水稻f1種子的生產(chǎn)方法、水稻f1種子及水稻雄性不育系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適用于F1雜種育種法的越光雄性不育系及使用該水稻雄性不育系的水稻F1種子的生產(chǎn)方法。所述水稻F1種子的生產(chǎn)方法，其以水稻雄性不育系作為母本、以水稻育性恢復(fù)系作為父本，進(jìn)行雜交，從雜交后的母本中采集雜種一代種子(F1種子)，所述水稻雄性不育系為含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sd1基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gn1基因及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hd1基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻雄性不育系或表現(xiàn)出半糯性的水稻雄性不育系。本發(fā)明的利用所述水稻F1種子的生產(chǎn)方法制得的F1種子及水稻雄性不育系，所述水稻雄性不育系含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sd1基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gn1基因及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hd1基因組成的組中選擇的一種以上的基因。
【專利說明】水稻F1種子的生產(chǎn)方法、水稻F1種子及水稻雄性不育系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有優(yōu)良性狀的水稻雄性不育系、用該水稻雄性不育系生產(chǎn)水稻Fl種子的方法及通過該方法制得的水稻Fl種子。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著基因組分析技術(shù)的顯著進(jìn)步，已能夠高精度且容易地進(jìn)行作物改良。尤其，DNA標(biāo)記技術(shù)進(jìn)步顯著，通過該技術(shù)，已能夠制備具有有益性狀的新品種。例如，目前，使用DNA標(biāo)記制得了具有灰霉病抗性的番茄(例如參見日本專利文獻(xiàn)I)，還制得了改善抗倒伏性及糙米粒大小的水稻(Oryza sativa)(例如參見日本專利文獻(xiàn)2)。
[0003]另外，目前，利用DNA標(biāo)記，通過置換含有已被鑒定為重要基因的有益等位基因的染色體區(qū)域，對(duì)其他大多性狀幾乎無影響，可以特異性地改良目標(biāo)性狀(例如參見日本專利文獻(xiàn)3)。例如，在水稻中，能夠制得改良桿長(zhǎng)(sdl基因附近染色體區(qū)域)、抽穗期(hdl基因附近染色體區(qū)域)、每穗粒數(shù)(Gnl基因附近染色體區(qū)域)的水稻(例如參見日本專利文獻(xiàn)4)。通過將水稻品種越光(- t力U )染色體中的sdl基因置換成來自哈巴達(dá)克(〃 〃夕々)的sdl基因，與水稻品種越光相比，桿長(zhǎng)顯著縮短，并能改善抗倒伏性。另外，通過將水稻品種越光染色體中的Gnl基因置換成來自哈巴達(dá)克的Gnl基因，與水稻品種越光相比，能夠提高著粒密度。通過將水稻品種越光染色體中的hdl基因置換成來自哈巴達(dá)克的hdl基因，與水稻品種越光相比，可以使其早熟。
[0004]作為制備具有更優(yōu)異性狀的作物的方法，有Fl雜種育種法，其利用雄性不育細(xì)胞質(zhì)等，使母本喪失花粉合成功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣系間的雜交，將其雜種種子用作品種。例如，萵苣，在Fl雜種育種法中制備出可用作母本的萵苣雄性不育系(例如，參見日本專利文獻(xiàn)5)。
[0005]Fl雜種育種法作為一種利用雜種優(yōu)勢(shì)，能夠容易且高水平地改善產(chǎn)量性能的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用。在日本的水稻育種中，自從1970年發(fā)現(xiàn)實(shí)用性的雄性不育系細(xì)胞質(zhì)以來，已經(jīng)開始嘗試使用了。但是，由于當(dāng)時(shí)培育出的體系口味品質(zhì)不十分高，以及在其后的米過剩時(shí)代中對(duì)高產(chǎn)性能的需求性降低等，因此歷史上沒有再接著利用所述技術(shù)。
[0006]但是，近年來，在對(duì)糧食增產(chǎn)、栽培成本及栽培時(shí)投入的能源追求效率化的基礎(chǔ)上，提高作為的產(chǎn)量潛力再次變得重要起來，今后其將成為越來越重要的育種目標(biāo)。另外，通過增強(qiáng)生產(chǎn)性能來增大植物體本身的大小，可提高被視為第二代生物乙醇原料的作物殘?jiān)纳a(chǎn)率，相對(duì)削減作物栽培過程中排放出的GHG量，據(jù)此也能夠?qū)鉀Q能源問題、環(huán)境問題做出貢獻(xiàn)。
[0007]在越來越重視提高產(chǎn)量潛力的現(xiàn)今，重新認(rèn)識(shí)Fl雜種育種技術(shù)的形勢(shì)也越來越高漲。在Fl雜種育種法中，作為組合檢定的候補(bǔ)篩選體系需要在非常多的體系間制備Fl雜種，因此為了維持高篩選效率，選定作為母本的雄性不育系非常重要。
