[发明专利]提高植物品种纯度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物遗传育种领域。具体地，本发明涉及提高植物品种纯度方法、制备植物杂交种子的方法以及提高和保障植物田间杂交品种纯度的方法。

背景技术

杂交育种是世界公认的提高农作物综合生产力的最有效途径。杂交育种可以将不同生态型的、亲缘关系较远的品系和品种进行杂交，产生的杂交种子表现出超越亲本的特性，即杂种优势。近几十年来，杂交育种作为一种提高作物产量、改良作物品质、提高作物抗虫、抗病、抗逆的手段已被广泛利用，成为许多作物的主要育种方法。

生产高纯度杂交种子的关键是有效控制作物自花授粉受精。目前，控制作物自花授粉受精的方法包括人工去雄法、化学杀雄法和雄性不育系的利用。人工去雄法是通过机械或手工操作除去植物雄器官，化学杀雄法是利用化学试剂对植物雄器官发育的抑制作用达到去雄效果，两种方法都需要大量的劳动力，而且去雄不彻底，因此难以有效控制作物自花授粉，从而影响杂交种子纯度。而雄性不育系的使用，不仅能够省略人工去雄步骤，还能够降低杂交制种成本，是作物杂交育种的主要途径。

目前用于杂交育种的雄性不育系包括细胞质不育和细胞核不育。细胞质不育（即三系法杂交）需要雄性不育系（母本）、恢复系（父本）和保持系（使不育系得到保持）。细胞核不育系是由隐性或显性核不育基因控制。目前采用的细胞核不育系多为光温敏不育系，其育性受到环境的温度和光照影响，即在某种温度或光照条件下，突变体表现为不育，但温度或光照条件的改变会导致育性恢复，使不育系得以保持。由于环境因素的不稳定会直接影响不育系的稳定性，导致不育系产生自交种子，因此，在环境条件不稳定的年份，使用光温敏不育系会难以控制杂交种子的纯度，从而使制种风险增加。此外，细胞质不育系和细胞核不育系都会因接受环境中漂移的非父本的花粉而产生假杂交种子。假杂交种子的产生一方面因降低杂交种子纯度而影响种子质量，造成直接经济损失；另一方面因杂交种子纯度低而降低粮食产量，造成间接经济损失。因此，一种能够有效清除“假杂交种子”、提高植物品种纯度的方法对提高粮食生产具有重要意义，然而，目前的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种提高植物品种纯度的方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种提高植物品种纯度的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：提供多个植物的种子，该多个种子的至少一部分表达乙酰乳酸合成酶突变体并且具有除草剂抗性；将种子进行培育，以便得到具有除草剂抗性的植株，其中，在对种子进行培育之前或者培育过程中，进行下述处理的至少之一：在培育之前，利用除草剂对多个种子进行处理，以便去除不具有除草剂抗性的种子；和在培育过程中，利用除草剂对秧苗进行处理，以便去除不具有除草剂抗性的秧苗。由此，能够有效地去除“假杂交种子”，从而能够提高和保障利用杂交种子生产的植物品种的纯度，进而能够有效促进杂交育种以及杂种优势在农作物以及其他植物的育种和生产例如粮食生产中的应用，提高粮食产量。其中，在本文中所采用的表达方式“假杂交种子”，是指不育系植株因育性不稳定导致的自交结实或因接受环境中漂移的非恢复系植株（父本）的花粉而产生的杂交种子。

发明人发现，乙酰乳酸合成酶突变体对除草剂，特别是咪唑啉酮类除草剂不敏感。因此，上述“表达乙酰乳酸合成酶突变体并且具有除草剂抗性”的种子，具有咪唑啉酮类除草剂抗性，由此，在本发明的提高植物品种纯度的方法中，能够在对种子进行培育之前或者培育过程中，利用咪唑啉酮类除草剂对种子进行处理，以去除不具有除草剂抗性的种子或秧苗。根据本发明的实施例，在本发明的提高植物品种纯度的方法中，除草剂为咪唑啉酮类除草剂，乙酰乳酸合成酶突变体具有选自SEQ ID NO：1-8的任一种所示的氨基酸序列。进一步，根据本发明的实施例，在本发明的提高植物品种纯度的方法中，乙酰乳酸合成酶突变体由具有选自SEQ ID NO：9-16的任一种所示的核苷酸序列的核酸编码。其中，在本文中所使用的术语“核酸”可以是任何包含核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸的至少一种的聚合物，包括但不限于经过修饰的或者未经修饰的核酸。

根据本发明的实施例，在本发明的提高植物品种纯度的方法中，提供多个植物的种子是通过将具有除草剂抗性的恢复系植株与不具有除草剂抗性的不育系植株进行杂交而实现的，其中，恢复系植株是通过下列至少之一获得的：