种子形态标记扩繁玉米细胞核雄性不育系的方法与流程

专利检索2026-07-08  14


本发明属于植物遗传育种及种子生产领域,具体涉及种子形态标记扩繁玉米细胞核雄性不育系的方法。


背景技术:

1、由于杂种优势的存在,使得杂交种的生物量、抗病虫能力、耐胁迫(干旱、高温、低温、盐碱等)能力较其双亲有相当的提升,如杂交玉米、杂交水稻的产量远远高于纯合的双亲。生产杂交种通常采用的方法为:将雌性亲本和雄性亲本种在一起,将雌性亲本的雄穗去除,而保留雄性亲本的雄穗,雌性亲本收获的种子即为杂交种。

2、自然界中的植物存在自花授粉、异花授粉及常异花授粉三种类型,自花授粉指一株植物的花粉,对同一个体的雌蕊进行授粉的现象。在两性花的植物中,又可分为同一花的雄蕊与雌蕊间进行授粉的同花授粉(菜豆属)和在一个花序(个体)中不同花间进行授粉的邻花授粉,以及同株不同花间进行授粉的同株异花授粉。有的植物雄蕊和雌蕊不长在同一朵花里,甚至不长在同一棵植株上,无法自花授粉,它们的雌蕊只能得到其他花的花粉,这叫做异花授粉。将天然杂交率高于50%且自交衰退的一类作物归为常异花授粉作物,如玉米。

3、玉米为雌雄同株,雌雄花位于植株的不同部位,玉米既可通过自花授粉也可通过异花授粉繁衍后代,自然条件下,当风将花粉从雄穗吹到雌穗的花丝上时即完成了天然授粉。

4、在玉米育种中首先应开发出纯合的玉米自交系,然后将两个自交系进行杂交,对杂交的后代进行产量、抗逆性等进行评估,以确定其是否具有商业化潜力。其中每个自交系都可能具有另一个自交系所缺乏的一种或多种优良性状,或补充另一个自交系的一种或多种不良性状。两个自交系杂交的第一代种子为f1代种子,f1代的种子发芽后获得f1代植株,f1代植株较两个自交系亲本(父母本)更健壮,同时拥有更多的生物量。

5、可以通过对母本人工去雄来生产杂交种,即将未散粉的母本(其可与父本在田间间隔播种,如播种5行母本,一行父本)雄穗去除,保留父本雄穗。随后,只要对外来玉米花粉进行隔离,母本雌穗只能接受父本的花粉,得到的种子即为杂交种(f1),该杂交种即可用于农业生产。

6、在生产杂交种的过程中由于环境的变化可能导致去雄完成后植株又雄穗化,或去雄不完全,以上两种情况均能导致母本自交授粉,致使生产的杂交种中混杂了母本自交系的种子,母本自交系的产量远低于杂交种的产量,这样的种子为不合格产品,即会影响农民收入又会影响制种公司信誉,严重的将导致制种公司承担相应的赔偿责任。

7、也可采用机器对母本进行去雄,机器去雄和手工去雄的可靠性基本相同,但更快并且成本更低。然而,较之手工去雄,大多数去雄机器会对植株造成更大的破坏,因此,目前没有令人完全满意的去雄手段,人们仍在寻找成本更低,去雄更彻底的替换方法。

8、稳定的雄性不育系统提供了简单高效的手段,通过使用核-质互作雄性不育(cms)自交系,可以在一些基因型中得以避免繁重的去雄工作。该手段包括三个主要材料,即不育系:雄性不育材料,保持系:可以为不育系提供花粉,使不育系的后代仍为不育系,恢复系:可以恢复不育系的育性。不育系与恢复系杂交产生f1,即用于农业生产的杂交种。更具体的说,核-质互作不育型,表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因s,而且需要细胞核里有纯合的不育基因(rfrf),二者同时存在,方能使植株表现为雄性不育。如胞质基因为可育n,则不论核基因是可育(rfrf)还是不育(rfrf),都表现为雄性可育。同样,如核里具有可育基因(rfrf)或(rfrf),则不论胞质基因是可育n还是不育s,也都表现为雄性可育。这种由核-质互作形成的雄性不育系,其遗传组成为s(rfrf),不能产生正常的花粉,但可作为杂交母本。由于能找到保持系n(rfrf)[用它与不育系杂交,所产生的f1仍能保持雄性不育,即:s(rfrf)(♀)×n(rfrf)→s(rfrf)(不育)]并能接受恢复系s(rfrf)或n(rfrf)[用它们与不育系杂交,所产生的f1都是可育的,即:s(rfrf)(♀)×s(rfrf)→s(rfrf)(f1)(可育),或s(rfrf)(♀)×n(rfrf)→s(rfrf)(f1)(可育)]的花粉,使f1恢复为雄性可育,f1植株自交产生f2,所以在农业生产上可以广泛应用。雄性不育系可以免除人工去雄,节约人力,降低种子成本,还可保证种子的纯度。目前水稻、玉米、高粱、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用核质互作雄性不育进行杂交种子的生产;对其他作物的核-质互作雄性不育系,也正在进行广泛的研究。

