[发明专利]一种快速选育高品质直立穗水稻品种的分子标记及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是作物生物育种的技术领域，尤其涉及的是一种快速选育高品质直立穗水稻品种的分子标记及其方法。

背景技术

水稻是我国最重要的粮食作物，随着人们生活水平的提高，对稻米的需求量越来越大，由于耕地面积的限制，提高水稻单产尤为重要。穗型是影响水稻产量的重要因素之一，改善穗型结构有助于水稻产量的提高。在粳稻育种中，弯穗型品种到直立穗品种的选育是一个重要的转变，早在上个世纪80年代初就已提出培育直立穗粳稻品种的育种模式，直立穗品种有利于光能利用率的提高和光合产物的积累，表现出较高的产量潜力；近年来，育种家选育出大量直立穗品种，并得到大面积的推广应用，为提高水稻总产做出了重要的贡献。

在直立穗品种选育过程中，对直立穗性状的准确鉴定较为关键；直立穗性状易受环境和材料背景的影响，利用传统的方法鉴定可能会造成鉴定结果不准确，且不能准确区分直立穗和半直立穗性状，同时费时费力，因此，如何快速准确地鉴定直立穗性状尤为重要。随着水稻直立穗基因的相继克隆，利用分子标记辅助选择加快了直立穗品种的选育进度。然而，由于一些含有直立穗基因的品种往往伴随着如穗长变短、着粒密度变密、穗粒数减少等不利的产量性状，因此单纯的利用分子标记辅助选择往往不能得到期望的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种快速选育高品质直立穗水稻品种的分子标记及其方法，以克服传统直立穗性状鉴定不准确，高品质直立穗品种育种方法费时费力等技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种快速选育高品质直立穗水稻品种的分子标记，所述分子标记为水稻直立穗基因EP2的一等位突变基因，所述水稻直立穗基因EP2的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述等位突变基因为水稻直立穗基因EP2的第6内含子与第7外显子连接处(如SEQ ID NO.1所示序列的第2891位点)的单碱基G突变为A，该突变导致EP2基因cDNA剪切发生改变，进而形成直立穗的表型，突变后的分子标记的序列如SEQ ID NO.2所示；根据内含子和外显子分界线的GU-AG法则，每个内含子的开始两个碱基都是GU(或GT)，最后两个是AG，即，本发明所述的第6内含子与第7外显子连接处的碱基为AG，突变后的碱基为AA。

本发明还提供了利用上述分子标记快速选育高品质直立穗水稻品种的方法，包括以下步骤：

(1)将高产多抗的弯穗型水稻品种作为母本，将含有所述分子标记的直立穗品种作为父本，将母本与父本杂交，得F₁代种子；

(2)将F₁代种子种植成苗，根据杂种优势表现，去除杂株，选取农艺性状优良的组合，收获F₂代种子；

(3)将F₂代种子适时播种，单株移栽，在抽穗后30天左右选取表型为直立穗或半直立穗的单株，提取其叶片总DNA并进行分子鉴定，选取含有所述分子标记的植株进行单株室内考种，考察穗长、千粒重、结实率和外观品质，保留穗长在17-21厘米，千粒重24-28克，结实率在88％以上，且外观品质优良的单株，得F₃代种子；

(4)将F₃代种子种植成系谱，继续按照步骤(3)的方法筛选目标品种，获得F₄代种子；

(5)重复步骤(3)、(4)，获得F_n代种子，即育成了含有所述分子标记且经高产改良的高品质直立穗水稻品种。

进一步地，所述步骤(1)中，高产多抗的弯穗型水稻品种包括：徐稻3号、南粳5055、镇稻14、宁1092、嘉花1号、垦特糯1号，含有所述分子标记的直立穗品种为农院238的突变品种，命名为F190。

进一步地，所述步骤(1)中，含有所述分子标记的直立穗品种的获得方法为辐射诱变方法或基因定点突变方法。

进一步地，所述步骤(3)中，分子鉴定的方法为：以水稻叶片总DNA为模板，针对所述分子标记的突变位点设计dCAPS标记引物，并作为特异性扩增引物，进行PCR扩增，用限制性内切酶酶切PCR产物，鉴定植株DNA基因组中是否含有所述分子标记。

进一步地，所述dCAPS标记引物为EP2-dCAPs-1，其核苷酸序列如下所示：

SEQ ID NO.3：EP2-dCAPs-1F：GACAACTTTTTTTTTTTGGGTATCCG

SEQ ID NO.4：EP2-dCAPs-1R：ATAGATTTGTTGCTGGATGCACCTT；

所述限制性内切酶为HpaII；