[发明专利]一种将水稻基因导入结实菰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子育种方法，特别是一种水稻与菰的杂交方法。

背景技术

植物分子育种是近代开创的育种新途径。植物分子育种可概括为两个层次的工程技术：1、将带有目的性状基因的供体的DNA片段导入欲改良的植物受体细胞，使其后代发生变异，从中筛选出获得目的性状的后代或符合需要的有价值的新品种；2、分离目的基因，构建重组基因，导入需要改良的植物受体细胞，经过培育，筛选出获得了目的性状，且综合性状优良的后代，育出新品种。本发明涉及第一种方法。

经过10多年的研究，植物外源DNA的导入方法已有了长足的发展，例如：基因枪法，电激法，注射法等。如按媒体类型的有或无，可分为载体介导法、直接导入法和种质系统介导法。载体介导法是将目的DNA转入脓杆菌或病毒中，并以之为载体。随着它们对植物的感染而将目的DNA导入植物细胞中；直接导入法是以裸露的外源DNA通过化学或物理方法直接导入植物细胞；而种质系统介导法，则是借助植物自身的种质细胞与媒体(如花粉、卵细胞、子房、花粉管通道、幼胚等)来实现外源DNA导入的方法，它包括花粉管导入法、子房、幼穗、幼胚注射法、种子浸泽法等。

所谓浸渍法(imbibition)是指将植物的种子、胚、胚珠、子房、花粉粒、幼穗、悬浮细胞甚至幼苗等直接浸泡在外源DNA中，利用渗透作用把外源基因导入受体细胞并得到整合与表达的一种转化方法。

浸渍法主要是利用植物细胞自身的物质运转系统将外源DNA分子直接导入受体细胞。关于植物细胞运输系统的结构与功能已有很多的研究，现已证明植物细胞至少可通过以下几种途径将外源DNA吸入细胞内：1、外源DNA可通过细胞间隙与胞间连丝组成的网络化的运输系统而被运输到每一个细胞内；2、植物细胞也可以通过类似动物的内吞作用将外源DNA摄入细胞内；3、植物细胞中传递细胞的膜透性改变也可以为大分子物质透过细胞膜提供机会，尤其是在生殖细胞、胚胎细胞以及分生细胞中，外源DNA进入细胞中的机会更大。

菰(Zizania)是禾本科菰属的多年生潜水植物，是水稻的近缘属，它广泛分布于我国南北各地，生长于沼泽、池塘等中，基部由于真菌寄生而变肥厚，须根粗壮，秆直立，高90～180cm，花单性同株，排成顶生的大圆锥花序，雄小穗生于花序下部的分枝上，雌小穗则生于花序的上部，颖果圆柱形，花果期夏秋冬，籽粒细小，易落粒。所以一直以来没有人工栽培的菰。

水稻的一生要经历营养生长和生殖生长两个时期，其中，营养生长期主要包括秧苗期和分蘖期。水稻生殖生长期包括拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆结实期。拔节孕穗期是指幼穗分化开始到长出穗为止，包括分化期、形成期和完成期，一般需一个月左右。抽穗结实期是指稻穗开花后到谷粒成熟的时期，又可分为乳熟期、蜡熟期和完熟期。水稻生殖生长期的生育特点是长茎张穗、开花、结实、形成和充实籽粒。这是夺取高产的主要阶段。栽培上尤其要重视肥、水、气得协调，延长根系和叶片的功能期，提高物质积累转化率，达到穗数足，穗型大，千粒重和结实率高。

由于菰是水稻的近缘属，因此其生长期与水稻相类似。

现有技术已有报道公开了将菰的DNA导入水稻的技术。例如，臧剑在专利号为200510032147.X中公开的《一种将结实菰DNA导入水稻的方法及其获得的繁殖材料》。也有将水稻基因导入菰的技术，例如，PCT申请号PCT/CN2005/001460公开的方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种将水稻基因导入结实菰的方法，采用稻谷任何品种作供体，以菰作受体，能够产出高品质的水稻菰，其品质均高于国内其他优质精米，且水稻基因导入菰后的茎杆是上等饲料的原料，均有很大的利用开发价值。

为实现上述发明目的，本发明提供一种将水稻基因导入结实菰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、选择处于孕穗期的稻谷，取其叶，切碎，捣烂，用水泡制3-4小时，过滤，得水稻溶液；

B、选择菰的主茎，夹断主茎的第二个节部，将打通主茎节内的小隔膜，直达根系，取水稻溶液滴入茎杆内；

C、连续多天内重复上述步骤多次；

D、待成熟时，收获D代稻菰的种子。

优选所述每100-150克水稻溶液中加入2-4克的硼酸，和1-5克的促生素。

优选所述稻谷叶与加入开水量为1∶1。

优选所述用作受体的菰为生长到100cm左右，分叶达5-10支的菰。

优选A步骤中所述浸泡水的温度为80-100℃。