9、cms也有它的缺陷,一是观察到个别cms材料容易感病,二是恢复系比较难寻找,三是不育系容易受到环境影响,会出现个别单株或个别花药可育的情况,四是生产的杂交种育性容易受到环境影响,出现大面积不育的情况。这些问题阻碍了cms系统在制种中的广泛应用。

10、brar et al.的美国专利4654465和4727219中公开了一种类型的遗传不育性。但是,这种类型的遗传不育需要在基因组内的多个不同位点保持相应的基因型,需要每代对这些位点进行分子标记跟踪检测。patterson还描述了一种可能有用的染色体易位基因系统,但该系统更为复杂(见美国专利no.3861709和3710511)。

11、人们一直在尝试对雄性不育系统进行优化,例如,fabijanski et al.开发了使植物雄性不育的方法(epo 89/3010153.8公开号329308和作为wo 90/08828公开的pct申请pct/ca90/00037)。主要是通过以下两种途径抑制植株的雄花育性,一种方法是将雄性组织特异表达的启动子与细胞毒素基因相连转入植株中,使雄花不能正常散粉同时不影响其他性状;另一种是通过基因干扰手段,将已经克隆的控制植株雄花育性的基因通过转基因的手段将其干扰,从而使其不能正常行使功能。还有通过一些基因调控元件来抑制基因表达,从而影响植株育性的手段(wo90/08829)。

12、在多数情况下,只有控制雄性不育的核基因隐性纯合(msms)植株才会表现为雄性不育,由于雄性不育植株无法自交,因此只能通过杂合植株(msms)与其杂交,才会得到雄性不育植株(msms)。并且在同一果穗上雄性不育籽粒(msms)与可育的杂合籽粒(msms)同时存在,通过籽粒无法分辨哪些是不育籽粒,哪些是可育籽粒,只能通过播种后,植株散粉时才可分辨,而此时再去雄时间已经来不及。

13、近年来,也有利用转基因的手段来保持雄性不育植株的不育性(us6743968)。该方法将花粉致死基因与雄性生育能力恢复基因构建在一个载体中,导入雄性不育植株中,转基因后代表现为可育,但只能产生不含恢复基因的花粉。当这样的植株与雄性不育植株杂交,便保持了隐性不育植株的纯合隐性状态。其首先构建一个转基因载体,该载体含有一个花粉细胞致死基因,同时该载体还含有一个恢复植株育性的显性基因。将该载体转入雄性不育植株,并且该载体在转基因植株中以杂合状态存在,由于恢复育性基因的存在使得植株可育,当其与雄性不育植株杂交,由于含有恢复基因的花粉(msms)同时含有致死基因,使得花粉败育,因此只有不含恢复基因的花粉(ms)才能与雄性不育植株雌配子(ms)进行杂交,后代均为隐性纯合个体(msms)。也有利用控制籽粒大小的基因mn1进行标记的(zl201210406155.6),但mn1在不同遗传背景下存在差异,有些背景不能得到有效应用。

14、如前文所述,采用雄性不育系统制种的很多工作的一个重要问题在于如何利用雄性不育基因及如何分辨雄性不育种子及可育种子,同时还需要考虑如何将不育个体的不育性保持下来。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何利用雄性不育基因及如何分辨雄性不育种子及可育种子,同时还需要考虑如何将不育个体的不育性保持下来。

