[发明专利]利用隐性颖壳颜色性状提高水稻遗传工程核不育系种子色选精度的方法

说明书

本发明公开了一种利用隐性颖壳颜色性状提高水稻遗传工程核不育系种子色选精度的方法，将隐性异色颖壳可育水稻材料培育成双色选遗传工程核不育系；将包含黄颖基因、育性恢复基因、花粉失活基因和荧光标记基因的四元连锁载体导入至双色选遗传工程核不育系的基因组中培育双色选遗传工程繁殖系；将双色选遗传工程繁殖系和与双色选遗传工程核不育系混植，混收全部种子；第一次荧光筛选，分离无荧光的不育系种子和发荧光的繁殖系种子；第二次颖壳颜色筛选，提纯异色颖壳不育系种子。本发明利用水稻隐性异色颖壳作为新的色选标记提高遗传工程核不育系种子在分选过程中的纯度，实现遗传工程核不育系纯度达到生产应用标准的目标。

技术领域

本发明涉及水稻基因工程技术领域，尤其涉及利用隐性颖壳颜色性状提高水稻遗传工程核不育系种子色选精度的方法。

背景技术

遗传工程核不育系的本质是普通核不育水稻，因而继承了普通核不育水稻具有的育性稳定、不育彻底和易于配制高产、优质、多抗杂交组合的优点，可避免当前三系不育系配组受严格的恢保关系限制和两系不育系制种受气温波动的影响。以遗传工程核不育系为基础的第三代杂交水稻育种技术是目前最理想、最便捷、最高效的杂种优势利用方式，该技术的规模化和产业化的应用，必将全面促进我国水稻生产向优质、稳产、绿色、高效、可持续发展的方式转变，对确保我国杂交水稻技术世界领先地位具有重要意义。

遗传工程核不育系的繁殖和分选是第三代杂交水稻技术的核心技术，现已实现了遗传工程不育系种子的批量繁殖和胚乳荧光分选技术(参见专利ZL201210426678.7)，为遗传工程核不育系的产业化奠定了基础。然而，在利用现有荧光分选技术分离不育系种子的过程中，由于水稻胚乳被颖壳包裹，降低了荧光蛋白从胚乳往颖壳外散发荧光的强度，干扰了色选机的色选精度，所分选出的遗传工程不育系往往含有少数几粒带有转基因成分的繁殖系种子。由于当前公众对转基因非常敏感，国家也未放开对转基因产品的限制，如果在制种环节不育系种子中混入几粒携带转基因成分的繁殖系种子，将会导致生产出来的杂交种子中含有少数携带转基因成分的种子，从而严重阻碍第三代杂交水稻的推广和应用。

水稻正常的颖壳颜色为黄色，而黑色、褐色或红色等不同于黄色的颖壳则称为异色颖壳。如果可以通过水稻隐性异色颖壳性状作为第二色选标记，构建遗传工程核不育系的双色选分离体系，通过胚乳是否发荧光和谷壳的不同颜色这两种色选性状建立两套色选程序，可以显著提高色选精度，实现遗传工程不育系纯度达到生产应用的标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用隐性颖壳颜色性状提高水稻遗传工程核不育系种子色选精度的方法，利用水稻隐性异色颖壳作为新的色选标记提高遗传工程核不育系种子在分选过程中的纯度，实现遗传工程核不育系纯度达到生产应用标准的目标。利用该方法获得的遗传工程不育系种子的颖壳颜色不同于正常水稻的黄色，能够用于机械化制种。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种利用隐性颖壳颜色性状提高水稻遗传工程核不育系种子色选精度的方法，包括以下步骤：

S1、将隐性异色颖壳可育水稻材料培育成双色选遗传工程核不育系；

S2、将包含黄颖基因、育性恢复基因、花粉失活基因和荧光标记基因的四元连锁载体导入至所述S1中所述双色选遗传工程核不育系的基因组中培育双色选遗传工程繁殖系；

S3、将所述S2中所述双色选遗传工程繁殖系和与所述S1中所述双色选遗传工程核不育系混植，开花期将所述双色选遗传工程繁殖系的花粉赶到所述双色选遗传工程核不育系植株上，混收全部种子；

S4、根据胚乳是否发荧光对所述S3中混收的种子进行第一次筛选，将发荧光的黄颖遗传工程繁殖系种子和不发荧光的遗传工程核不育系种子分选出来；所述不发荧光的遗传工程核不育系种子包括异色颖壳不育系种子和黄色颖壳不育系种子，所述异色颖壳不育系种子来源于双色选遗传工程核不育系植株，所述黄色颖壳不育系种子来源于双色选遗传工程繁殖系植株；