[0008] 作為日本主要變種的水稻品種越光，對(duì)其口味品質(zhì)的評(píng)價(jià)高，在將其作為培育母本的體系中，存在多種口味良好的體系。另外，除了口味品質(zhì)以外，其具有在日本栽培范圍最廣所表現(xiàn)出的廣域栽培適應(yīng)性，另外，大多具有強(qiáng)抗穗發(fā)芽性等優(yōu)異的性狀。并且，在眾多的實(shí)驗(yàn)中，通過將其用作研究對(duì)象，從而蓄積了學(xué)術(shù)知識(shí)，也具有易于發(fā)現(xiàn)改良線索的優(yōu)點(diǎn)。考慮到上述內(nèi)容，可以說在培育Fl雜種母本方面，越光是最有前景的體系之一。
[0009]另外，關(guān)于至今仍難以特異性改良的口味品質(zhì)，也在追求通過利用半糯性突變性狀，降低直鏈淀粉含量，增強(qiáng)稻米粘度，從而改善口味。多數(shù)半糯性稻米的胚乳為白色渾濁，因此能夠易與普通稻米相區(qū)別。以往報(bào)道的半糯性突變，除了控制使直鏈淀粉含量為最大的WX基因的突變以外，還與七個(gè)不相同的du(基因)座有關(guān)系(例如，參見非專利文獻(xiàn))。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)[0012]專利文獻(xiàn)I日本專利第4248881號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2日本專利第4368391號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3日本專利第4409610號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4日本專利第4352102號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)5日本專利第3949637號(hào)公報(bào)
[0017]非專利文獻(xiàn)
[0018]非專利文獻(xiàn)I鈴木保宏“稻米直鏈淀粉含量變化-氣候與調(diào)節(jié)”《農(nóng)業(yè)及園藝》2006年第81卷第183~190頁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]但是，在想要以越光為單親培育Fl雜種的情況下，屢屢發(fā)生問題。例如，在含有秈稻種的越光，和與其為遠(yuǎn)親的培育體系間的組合檢定中，結(jié)果表現(xiàn)為晚熟或長(zhǎng)桿化，頻繁出現(xiàn)脫離作為實(shí)用體系的適應(yīng)性體系，導(dǎo)致大大降低篩選效率。
[0020]另外，在Fl雜種中通過雜種優(yōu)勢(shì)提高產(chǎn)量性能，但是與一般高產(chǎn)體系相比，越光本身的產(chǎn)量潛力不十分高，因此得到值得篩選的高產(chǎn)體系的比率不高。對(duì)此，例如，希望通過增加越光每穗上的著粒數(shù)，從而進(jìn)一步提高其潛力。
[0021]另外，在培育Fl雜種的情況下，通常為了獲得更大的雜種優(yōu)勢(shì)，需要以比越光口味品質(zhì)差的遠(yuǎn)緣系作為單親。如果以遠(yuǎn)緣系作為單親，在多數(shù)情況下，會(huì)遺傳該遠(yuǎn)緣系所具有的與口味相關(guān)的惡劣性狀，結(jié)果大大降低篩選效率。
[0022]本發(fā)明的目的是提供一種Fl雜種育種法中適宜的越光雄性不育系及用該水稻雄性不育系的水稻Fl種子生產(chǎn)方法。
[0023]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用將染色體的一部分用來自外源品種的染色體片段置換或突變，從而改善了特定性狀的雄性不育系作為母本，能夠更高效的制備出優(yōu)秀的Fl雜種，完成了本發(fā)明。
[0024]即，本發(fā)明提供:(I) 一種水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其特征在于，以水稻雄性不育系作為母本、以水稻育性恢復(fù)系作為父本，進(jìn)行雜交，從雜交后的母本中采集雜種一代種子(Fl種子)，所述水稻雄性不育系為含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因、及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻雄性不育系，或表現(xiàn)出半糯性的水稻雄性不育系。
[0025](2)根據(jù)上述(I)中所述的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述水稻雄性不育系選自水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H2號(hào)(Oryza sativa L.cultivarKoshihikar1-Eich1-2gou)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H3號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H4號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽I號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽2號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽3號(hào)。