2、本技术的发明人通过精心设计和大量实验,获得了生产一种能够保持雄性不育系植株的不育性的保持系植株的方法,所述保持系植株在与雄性不育系植株杂交时,能够同时获得可区分的不育系和保持系后代,显著提升了不育系植株的扩繁效率和育种效率。

3、因此,在本技术的第一方面,提供了种子形态标记扩繁玉米细胞核雄性不育系的方法,包括如下步骤:

4、a)提供保持系b,所述保持系b是包含与不育系a中相同的纯合的隐性雄性不育基因,并且含有以杂合状态存在的核酸分子的自交系;所述核酸分子包含第一多核苷酸和第二多核苷酸;所述第一多核苷酸包含恢复基因,所述恢复基因能够恢复因所述隐性雄性不育基因导致的雄性不育的植物的雄性能育性;所述第二多核苷酸包含能够调控籽粒形状和/或胚乳发育形态的筛选基因,所述籽粒形状包含种子的大小、长短、宽窄或/和薄厚,所述胚乳发育形态包含胚乳凹陷与否、皱缩与否或/和是否为粉质;所述不育系a为包含纯合的隐性雄性不育基因的不育系;

5、b)用所述保持系b的雄性配子与所述不育系a的雌性配子受精,依据所述筛选基因的外在性状将所得种子区分为所述不育系a的种子以及所述保持系b的种子,完成雄性不育系及相应保持系的扩繁。

6、上述扩繁方法中,所述不育系为植物不育系,所述保持系为植物保持系。

7、上述扩繁方法中,所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述植物可为玉米(zeamays)、油菜(brassica napus)、稻(oryza sativa)、拟南芥(arabidopsis thaliana)、大麦(hordeumvulgare)、小麦(triticumaestivum)、高粱(sorghum bicolor)、大豆(glycine max)、苜蓿(medicago sativa)、烟草(nicotianatabacum)、棉花(gossypiumhirsutum)、向日葵(helianthus annuus)或甘蔗(saccharum officinarum)。本发明的实施方案中,所述植物为玉米(zeamays)。

8、上述扩繁方法中,所述隐性雄性不育基因在纯合状态下导致植物雄性不育。所述隐性雄性不育基因选自ms1,ms2,ms3,ms4,ms5,ms6,ms7,ms8,ms9,ms10,ms11,ms12,ms13,ms14,ms15,ms16,ms17,ms18,ms19,ms20,ms21,ms22,ms23,ms24,ms25,ms26,ms27,ms28,ms29,ms30,ms31,ms32,ms33,ms34,ms35,ms36,ms37,ms38,ms43,ms45,ms47,ms48,ms49,ms50和ms52中的至少一种。本发明的实施方案中,所述雄性不育基因为ms45。

9、上述扩繁方法中,所述恢复基因能够恢复因隐性雄性不育基因导致雄性不育的植物的雄性能育性。所述恢复基因选自ms1,ms2,ms3,ms4,ms5,ms6,ms7,ms8,ms9,ms10,ms11,ms12,ms13,ms14,ms15,ms16,ms17,ms18,ms19,ms20,ms21,ms22,ms23,ms24,ms25,ms26,ms27,ms28,ms29,ms30,ms31,ms32,ms33,ms34,ms35,ms36,ms37,ms38,ms43,ms45,ms47,ms48,ms49,ms50和ms52中的至少一种。本发明的实施方案中,所述恢复基因为ms45。

10、易于理解,在本技术的核酸分子中,所述恢复基因与所述雄性不育基因应当是相对应的,从而,其能够挽救所述隐性雄性不育基因导致的不育性状。本发明的实施方案中,所述隐性雄性不育基因为ms45,对应的,所述恢复基因为ms45。

11、具体的,所述恢复基因ms45编码ms45蛋白,所述ms45蛋白是如下a1、a2或a3的蛋白质:

12、a1、氨基酸序列是seq id no.2所示的氨基酸序列的蛋白质;

13、a2、将seq id no.2所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与a1)所示的蛋白质具有80%以上的同一性且具有相同功能的蛋白质;

