[发明专利]一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法

说明书

本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法，本发明首先利用保持系和不育系同步进行改良，从根本上缩短了育种年限；其次以同组合内后代不育株为对照通过全基因组比对同组合内后代可育的保持株，并快速剔除携带微效恢复基因保持株，从而可将具有有利性状的常规稻、恢复系或地方品种作为供体父本，解决现有保持系遗传基础狭窄的问题；再者先用大群体的标记筛选打断不良等位基因的连锁累赘，再通过全基因组SNP标记基因型的聚类分析，挑选遗传背景接近的不育株和保持株进行成对杂交，从而解决优良性状聚合难的问题，在杂交水稻的育种中具有重要的推广应用价值。

技术领域

本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法。

背景技术

杂交水稻育种技术是保障我国粮食安全的一项重要技术。多年来，中国三系杂交水稻因其高产稳产、制种生产相对安全，在中国及全世界得到广泛应用。然而，由于三系水稻不育系核质互作不育遗传特性的限制，选育三系不育系需要先进行保持系的改良，而且选育新质源的保持系也比较困难，传统的保持系培育方法多数是通过保持系间的杂交实现的，这就限制了新的优良基因及新种质资源在三系保持系和不育系上的应用，制约了三系杂交稻的进一步发展，导致市场上严重缺乏优质多抗的三系杂交稻的不育系及组合。

当前，现有的三系水稻不育系选育方法主要存在以下几个问题：（1）需要先改良保持系之后再对不育系进行核置换。传统的表型选择育种方法，至少需要14个育种季，并且需要依赖大量的杂交来测试保持系的不育保持能力，转育不育系的每个环节都需要进行花粉镜检筛选和套袋处理，需要投入大量的精力和资金。而一般的标记辅助回交转育方法，也是采用先进行保持系的改良再回交转育不育系的思路，虽然在一定程度上缩短了育种时间，但也至少需要10个育种季，并且一样需要在不育系转育环节进行大量的花粉镜检操作，而且只是减少了部分人力劳动，资金的投入可能更多。（2）受核质互作不育遗传特性的影响，要使不育系的雄性不育性状得到保持，保障新保持系不被恢复基因所干扰，保持系的选育要求非常严格，保持系的改良一般是保持系和保持系杂交，遗传距离和血缘较近。（3）水稻基因组中存在大量微效恢复基因，应用优质抗病恢复系、常规稻或地方品种对保持系进行改良时，杂交选育过程中的这些微效恢复基因难以剔除干净，选育成功率低。因此，要克服三系水稻不育系在选育过程中存在的上述问题，必须将常规育种技术与分子育种技术相结合。

目前，水稻基因组测序技术的快速发展，大量研究成果的涌现，以及测序费用的快速下降，给育种家利用基因组分析技术、分子标记技术来快速选育聚合多个优异性状的三系水稻保持系和不育系提供了契机。因此，有必要开发一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法，以解决现有三系水稻不育系选育方法年限长、遗传基础狭窄、优良性状聚合难等问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法，解决了现有三系水稻不育系选育方法年限长、遗传基础狭窄、优良性状聚合难的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种利用水稻基因组分析技术快速选育三系水稻保持系和不育系的方法，该方法包括以下步骤：

S1、以待改良的水稻保持系B为母本，以携带改良目标性状基因的水稻品种为父本，通过常规有性杂交后获得F1代种子；

S2、将F1代种子分成两份，一份种植到田间，一份保存好留待下一季使用，以待改良的水稻保持系B为母本，选择田间性状表现较好，杂种优势强的F1代组合为父本，通过常规有性杂交获得BC1F1种子；

S3、将步骤S2中用作杂交的F1代组合的保存备份种子种植到田间，然后以待改良的水稻保持系B的配套不育系A为母本，以所述F1代组合为父本，通过常规有性杂交获得AF1代种子；