[发明专利]一种育性基因及其应用

说明书

本申请是申请日为2013年11月7日的中国专利申请201380004377.8“一种育性基 因及其应用”的分案申请。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及植物杂交育种方法，包括不育系繁殖和杂交 种子制备，更具体地涉及一个育性基因FL2及其突变体及其在杂交育种中的应用。

技术背景

杂交育种是提高农作物生产的有效途径，杂交种通常比常规种具有明显的产量、 抗性和适应性优势，杂交种的选育通常也比常规种选育周期短、见效快。目前杂交育种已经 成为许多作物的主要育种方法。

作物雄性不育系的选育是杂交育种的关键环节。雄性不育系是雄配子发育缺陷、 雌配子发育正常的植物个体，作为母本接受来自父本的花粉。雄性不育系的选育需要考虑 几个因素：1、杂交配组：不育系与相应的父本植物组合产生具有优良性状的杂交后代；2、不 育系的繁殖：不育系能在一定条件下恢复育性使其得到保持；3、不育系自身繁殖以及杂交 制种效率：好的不育系必须易于繁殖，而且杂交制种产量高。目前用于水稻杂交育种的雄性 不育系包括细胞质不育系和细胞核不育系。细胞质雄性不育杂交育种体系涉及雄性不育 系、恢复系和保持系，即所谓的三系法。三系杂交需要有特定的恢复系和保持系，不但制种 过程复杂，还大大限制了杂种优势对不同品种资源的利用。与三系法对应的二系法利用核 基因控制的不育系和该不育系在特定生长环境条件下恢复育性的特点，使恢复系和保持系 合二为一。与“三系法”相比，“两系法”具有明显的优势，既省去了保持系而简化了杂交种子 的生产程序，且大大扩展了父本的选择范围，可以将各种优良性状组合到杂交后代中。

用于两系杂交的不育系的关键特性是：在一定的条件下不育系保持不育性，可用 于杂交制种；而条件改变时不育系可恢复育性自身繁殖，达到保持该不育系的目的。目前两 系杂交中采用的不育系多为光温敏不育系，其育性受温度和光照变化影响，这些环境因素 的不稳定会影响不育系的稳定性，导致自交结实，降低了杂交种子的纯度，从而使制种风险 增加。而且利用目前技术所能选用的用于两系杂交的不育系十分有限，比如粳稻品种中几 乎没有很好的两系杂交组合，限制了品种资源的充分利用。

为了解决目前水稻杂交种育种方法中存在的缺陷，如不育系的稳定性、杂交品种 资源的局限性、制种技术复杂、制种成本高等技术瓶颈，人们正在尝试新的杂交育种技术， 新型的杂交育种技术将充分利用隐性核基因控制的雄性不育基因，构建育性稳定不受环境 影响的不育系，解除环境因素对杂交育种的制约，消除生产上的潜在风险；同时，所利用的 隐性核不育基因应该适用于绝大多数品种，使杂种优势资源利用大幅提高，解决杂种优势 的资源利用问题；本发明即提供了一种作物育性基因以及基于该基因突变所产生的雄性不 育系，该不育系的育性稳定、不受环境条件影响、能够被野生型转基因恢复。该基因以及该 基因突变产生的不育系为构建新型杂交育种体系提供了必要的元件。

发明简述

本发明提供了一种DNA序列，所述DNA序列具有调控植物育性的功能，其特征在于， 所述DNA序列选自下列组的序列之一：

a)具有SEQIDNO：1、5或27所示的核苷酸序列；

b)具有SEQIDNO：10或11所示的核苷酸序列；

c)具有SEQIDNO：13或14所示的核苷酸序列；

d)具有SEQIDNO：16或17所示的核苷酸序列；

e)具有SEQIDNO：19所示的核苷酸序列；

f)具有SEQIDNO：21或22所示的核苷酸序列；

g)在严格条件下能够与(a)-(f)之任一所述序列的DNA杂交的DNA序列；或

h)与(a)-(g)之任一所述序列互补的DNA序列。

上述DNA序列编码的氨基酸序列如SEQIDNO：2、6、8、12、15、18、20或23所示。

本发明还提供了一种表达盒，其特征在于所述表达盒包含上述的DNA序列。

本发明还提供了一种表达载体，其特征在于所述表达载体包含上述的表达盒。