14、a3、在a1)或a2)的n末端或/和c末端连接蛋白标签得到的融合蛋白质。

15、上述扩繁方法中,所述恢复基因ms45具体可为编码序列为seq id no.1的核酸分子。

16、上述扩繁方法中,所述第一多核苷酸还包含与所述恢复基因的核苷酸序列可操作连接的表达调控元件,例如启动子和增强子。在某些实施方案中,所述表达调控元件选自:启动子,增强子,调控序列,可诱导元件,及其任何组合。上述核酸分子中,所述启动子选自:组成型启动子,诱导型启动子,组织优选的启动子,组织特异性启动子,生长期优选的启动子。可用于本技术的启动子并不局限于上述所列举的启动子。易于理解,在上述核酸分子中,可以根据实际需要,使用本领域技术人员已知的任何一种启动子。

17、上述扩繁方法中,所述第一多核苷酸序列可为seq id no.3。

18、上述扩繁方法中,所述筛选基因将mn2基因沉默;所述mn2基因编码mn2蛋白,所述mn2蛋白是如下c1、c2或c3的蛋白质:

19、c1、氨基酸序列是seq id no.10所示的氨基酸序列的蛋白质;

20、c2、将seq id no.9所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与c1)所示的蛋白质具有80%以上的同一性且具有相同功能的蛋白质;

21、c3、在c1)或c2)的n末端或/和c末端连接蛋白标签得到的融合蛋白质。

22、上述扩繁方法中,所述mn2基因具体可为编码链的编码序列是的核苷酸序列为seqidno.9的核酸分子。

23、上述扩繁方法中,所述筛选基因包含一段正向的干扰片段,一段反向的干扰片段,及正向的干扰片段和反向的干扰片段之间形成发卡结构的内含子;所述正向的干扰片段的序列为seq id no.4;所述反向的干扰片段的序列为seq id no.5;所述形成发卡结构的内含子的序列为seq id no.6。

24、上述扩繁方法中,所述第二多核苷酸还包含与所述筛选基因的核苷酸序列可操作连接的表达调控元件,例如启动子和增强子。在某些实施方案中,所述表达调控元件选自:启动子,增强子,调控序列,可诱导元件,及其任何组合。所述启动子选自:组成型启动子,诱导型启动子,组织优选的启动子,组织特异性启动子,生长期优选的启动子。可用于本技术的启动子并不局限于上述所列举的启动子。易于理解,在所述第二多核苷酸中,可以根据实际需要,使用本领域技术人员已知的任何一种启动子。

25、上述扩繁方法中,同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性,如ncbi主页网站的blast网页。例如,可在高级blast2.1中,通过使用blastp作为程序,将expect值设置为10,将所有filter设置为off,使用blosum62作为matrix,将gap existence cost,per residue gap cost和lambda ratio分别设置为11,1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算,然后即可获得同一性的值(%)。

26、上述扩繁方法中,所述80%以上的同一性可为至少81%、85%、90%、91%、92%、95%、96%、98%、99%或100%的同一性。

27、上述扩繁方法中,所述第一多核苷酸与所述第二多核苷酸是基因连锁的。例如,所述第一多核苷酸和第二多核苷酸共价相连。所述共价相连可通过或者不通过连接核苷酸。所述连接核苷酸的长度不超过10kb,不超过5kb,不超过1kb,不超过500bp,不超过100bp,不超过50bp,不超过10bp,不超过5bp,或者更短。

28、在本技术的第二方面,提供了保持系的构建方法,所述方法包括将上文所述的核酸分子导入包含纯合的隐性雄性不育基因的不育系,得到所述核酸分子以杂合状态存在且所述隐性雄性不育基因纯合的保持系,该保持系即为用于上述扩繁方法的保持系b。

29、在本技术的第三方面,提供了分离的核酸分子,其包含第一多核苷酸和第二多核苷酸;所述第一多核苷酸包含恢复基因,所述恢复基因能够恢复因隐性雄性不育基因导致雄性不育的植物的雄性能育性(雄性育性);所述第二多核苷酸包含能够调控籽粒形状和/或胚乳发育形态的筛选基因,所述籽粒形状包含种子的大小、长短、宽窄或/和薄厚,所述胚乳发育形态包含胚乳凹陷与否、皱缩与否或/和是否为粉质。

30、在本技术的第四方面,提供了与上述的核酸分子相关的生物材料,为下述b1)至b8)中的任一种:

31、b1)含有所述核酸分子的表达盒;

32、b2)含有所述核酸分子的重组载体、或含有b1)所述表达盒的重组载体;

33、b3)含有所述核酸分子的重组微生物、或含有b1)所述表达盒的重组微生物、或含有b2)所述重组载体的重组微生物;

