[发明专利]分子标记辅助快速缩小玉米叶夹角改良京科968株型的方法

说明书

本发明提供了分子标记辅助快速缩小玉米叶夹角改良京科968株型的方法。本发明利用与玉米无叶舌基因lg1紧密连锁的两个SSR分子标记，以玉米京92作为轮回亲本，以含lg1基因的具有无叶舌性状玉米自交系作为非轮回亲本，通过杂交、三次回交和分子标记辅助前景和背景选择、自交获得遗传背景与轮回亲本基本一致，表现无叶舌性状的玉米自交系，将亲本无叶舌自交系与京724组配，即可快速获得遗传背景与原杂交种基本一致、且叶夹角明显缩小的紧凑型玉米杂交种。本发明方法能够节省将近一半的选育时间，且能够快速缩小已有杂交种的叶夹角，极大地促进了叶夹角小的株型紧凑型玉米杂交种的选育工作，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域，特别是涉及利用玉米无叶舌基因lg1连锁的SSR分子标记辅助快速缩小玉米叶夹角改良京科968株型的方法。

背景技术

近些年来，随着玉米耐密植、高光效育种目标的提出，株型紧凑、叶片上冲等成为玉米育种家关注的重要表型性状。玉米叶夹角是一个重要的株型指标，直接影响光在冠层内的分布及群体的光能利用，从而影响植株生长发育的过程和生理特性，是影响产量的重要农艺性状。直立的叶片可显著提高光合效率和植株密植度，进而增加产量，叶夹角小，株型紧凑；相反叶夹角大，株型平展。研究表明玉米叶夹角是多基因控制的数量性状，具有作用方式相对复杂、且易受环境影响的特点，因此利用常规的回交转育方法来缩小亲本自交系的叶夹角、改良杂交种的株型，存在耗时长、选择准确性差、改良效果不理想等缺点。

无叶舌种质由于叶舌叶耳消失、叶鞘包茎、叶片直立上冲、光合面积大、光能利用率高，是开展耐密植杂交种选育的重要资源。目前已发现的玉米无叶舌性状有显性和隐性两种，其中lg1基因是隐性无叶舌基因，位于第二条染色体短臂的末端。利用回交转育的方法，可以实现无叶舌性状lg1基因的定向改良。由于lg1基因为隐性，如果仅将玉米杂交种的双亲之一转育成无叶舌，与有叶舌的另一个亲本组配，杂交种仍然表现为有叶舌。但是由于存在剂量效应，当杂交种的基因型为Lg1lg1时，其叶夹角较原杂交种有明显降低。在将亲本自交系转育成无叶舌过程中，如果利用传统的育种方法把无叶舌性状lg1基因导入到轮回亲本选育自交系时，由于该性状是隐性单基因控制，需要对回交1代自交，在分离的自交后代中选择无叶舌植株继续回交，然后自交、回交、再自交，直至回交多代遗传背景与轮回亲本基本一致，再自交2代，才能获得性状稳定的无叶舌自交系。可见，利用常规回交转育方法，对于隐性单基因控制的性状来说，需要使用回交、自交交替的方法，才能将目标性状准确的选择出来，选系时间长、效率低。

分子标记辅助育种，不依赖于表型选择，即不受环境、基因互作、基因与环境互作等因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。简单重复序列(simple sequence repeats，SSR)是一类广泛存在于基因组上的、由几个核苷酸重复单位组成的串联重复序列。由于其在基因组上的大量分布，多态性高，且操作技术简单，费用低廉，在分子辅助育种中已被广泛使用。因此，筛选出与无叶舌基因紧密连锁的分子标记，利用分子标记对玉米无叶舌基因进行选择，同时结合分子标记辅助背景选择加快轮回亲本遗传背景的回复速度，对无叶舌玉米自交系选育有着独特的优势。利用上述方法快速将玉米杂交种双亲之一转育成无叶舌自交系后，与另一个亲本组配，即可快速获得遗传背景与原杂交种基本一致、且叶夹角明显缩小的紧凑型杂交种。

发明内容

本发明的目的在于提供利用玉米无叶舌基因lg1紧密连锁的SSR分子标记，结合分子标记辅助背景选择将玉米杂交种双亲之一转育成无叶舌自交系，并将选育得到的玉米无叶舌自交系与杂交种另一个亲本组配，获得遗传背景与原杂交种基本一致、且叶夹角明显缩小的紧凑型玉米杂交种的选育方法。