[发明专利]一种繁殖孢子体隐性雄性核不育的方法

说明书

本发明公开了一种繁殖孢子体隐性雄性核不育的方法，步骤如下：将孢子体雄性可育基因Y，内源性配子体雄性可育基因下调表达元件Xi，除草剂A抗性基因A^R，除草剂B抗性基因下调元件Bi和花青素基因C或其下调元件Ci连锁转入所述孢子体可育基因Y的不育突变体，用阳性株给不育株授粉以繁殖孢子体核不育系。该方法具有通用性，适用于所有植物，可获得不育株率为100％的孢子体核不育系；并且可降低分离不育系和保持系的成本；可早期，直观，快速，准确和经济地进行纯度鉴定；纯度不合格的不育系可早期、迅速、经济、彻底地提升纯度，继续用于制种；相关调控元件可全部选择内源性核酸片段。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种孢子体核雄性不育的繁殖方法，该方法能够繁殖出不育株率为100％的孢子体核雄性不育系，有利于孢子体核不育运用于杂交种子生产，充分利用杂种优势。

背景技术

杂种优势是杂种一代在产量、品质和/或抗性等方面比双亲优越的现象，在生物界广泛存在。杂交种是由两个不同的亲本杂交所产生的杂种一代，是利用杂种优势选育出的品种。杂交种的种子生产需要两个亲本异交授粉，与之相对应的常规种的种子生产不需要异交授粉。在水稻、玉米和油菜等作物中，利用杂种优势是实现高产、高抗和高品质的重要策略，而雄性不育系是杂种优势利用的主要途径。对温光等环境不敏感的隐性雄性核不育是一种重要的不育类型，相比于质核互作不育和温光敏核不育有如下优点：配组自由，凡是可育材料均可与之组配出育性正常的杂种一代，利于充分利用杂种优势；育性稳定，不受温光等自然环境影响，种子生产无风险。但由于自然状态下的这种温光不敏感的隐性核不育不能产生不育株率为100％的不育群体，难以运用于杂交种生产。先锋公司将玉米中靶向淀粉体的导肽的核苷酸序列，连接于玉米的一个淀粉酶基因前端，置于花粉特异启动子PG47下，能使含有该成分的花粉失活；连入一个外源荧光蛋白基因，便于机器识别和分拣不育和可育种子；再连入一个孢子体可育基因，能恢复相关孢子体不育突变体的育性；从而在水稻、玉米等作物中用于孢子体核不育的繁殖(Chang et al.,2016；Wu et al.,2016)。为了减少外源基因使用，降低不育株和可育株区分成本，提升不育系纯度，增加孢子体不育繁殖方法，有必要设计和鉴定更多的、新的孢子体不育繁殖元件和方法，加速和扩大孢子体雄性核不育在杂交种选育中的应用。这对于充分利用杂种优势，进一步提高粮食的产量、品质和抗性等具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的繁殖孢子体不育的方法，并鉴定和提升所繁殖的孢子体不育系的纯度。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种繁殖孢子体隐性雄性核不育的方法，包括如下步骤：

(1)在孢子体不育突变体中转入一个同时含有除草剂A抗性基因A^R、除草剂B抗性基因的下调序列Bi、恢复孢子体不育突变体育性的孢子体雄性可育基因Y、内源性配子体雄性可育基因的下调序列Xi和控制花青素合成元件C/Ci的表达盒，获得雄性可育转基因植株；

(2)将雄性可育转基因植株进行自交，分别喷施除草剂A和除草剂B，其中抗除草剂A的植株作为父本(保持系)与抗除草剂B的母本(不育系)进行杂交，收获杂交种子即为繁殖的孢子体核不育系。也可通过颜色有无选出保持系和不育系进行杂交繁殖不育系。

所述孢子体不育突变体y可自发产生或通过诱变产生，诱变包括射线、EMS、基因编辑等物理、化学、基因工程等手段，本发明优选为以OsABCG15基因自然产生的雄性不育突变体为不育供体，中九B为轮回亲本，经回交产生孢子体不育材料中九B-osabcg15；所述孢子体雄性可育基因为水稻花粉发育必须基因OsABCG15基因；所述内源性配子体雄性不育干涉序列为配子体雄性不育相关基因OsPTD1基因干涉序列。