34、b4)含有所述的核酸分子的转基因植物细胞系、或含有b1)所述表达盒的转基因植物细胞系;

35、b5)含有所述的核酸分子的转基因植物组织、或含有b1)所述表达盒的转基因植物组织;

36、b6)含有所述的核酸分子的转基因植物器官、或含有b1)所述表达盒的转基因植物器官。

37、可用现有的植物表达载体构建b2)所述的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pcambia3301、pahc25、pwmb123、pbin438、pcambia1302、pcambia2301、pcambia1301、pcambia1300、pbi121、pcambia1391-xa或pcambia1391-xb(cambia公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域,即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mrna加工或基因表达的dna片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mrna前体的3’端,如农杆菌冠瘿瘤诱导(ti)质粒基因(如胭脂碱合成酶基因nos)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本发明的基因构建植物表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用植物表达载体进行加工,如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(gus基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptii基因,赋予对除草剂膦丝菌素抗性的双丙氨磷抗性基因(bar基因),赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因,和赋予对methatrexate抗性的dhfr基因,赋予对草甘磷抗性的epsps基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因、新霉素抗性基因(例如编码新霉素磷酸转移酶的基因)、潮霉素抗性基因(例如编码潮霉素磷酸转移酶的基因)、氯霉素抗性基因、链霉素抗性基因、壮观霉素抗性基因、博来霉素抗性基因、磺酰胺抗性基因、溴苯腈抗性基因、草甘膦抗性基因和草胺膦抗性基因。本发明的实施方案中,所述选择标记基因为除草剂抗性基因,具体所述除草剂抗性基因为bar基因。所述载体能够在植物细胞(例如,玉米)中表达如上所述的核酸分子。

38、上述生物材料中,b3)所述重组微生物具体可为酵母,细菌,藻和真菌。

39、上述生物材料中,b4)所述植物细胞系为单子叶植物或双子叶植物的细胞系。

40、上述生物材料中,b4)所述植物细胞系为选自下列的植物的细胞系:玉米(zeamays)、油菜(brassica napus)、稻(oryza sativa)、拟南芥(arabidopsis thaliana)、大麦(hordeumvulgare)、小麦(triticumaestivum)、高粱(sorghum bicolor)、大豆(glycinemax)、苜蓿(medicago sativa)、烟草(nicotianatabacum)、棉花(gossypiumhirsutum)、向日葵(helianthus annuus)或甘蔗(saccharum officinarum)。

41、在本技术的第五方面,提供了上述扩繁方法、和/或上述构建方法、和/或上述核酸分子、和/或上述生物材料在植物杂交制种中的应用。

42、有益效果:

43、本技术提供了一种雄性不育系及相应保持系的扩繁方法及其所用核酸分子。本技术所提供的保持系植株在与雄性不育植株杂交后,能够同时收获并且有效区分雄性不育植株和保持系植株的后代。由此,本技术的所提供的方法和保持系植株能够实现雄性不育植株的高效扩繁,提高了育种效率。

44、本发明中,发明人利用控制植物雄性生育能力基因、种子形态标记基因及转基因技术,发明了一种高效扩繁植物雄性不育系的新方法。在本发明的一个实施方式中,所述种子形态标记基因为调控籽粒形状(大小、长短、宽窄或/和薄厚)和/或胚乳发育形态(胚乳凹陷与否、皱缩与否或/和是否为粉质)的筛选基因。本发明将控制雄性生育能力的野生型核苷酸序列和种子形态标记基因序列连在一起转入常规玉米,然后回交到纯合隐性雄性不育系植株,利用获得的转基因植株与纯合隐性不育系杂交后,可以同时得到大量的不育系和保持系种子。由于控制籽粒形状或胚乳发育形态核苷酸序列的作用,可以通过籽粒形状或胚乳发育形态区分不育系和保持系。其中形状正常或胚乳发育正常的种子为不育系(不含转基因序列),形状异常(如籽粒大小、长短、宽窄、薄厚等发生变化)或胚乳发育异常(如胚乳发生凹陷、皱缩、粉质胚乳等)的种子为保持系。

