一種利用分子標記輔助選育長粒型水稻的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用分子標記輔助選擇來選擇聚合不同的使水稻粒長增長的數(shù) 量性狀基因座位（QTL)，以選育不同粒長的長粒型水稻的方法。
【背景技術】
[0002] 水稻是我國重要的糧食作物，水稻生產(chǎn)關系著國計民生和國家糧食安全。在我國， 隨著水稻產(chǎn)量的穩(wěn)步提高，水稻育種工作對水稻外觀品質也提出了越來越高的要求。谷粒 長度（簡稱粒長）是關系水稻外觀品質的一個重要的農(nóng)藝性狀。我國北方種植的粳稻品種 多為短圓型品種，北方居民也偏向消費短粒型稻米；在我國南方種植的秈稻多為細長型品 種，南方居民（特別是廣東、廣西、福建等省份）多偏向消費長粒型稻米。傳統(tǒng)的選育不同 粒長水稻的方法是通過表型鑒定進行的，需要在水稻成熟后對粒長進行選擇。通過分子標 記對水稻的基因型進行選擇可以在水稻苗期即對粒長進行選擇，不但提高選擇的準確性， 而且提高了育種效率。水稻粒長是一個數(shù)量性狀，受數(shù)量性狀基因座位（QTL)控制。目前， 盡管水稻科研界已經(jīng)定位出大量的與水稻粒長相關的QTL，也獲得許多與其緊密連鎖的分 子標記，但是這些定位在水稻不同染色體上的與粒長相關的QTL如何組合起來使用，采用 什么分子標記將不同的粒長QTL進行有效的聚合？對這些問題的回答，可以有效的指導育 種實踐，提高育種效率并加快育種進程。在此背景下，本發(fā)明提出了一種利用分子標記輔助 選擇來聚合4個使水稻粒長增長的QTL，以選育長粒型水稻的方法，本發(fā)明比起傳統(tǒng)的表型 選擇方法有更高的選擇準確性，并可提高育種效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明采用的是利用分子標記輔助選擇來有選擇性的聚合多個使水稻粒長增 長的QTL，以選育長粒型水稻的方法。本發(fā)明主要解決了（a)聚合哪幾個使粒長增加的 QTL? (b)采用哪些分子標記進行選擇？這兩個問題。本發(fā)明提供了一種聚合qGL-3-lYD、 qGL-3_2LE、qGL_4YD、qGL_7LE 等 4 個使水稻粒長增加的 QTL，并利用 D309、RM3585、D463、 D755等4個分子標記分別對這4個QTL進行選擇的方法。本發(fā)明有效的利用了 qGL-3-lYD、 qGL-3-2LE、qGL-4YD、qGL_7LE等4個使粒長增長的QTL的累加效應，并有效的利用了 D309、 RM3585、D463、D755等4個分子標記對這4個QTL的選擇有效性，達到了準確聚合不同的粒 長QTL，以選育長粒型水稻的目的。
[0004] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0005] (1)將水稻品種Lemont和水稻品種揚稻4號雜交構建分離群體Fn(n彡2);
[0006] (2)用4個分子標記D309、RM3585、D463、D755分別PCR擴增步驟（1)獲得的分離 群體內(nèi)的單株的葉片DNA ;
[0007] (3)利用步驟⑵所述的4個分子標記分別檢測步驟⑴描述的分離群體，追蹤4 個與水稻粒長相關的數(shù)量性狀基因座位（QTL);其中標記D309定位于水稻第3染色體，用 于選擇位于水稻第3染色體的與粒長增長有關的QTL :qGL-3-lYD ;RM3585定位于水稻第3 染色體，用于選擇位于水稻第3染色體的與粒長增長有關的QTL :qGL-3-2LE ;D463定位于 水稻第4染色體，用于選擇位于水稻第4染色體的與粒長增長有關的QTL :qGL-4YD ;D755 定位于水稻第7染色體，用于選擇位于水稻第7染色體的與粒長增長有關的QTL :qGL_7LE ; 將D309擴增到的與揚稻4號帶型相同的分子標記基因型命名為A，將RM3585擴增到的與 Lemont帶型相同的分子標記基因型命名為B，將D463擴增到的與揚稻4號帶型相同的分子 標記基因型命名為C，將D755擴增到的與Lemont帶型相同的分子標記基因型命名為D ;