[0026](3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法制得的水稻Fl種子；
[0027](4)水稻雄性不育系，其特征在于，其含有從來自水稻(Oryza sativa)品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上的基因；
[0028](5)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H2號(hào)(Oryza sativa L.cultivarKoshihikar1-Eich1-2gou),其保藏于獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所專利生物保藏中心，保藏日2012年I月27日，保藏號(hào)FERMP-22217 ；
[0029](6)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H3號(hào)(Oryza sativaL.cultivarKoshihikar1-Eichi_3gou)；
[0030](7)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H4號(hào)(Oryza sativaL.cultivarKoshihikar1-Eichi_4gou)；
[0031](8)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽I號(hào)(Oryza sativaL.cultivarKo sh i h i kar 1-Kazu sa-1gou)；
[0032](9)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽2號(hào)(Oryza sativaL.cultivarKoshihikar1-Kazusa_2gou)；
[0033](10)水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽3號(hào)(Oryza sativaL.cultivarKoshihikar1-Kazusa-3gou),其保藏于獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所專利生物保藏中心，保藏日2012年I月27日，保藏號(hào)FERM P-22218 ；
[0034]本發(fā)明的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其通過以改善特定性狀的水稻雄性不育系作為母本，能夠生產(chǎn)具有該性狀的Fl雜種種子。尤其是，在本發(fā)明中，將含有來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因的水稻雄性不育系用作母本的情況下，與將水稻品種越光的雄性不育系用作母本的情況相比，能夠制得桿長(zhǎng)顯著縮短、改善抗倒伏性的Fl雜種。另外，將含有來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因的水稻雄性不育系用作母本的情況下，與將水稻品種越光的雄性不育系用作母本的情況相比，能夠制得著粒密度更高的Fl雜種。另外，將含有來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因的水稻雄性不育系用作母本的情況下，與將水稻品種越光的雄性不育系用作母本的情況相比，能夠制得可早熟的Fl雜種。并且，將具有半糯性的水稻雄性不育系用作母本的情況下，與將水稻品種越光的雄性不育系用作母本的情況相比，能夠制得口味優(yōu)異的Fl雜種。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是表示編碼水稻第I染色體中sdl基因附近的DNA標(biāo)記(SNP)的附圖。
[0036]圖2是表示編碼水稻第I染色體中Gnl基因附近的DNA標(biāo)記(SNP)的附圖。
[0037]圖3是表示編碼水稻第6染色體中hdl基因附近的DNA標(biāo)記(SNP)的附圖。
[0038]圖4是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光H2號(hào)的基因組的附圖。
[0039] 圖5是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光H2號(hào)-長(zhǎng)區(qū)域的基因組的附圖。
[0040]圖6是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光H3號(hào)的基因組的附圖。[0041]圖7是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光H4號(hào)的基因組的附圖。
[0042]圖8是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光財(cái)號(hào)_長(zhǎng)區(qū)域的基因組的附圖。