45、在本发明的一个实施方式中,发明人构建了一个植物转化载体,该载体中包含恢复雄性生育能力基因的表达元件和控制籽粒形状和/或胚乳发育形态的一段干扰序列,将该载体转入hiiia×hiiib玉米杂交种中,然后利用雄性不育植株对获得的转基因植株进行回交,从而将控制植物雄性生育能力、籽粒形状(如大小、长短、宽窄、薄厚等)或胚乳发育形态(如凹陷、皱缩、粉质胚乳等)的核苷酸序列导入雄性不育植株中。由于存在恢复基因,该植株表现为可育。当转基因杂合体植株(msmsms)与雄性不育植株(msms)杂交时,会产生以下两种后代,一种为籽粒正常的雄性不育籽粒(不育系,基因型为msms),该不育系可以被任意一种野生型植株恢复育性;另一种为籽粒异常的可育籽粒(保持系,基因型为msmsms),该保持系在控制雄性生育能力位点为隐性纯合,由于含有可以互补的转基因序列,该植株表现为可育,由于同时含有影响籽粒形状(如大小、长短、宽窄、薄厚等)或胚乳发育形态(如凹陷、皱缩、粉质胚乳等)的核苷酸序列,该种子的籽粒形状(如大小、长短、宽窄、薄厚等)或胚乳发育形态(如凹陷、皱缩、粉质胚乳等)不同于野生型。


技术特征:

1.种子形态标记扩繁玉米细胞核雄性不育系的方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述隐性雄性不育基因选自ms1,ms2,ms3,ms4,ms5,ms6,ms7,ms8,ms9,ms10,ms11,ms12,ms13,ms14,ms15,ms16,ms17,ms18,ms19,ms20,ms21,ms22,ms23,ms24,ms25,ms26,ms27,ms28,ms29,ms30,ms31,ms32,ms33,ms34,ms35,ms36,ms37,ms38,ms43,ms45,ms47,ms48,ms49,ms50和ms52中的至少一种;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述隐性雄性不育基因为ms45,所述恢复基因为ms45;所述恢复基因ms45编码ms45蛋白,所述ms45蛋白是如下a1、a2或a3的蛋白质:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述第一多核苷酸的序列为seq id no.3。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述筛选基因将mn2基因沉默;所述mn2基因编码mn2蛋白,所述mn2蛋白是如下c1、c2或c3的蛋白质:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述筛选基因包含一段正向的干扰片段,一段反向的干扰片段,及正向的干扰片段和反向的干扰片段之间形成发卡结构的内含子;所述正向的干扰片段的序列为seq id no.4;所述反向的干扰片段的序列为seq id no.5;所述形成发卡结构的内含子的序列为seq id no.6。

7.保持系的构建方法,其特征在于:所述方法包括将权利要求1-6中任一所述的核酸分子导入包含纯合的隐性雄性不育基因的不育系,得到所述核酸分子以杂合状态存在且所述隐性雄性不育基因纯合的保持系。

8.分离的核酸分子,其特征在于:所述核酸分子包含第一多核苷酸和第二多核苷酸;所述第一多核苷酸包含恢复基因,所述恢复基因能够恢复因隐性雄性不育基因导致雄性不育的植物的雄性能育性;所述第二多核苷酸包含能够调控籽粒形状和/或胚乳发育形态的筛选基因,所述籽粒形状包含种子的大小、长短、宽窄或/和薄厚,所述胚乳发育形态包含胚乳凹陷与否、皱缩与否或/和是否为粉质。

9.与权利要求8所述的核酸分子相关的生物材料,为下述b1)至b8)中的任一种:

10.权利要求1-6任一所述的方法、和/或权利要求7所述的构建方法、和/或权利要求8所述的核酸分子、和/或权利要求9所述的生物材料在植物杂交制种中的应用。


技术总结
本发明属于植物遗传育种及种子生产领域,具体公开了种子形态标记扩繁玉米细胞核雄性不育系的方法。本发明所要解决的技术问题是如何改良细胞核雄性不育系统和/或如何获得高纯度的雄性不育后代。本发明的方法包括用含有恢复基因和筛选基因的保持系B的雄性配子与包含纯合的隐性雄性不育基因的不育系A的雌性配子受精,依据筛选基因的外在性状将所得种子区分为所述不育系A的种子以及所述保持系B的种子。本发明可用于扩繁雄性不育系及相应保持系植物。

技术研发人员:赖锦盛
受保护的技术使用者:四川成都中农大现代农业产业研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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