[0008] (4)選擇步驟（1)描述的分離群體內(nèi)聚合步驟（3)描述的A、B、C、D全部四個基因 型的單株以獲得最大粒長的水稻材料；選擇步驟（1)描述的分離群體內(nèi)聚合步驟（3)描述 的A、B、C、D四個基因型中的任意3個基因型的單株以獲得粒長次之的水稻材料；選擇步驟 (1)描述的分離群體內(nèi)聚合步驟（3)描述的A、B、C、D四個基因型中的任意2個基因型的單 株以獲得粒長較聚合任意3個基因型的單株更短的水稻材料；選擇步驟（1)描述的分離群 體內(nèi)攜帶步驟（3)描述的A、B、C、D四個基因型中的任意1個基因型的單株以獲得粒長較 聚合任意2個基因型的單株更短的水稻材料；
[0009] (5)將聚合步驟（4)描述的不同數(shù)目的基因型的單株自交多代，以獲得不同粒長 的長粒型水稻純合材料。
[0010] 進一步地，所述步驟（1)中，將Lemont與揚稻4號進行雜交，可選擇Lemont作為 母本揚稻4號作為父本，也可以選擇揚稻4號作為母本Lemont作為父本進行雜交。
[0011] 進一步地，所述步驟（2)中，用4個分子標記D309、RM3585、D463、D755檢測分離 群體內(nèi)的單株的數(shù)目應根據(jù)實際需要確定；以F2群體為例，要想在步驟（4)篩選獲得1株 攜帶A、B、C、D全部四個基因型的水稻單株，理論上應檢測不少于256個單株（計算方法為 4X4X4X4);例如，要想在步驟⑷篩選獲得1株攜帶A、B、C、D四個基因型中的3個基因 型的水稻單株，理論上應檢測不少于64個單株（計算方法為4X4X4);當然，這只是理論 上的推測，在實際檢測過程中，應該根據(jù)需要確定檢測的單株數(shù)目，總的來說，檢測的單株 數(shù)目越多，則獲得步驟（4)描述的不同要求的單株的機會才越大。
[0012] 進一步地，所述步驟（3)中，分子標記基因型A是利用D309檢測到的揚稻4號的 分子標記帶型，但A并不是qGL-3-lYD的基因型，由于D309與qGL-3-lYD基因連鎖，可間接 通過選擇A的基因型來選擇qGL-3-1 YD的基因型；同理可根據(jù)RM3585與qGL-3_2LE基因連 鎖而通過間接選擇B基因型來選擇qGL-3_2LE的基因型；根據(jù)D463與qGL_4YD基因連鎖而 通過間接選擇C基因型來選擇qGL_4YD的基因型；根據(jù)D755與qGL_7LE基因連鎖而通過間 接選擇D基因型來選擇qGL_7LE的基因型。
[0013] 進一步地，所述步驟（4)中，聚合不同數(shù)目的基因型的單株的平均粒長按從大到 小排序為：聚合A、B、C、D全部4個>聚合A、B、C、D中任意3個>聚合A、B、C、D中任意2 個>只含有A、B、C、D中任意1個；需要指出的是，上述排序大小僅適用于種植在同一個環(huán) 境條件下對同一 Fn世代（n為固定數(shù)值）內(nèi)的分離群體進行比較。
[0014] 進一步地，所述步驟（5)中，自交代數(shù)應根據(jù)育種實際需要確定。
[0015] 進一步地，本發(fā)明專利提到的長粒型水稻定義為不包括芒的未去殼谷粒長度大于 9mm左右的水稻。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 :選擇攜帶A、B、C、D四個基因型中的任意一個基因型的單株以獲得平均 粒長大于9. 45mm的F2代水稻材料
[0017] 1.將水稻品種Lemont作母本，與水稻品種揚稻4號作父本進行雜交并構建F2分 離群體（水稻品種揚稻4號與水稻品種Lemont由中國水稻研宄所國家水稻種質資源中期 庫提供）。
[0018] 2.用4個分子標記D309、RM3585、D463、D755分別PCR擴增F2分離群體內(nèi)的 191個單