[发明专利]一种利用单片段置换系改良水稻抽穗扬花期耐热性的分子育种方法

说明书

本发明属于分子育种领域，涉及一种培育水稻灌浆期耐热性新品种的分子育种方法。该方法是以保藏号为CGMCC NO.12532的中籼两系骨干恢复系9311为母本，保藏号为CGMCC NO.12534的野生稻染色体片段导入系YJ07‑04‑06为父本，杂交1代，回交3代，再自交3代获得BC₃F₄，每代都是单株收获；再以分子标记辅助选择结合人工气候室模拟高温胁迫鉴定获得水稻新品系。利用这一方法，已经培育出水稻抽穗扬花期耐热新品系“元野2号”。通过分子标记辅助选择目标性状，可在3‑4年内快速高效培育出抽穗扬花期耐热恢复系。

技术领域

本发明属于分子育种领域，涉及一种利用单片段置换系改良水稻抽穗扬花期耐热性的分子育种方法，具体涉及一种利用野生稻单片段置换系改良水稻抽穗扬花期耐热性的分子育种方法。

背景技术

高温热害是影响全球水稻产量和品质的主要因子之一，也是中国稻作的主要自然灾害，主要发生在长江流域以南(熊振民，蔡洪法主编. 中国水稻. 北京:中国农业科技出版社，1992)。水稻抽穗期高温障碍(也称为热害)是指水稻在抽穗开花期内35℃以上高温胁迫引起颖花授粉和受精不能正常进行, 受精率严重下降, 导致水稻大幅度减产的现象,早已有诸多报道（朱兴明, 曾庆曦, 宁清利. 自然高温对杂交稻开花受精的影响.中国农业科学, 1983, 16(2): 37–44）。水稻抽穗期高温障碍具有发生突然、成灾面积大、常造成严重减产等特点（王志刚, 王磊, 林海, 庞乾林, 鄂志国, 张玉屏, 朱德峰. 水稻高温热害及耐热性研究进展. 中国稻米, 2013, 19(1): 27–31）。全球热带地区水稻抽穗期受到高温潜在威胁的面积约有4.0×106 hm², 我国长江流域也是水稻花期高温危害的重灾区,湖南、湖北、江西、江苏、四川等地均有水稻花期高温灾害的报道, 受灾严重时不少品种大面积结实率降低到50%以下, 损失惨重（汪寿康, 汪更文, 汪又佳. 2003 年水稻高温热害情况的调查.安徽农学通报, 2004, 10(1): 27–35）。近年来, 全球气候变暖愈加明显, 水稻抽穗期高温危害的发生呈现出日益加剧的态势, 对我国特别是长江流域水稻的安全生产形成了严重威胁。

应用传统育种方法和分子标记辅助育种技术培育水稻耐热品种是目前最有效和可行的控制高温胁迫危害的方法。籼稻是栽培稻的一个亚种，主产区为长江中下游平原、四川盆地，江南各省，所以是遗传研究和育种的主要对象，但是这些地区的双季稻区的早稻抽穗扬花期经常遇到连续高温热害，影响杂交早稻高产组合的产量和品质。元江野生稻是长期生长在云南元江干热河谷地区的普通野生稻，具备了适应高温干旱等恶劣自然环境的特性。因此元江野生稻是重要的耐热及耐旱资源的重要来源。育种家们一直想通过种间杂交的方式把元江野生稻中耐热的基因导入到栽培稻中去，但是由于连锁累赘和杂交后代不容易稳定等原因限制了耐热品种的培育。分子标记技术在提高水稻耐热性育种中的应用大大减少了育种过程中选择的盲目性，快速实现外源优良种质向栽培品种渗透，拓宽了品种的遗传基础。国内外研究人员对耐热性进行了大量的QTL定位研究，有的已经用于标记辅助选择育种实践。