[发明专利]一种提高亚种间四倍体水稻新种质诱导频率的方法

说明书

本发明提出了一种提高亚种间四倍体水稻新种质诱导频率的方法。借助于水稻染色体组多倍化的诱导技术,首先通过栽培稻亚种间的有性杂交，获得遗传基础呈杂合状态的亚种间杂种群体（F1）,随后通过自交方式获得具有多种基因型的杂合群体(F2)，进而诱导和创制亚种间四倍体水稻新种质，由此提高亚种间四倍体水稻新种质的诱导效率。在同一次试验中，如果诱导药剂的浓度（0.1%）和诱导时间（72h）为特定值，所采用的试验材料为杂合基因型（即遗传上的杂合体），则成功诱导染色体组多倍化的机率比较大，即在同一次诱导试验中同时对多种基因型材料进行染色体组多倍化诱导，其诱导成功的机率大大增加。

技术领域

本发明涉及一种提高亚种间四倍体水稻新种质诱导频率的方法。

背景技术

研究者20世纪50年代初揭开了我国多倍体水稻的研究序幕。由于许多客观原因和主观原因，目前关于多倍体水稻的研究还没有达到研究者们预期的研究目的，其潜在价值仍然没有引起大多数水稻研究者的关注。在同源多倍体的研究中材料数量（或材料类型）的局限性主要表现在经过60多年的诱导和研究，目前我们所获得的同源多倍体水稻材料的数量尚未超过2000份，材料的生态类型或基因型相当有限。由此可见，目前研究者在获得同源四倍体水稻新种质的诱导技术和诱导方法中尚存在着一定的技术局限性，诱导效率有待于进一步提高。

纵观我国多倍体水稻研究的历程，其主要技术瓶颈仍然是如何高效率地将各种基因型的二倍体水稻诱导和培育为多倍体水稻新种质，即在多倍体水稻种质资源的诱导中如何克服诱导技术上的随机性而达到定向诱导。一旦在诱导多倍体水稻新种质的技术上取得突破性进展，则多倍体水稻的研究将会发生根本性变化，由此将使水稻遗传改良水平和水稻遗传学研究上升到新的技术平台。

在多倍体水稻中亚种间四倍体水稻有着特殊的种质特征和重要的潜在价值。在诱导亚种间四倍体水稻新种质的技术研究中，研究者主要采用种芽诱导法或种芽无性系诱导法，其诱导效率比较低（通常低于1%）。其主要原因是：在亚种间四倍体水稻的诱导中试验材料的基因型、诱导药剂的浓度和诱导时间之间存在着一定的相关性，在实际工作中研究者很难寻找到最佳的3因子组合。在同一次试验中，如果诱导药剂的浓度（0.1%）和诱导时间（72h）为特定值，试验材料为一种基因型（遗传上的纯合体），则成功诱导染色体组多倍化的机率比较小。

发明内容

本发明提出一种提高亚种间四倍体水稻新种质诱导频率的方法，以解决现有方法诱导效率低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

技术方案1：一种提高亚种间四倍体水稻新种质诱导频率的方法，包括如下步骤：

第一步，以二倍体籼稻和粳稻种子为起始材料，通过有性杂交法获得二倍体籼粳亚种间杂种第一代群体；

第二步，以二倍体籼粳亚种间杂种第一代群体为基础，通过自交方式获得二倍体籼粳亚种间杂种第二代群体；

第三步，以二倍体籼粳亚种间杂种第二代群体为试验材料，在种芽初期利用浓度为0.1%的秋水仙素溶液进行诱导处理，获得具有种芽膨大特征的种子；

第四步，以种芽膨大的二倍体籼粳亚种间杂种第二代群体为基础，通过无性系诱导技术获得脱分化的愈伤组织，利用再分化技术获得杂种后代植株；

第五步，据植株的外观形态和多倍体水稻的形态特征对上一步获得的杂种后代植株进行初选。

技术方案2：在所述第五步之后，以植株根尖为实验材料采用染色体组鉴定技术确定新种质的染色体组型。

技术方案3：在技术方案2上的基础上进一步做如下改进，在确定染色体组型后，以籼粳亚种间四倍体杂种后代为基础,按照水稻育种方法对新种质进行筛选和纯化,获得遗传基础稳定的亚种间四倍体水稻新种质。