[发明专利]利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的四倍体重组自交系进行育种的方法

说明书

本发明公开了一种利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的四倍体重组自交系进行育种的方法。本发明方法包括：将籼稻与粳稻杂交；加倍为四倍体；将四倍体自交，选择具有目的性状的四倍体重组自交系；通过染色体组降倍性手段得到具有目的性状的二倍体，即为具有目的性状的水稻育种材料。本发明克服籼粳F1杂种不育，利用四倍体对基因组不稳定性的高容忍能力，将四倍体作为能快速诱发大量基因组变异的平台，在其自交后代中快速获得基因组中含有部分同源染色体片段交换等基因组变异且表型多样的四倍体重组自交系，经过染色体组降倍性手段诱导出的二倍体恢复系能大部分继承其亲本四倍体的表型及抗性特征。本发明对于水稻育种具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术和农业领域，具体涉及一种利用水稻籼粳亚种间杂交/加倍的 四倍体重组自交系进行育种的方法。

背景技术

水稻作为重要的主粮作物之一，供养全球一半以上的人口，其产量和品质对维护全球粮食安全至关重要。为了获得具有高产、抗逆性强以及稻米品质高、口味好的水 稻品种，育种家们通过各种水稻育种手段来培育水稻新品种并扩大水稻种质资源。现 有的水稻育种方法包括杂交育种、诱变育种、航天育种以及转基因育种等，以上每一 种水稻育种方法都获得了巨大成功，但同时也各存在一定的局限性，列举如下：

杂交育种：是指通过将指定两个水稻品种进行杂交，利用杂种优势，从杂交种后代中选取性状优良、符合筛选预期的个体进行水稻品种培育。其局限性包括：a,对杂 交亲本的选择具有局限性，需要选取两个合适的水稻品种(通常需要选取广亲和或亲 缘关系比较近的品种)作为亲本进行杂交，以避免F1代杂交种不育；b,水稻杂种优 势并不表现在所有杂交组合中(很多水稻品种杂交后表现出杂种劣势)，因此通过杂交 育种来获得具有超亲特性的水稻品种成功率并非100％；c,育种时间长，对于二倍体 水稻而言，F1杂交种需要至少7代以上自交才能获得性状不分离且位点纯合的杂交后 代。

诱变育种：是指通过化学试剂(如EMS)、物理射线(γ射线等)处理水稻种子， 诱发基因组突变以及表型变异，并从突变体中筛选优良的水稻品种。其局限性包括： a,化学试剂或物理射线诱发的有利变异少，需使用大量水稻种子进行处理；b,诱变的 方向和性质无法控制，成功率低；c,改良数量性状效果较差，通常造成基因组单基突 变(点突变)，对数量性状的影响较小。

航天育种：是指利用返回式卫星或宇宙飞船将水稻种子或无性繁育株系带到离地球200～400km的太空环境，利用外太空的微重力、宇宙射线、高真空、弱磁场和太 阳离子等诱导植物种子或材料发生可遗传的变异，经选育或选配育成水稻新品种的育 种方法。其局限性包括航空诱变需要借助返回式卫星或宇宙飞船，机会实在难得。

转基因/基因编辑育种：是指通过转基因/基因编辑手段对已有的水稻品种进行改良 操作，使其具有相应更好表现的育种方法。其局限性包括：a,由于水稻基因编辑技术 涉及到愈伤组织诱导及再生过程，因此只适用于一部分能够成功诱导愈伤组织和再生 的水稻品种；b,针对目标性状，需要掌握其遗传基础(例如，需了解控制其的基因)， 而对遗传基础不清晰的性状改良很难；c,转基因/基因编辑作物在国内控制严格，距离 实际生产应用还有一段距离。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种新的水稻育种方法。

第一方面，本发明要求保护获得具有目的性状的水稻育种材料的方法。

本发明所要求保护的获得具有目的性状的水稻育种材料的方法，可包括如下步骤：

(A1)将籼稻与粳稻杂交，得F1代杂交种(当代不育，二倍体)；

(A2)将(A1)所得F1代杂交种加倍为四倍体；

(A3)将(A2)所得四倍体连续多代自交，从所得四倍体重组自交系中选择具有 所述目的性状的四倍体重组自交系；