橙红色颖壳的B材料。这种技术存在以 下缺点：①克隆基因和转基因技术都需要好的实验条件和高的实验技术；②通过转基因获 得的水稻材料具有局限性，在国内目前还不能应用于大田生产中。

发明内容

针对于现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种利用分子标记快速获得橙 红色颖壳水稻育种材料及其转育方法，该方法将现有颖壳为橙红色的水稻材料A与需要获 得性状的材料B杂交，获得的F₁代与原始材料B回交获得BC₁代，利用橙红色颖壳基因的分子 标记检测BC₁代种子，仅保留目的基因，基因型为杂合（Rr，可先期淘汰一半的种子量）的种 子种植于田间，然后再与B材料回交后，对种子进行橙红色颖壳基因分子标记选择，按此方 法进行多次回交、分子标记选择获得BC_n代，BC_n代材料自交后，获得BC_nF₂后代，选择橙红色 颖壳材料，且其它农艺性状与B材料相似，再次利用橙红色颖壳基因分子标记检测其种子， 仅留下橙红色颖壳基因，基因型为纯合隐性（rr，可先期淘汰四分之三的种子）的种子种植 于田间，持续观察颖壳变化，并与原始母本材料对比，选择具有橙红色颖壳性状的植株，最 终获得具有橙红色颖壳水稻材料B。在用水稻材料B进行制种时，以橙红色颖壳性状作为标 记性状，通过直接观察杂交种是否具有橙红色颖壳性状来判断杂交种子的真实性，提高杂 交种的纯度。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用分子标记快速获得橙红色颖壳水稻育种材料的方法，包括以下步骤：

（1）材料准备：选取待转育成橙红色颖壳性状的水稻材料为母本，具有橙红色颖壳性状 的水稻材料为父本，分别播种育苗；

（2）杂交处理：选取即将开花的母本，去雄套袋，待雌蕊成熟之后，取父本花粉，授予已 去雄的母本雌蕊柱头上后套袋；

（3）分子标记选择：选取饱满的杂交种子，消毒后用无菌水冲洗干净，催芽培养，然后取 其叶片提取DNA，以橙红色颖壳性状基因分子标记进行PCR扩增和凝胶电泳检测，选择含有 橙红色颖壳性状基因，且标记呈杂合状态的植株进行培育，在后代中选择性状偏向母本的 材料重复（1）、（2）、（3）步骤4-5次；

其中所述分子标记筛选的具体步骤为：