[发明专利]光敏雄性不育基因筛选方法

说明书

本申请公开了一种光敏雄性不育相关基因筛选方法，包括以下步骤：G1.选取水稻不育系籼型HS‑1与日本晴杂交组合的F2高可育和高不育单株各12～18株，苗期分别取单株的新鲜叶片，采用CTAB方法提取基因组DNA不育和可育基因池构建采用BSA法；G2.SSR标记采用水稻SSR随机引物；G3.PCR扩增；G4.获得的特异片段克隆；G5.利用筛选到的水稻光敏雄性育基因的SSR标记，对水稻材料进行SSR标记筛选。本发明将常规水稻育种技术与分子标记辅助育种技术有机结合，创新具有育性稳定和综合性状优良光敏雄性不育水稻新种质资源。

技术领域

本发明涉及分子生物学遗传育种技术领域，特别涉及一种光敏雄性不育基因筛选方法。

背景技术

水稻是我国单产最高、播种面积最大的粮食作物，杂交水稻被称为我国“第五大发明”，水稻杂种优势利用是构建我国粮食安全生产体系的核心技术之一。“三系法”和“两系法”是当前水稻杂种优势利用的主要途径。但由于亲本利用资源和制种安全性的原因，限制了这两种途径全面开发水稻杂种优势的潜力。

水稻是世界三大粮食作物之一，全球的国家均有种植，全世界一半以上人口(包括几乎整个东亚和东南亚人口)以水稻为主粮，栽培面积约亿公顷，产量在亿吨以上。水稻是我国种植面积最大、单产最高、总产最多的粮食作物，我国水稻播种面积约占世界水稻播种面积的，居世界第二位；稻谷年平均总产量约占世界稻谷总产量的，居世界第一位。

中国也是杂交水稻的发源地和第一个将杂交水稻大面积应用于生产的国家，生产实践证明，在相同条件下，杂交水稻一般比普通良种增产左右。目前，我国杂交水稻种植面积占全国稻作面积的以上，产量占稻谷总产量的。以提高农作物单位产量为主要目的的杂种优势利用被认为是最为经济、有效的提高粮食产量的途径。

杂种优势是指杂种代在生长、生活、繁殖、适应性、抗性及产量均优于双亲的现象。杂种优势利用进行杂种生产的主要方法有：雄性不育制种，人工去雄制种，理化因素杀雄制种，标记性状制种，自交不亲和性制种和雌性系制种。雄性不育制种是利用植物雄性不育性克服人工去雄困难、利用杂种优势最经济、有效的途径。被子植物从雄荡原基分化到形成有功能的成熟花粉粒，要经历一系列的形态、生理生化各方面的变化，在这些变化中，如果任一过程受阻，雄性器官就不能正常发育，不能形成有生活力的花粉，这种现象被称为雄性不育。

雄性不育现象在自然界普遍存在，自发突变、种间甚至属间的人工杂交或天然杂交、理化诱变以及生物技术都可以产生雄性不育。分类学上一般把雄性不育性分为三种类型(见图由细胞核基因控制的核雄性不育；由细胞质基因控制的质雄性不育；由细胞核和细胞质基因共同控制的核质互作型雄性不育。质雄性不育由于其母性遗传特点，育性不能恢复，在生产上应用价值低。核质互作型雄性不育材料由于其既具有保持系，又具有恢复系，已在生产上广泛应用，即杂种优势利用的“三系”途径。

核雄性不育按基因的显隐性可以分为显性雄性核不育和隐性雄性核不育两类。水稻隐性核雄性不育材料发现较多，可将其分为四种类型，即光周期敏感型核雄性不育光敏核不育)、温度敏感型核雄性不育(温敏核不育)、光温互作型核雄性不育(光温互作核不育)和无条件型核雄性不育(普通核不育。前三者为条件型核雄性不育，是杂种优势利用的“两系”途径的基础，最后一类无条件型核雄性不育又被称为普通核不育或一般核不育，是因为这种隐性核雄性不育在水稻能正常生长的条件下均表现不育。

石明松在晚粳品种农垦群体中发现光敏核不育株后，开启了基于条件型不育类型的“两系”杂交水稻研究。袁隆平教授提出杂交水稻育种的战略设想，提出结合光温敏核不育基因和广亲和基因，利用亚种间杂种优势，培育亚种间杂交水稻，提升杂种优势的利用水平。“两系”杂交水稻由于不受恢保关系的制约，配组自由，亲本的遗传多样性得到明显改善，杂种优势利用水平提升，选育出高产杂交稻组合的速度明显加快，两系杂交稻单产比现有三系杂交稻增产促进了超级杂交稻的研究和生产。中国农业部资料显示，至年全国两系杂交稻种植面积已有万，占杂交水稻种植面积的。