[0043]圖9是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光籽I號(hào)的基因組的附圖。
[0044]圖10是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光籽2號(hào)的基因組的附圖。
[0045]圖11是模擬表示實(shí)施例1中所用的水稻品種越光籽3號(hào)的基因組的附圖。
[0046]圖12是表示實(shí)施例1中測(cè)定的以CMS-越光H4號(hào)作為母本制得的Fl雜種、以CMS-越光作為母本制得的Fl雜種及水稻品種越光的桿長(zhǎng)的結(jié)果示意圖。
[0047]圖13是表示實(shí)施例1中測(cè)定的由CMS-越光和ST-1制得的Fl雜種、由CMS-越光H4號(hào)和ST-1制得的Fl雜種、由CMS-越光H4號(hào)_長(zhǎng)區(qū)域和ST-1制得的Fl雜種及水稻品種越光的桿長(zhǎng)的結(jié)果示意圖。
[0048]圖14是表示實(shí)施例1中測(cè)定的以CMS-越光H3號(hào)或CMS-越光作為母本，以ST_2或ST-4作為父本制得的Fl雜種的抽穗期的結(jié)果示意圖。
[0049]圖15是表示實(shí)施例1中測(cè)定的以CMS-越光H2號(hào)或CMS-越光作為母本，以ST_2或ST-4作為父本制得的Fl雜種的每穗著粒數(shù)的結(jié)果示意圖。
[0050]圖16是表示實(shí)施例1中測(cè)定的以CMS-越光H2號(hào)、CMS-越光H2號(hào)-長(zhǎng)區(qū)域或CMS-越光作為母本，以ST-2作為父本制得的Fl雜種的每穗著粒數(shù)的結(jié)果示意圖。
[0051]圖17為在實(shí)施例3中按每一父本表示的各Fl雜種及其父本的抽穗期的測(cè)定結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]本發(fā)明中的近等基因系是指原品種的僅部分染色體被外源品種的染色體片段置換的體系。此處，外源品種如果是原品種以外的品種則沒有特別限制，可以是與原品種為同一種植物的品種，也可以是與原品種為不同種植物的品種，還可以是動(dòng)物等植物以外的品種。另外，在本發(fā)明中，品種是指為同一種植物，而由于遺傳結(jié)構(gòu)不同，在某種性狀上可以明確與同種內(nèi)其他品種區(qū)分的群體。
[0053]本發(fā)明中的DNA標(biāo)記，只要能識(shí)別源自原品種的染色體與源自外源品種的染色體、能檢測(cè)出染色體上的DNA序列差異，則無特殊限定，可以使用在基因分析領(lǐng)域中常用的DNA標(biāo)記。作為該DNA標(biāo)記，可以是例如能夠檢測(cè)SNP (Single Nucleotide Polymorphism、單核苷酸多態(tài)性)或SSR(Simple Sequence Repeats、簡(jiǎn)單重復(fù)序列)的不同重復(fù)數(shù)等基因多態(tài)性的標(biāo)記，也可以是RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism、限制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性)標(biāo)記。另外，可以通過常規(guī)方法，利用這些DNA標(biāo)記識(shí)別來自原品種的等位基因及來自外源品種的等位基因。例如，以從各個(gè)體中提取的DNA為模板，使用能與特定的SNP或SSR進(jìn)行特異性雜交的引物等進(jìn)行PCR，使用電泳法等檢測(cè)出有無PCR產(chǎn)物，能夠識(shí)別各多態(tài)性。另外，對(duì)從各個(gè)體中提取的DNA進(jìn)行限制內(nèi)切酶處理后，使用電泳法等檢測(cè)DNA片段的圖案，能夠識(shí)別各多態(tài)性。另外，能與特定的SNP或SSR進(jìn)行特異性雜交的引物等，可以按照該SNP或SSR的堿基序列，使用常用的引物設(shè)計(jì)工具等，以常規(guī)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)出的引物等，也可以通過本【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)眾所周知的任意方法進(jìn)行合成。
[0054] 這些DNA標(biāo)記可以適當(dāng)使用公知的DNA標(biāo)記。另外，也可以使用新制備的DNA標(biāo)記。作為公知的DNA標(biāo)記，例如可以使用水稻領(lǐng)域中，國際公開第2003/070934號(hào)說明書中公開的SNP標(biāo)記或水稻基因組研究計(jì)劃(Rice Genome Research Program (RGB:http://rgp.dna.affrc.g0.jp/publicdata.html))中公開的 DNA 標(biāo)記。
[0055]另外，各品種的基因信息等可以通過例如國際堿基序列數(shù)據(jù)庫NCBI (美國國立生物技術(shù)信息中心(National center for Biotechnology Information))或 DDBJ(日本DNA數(shù)據(jù)庫(DNAData Bank of Japan))得到。尤其水稻各品種的遺傳基因信息可以通過 KOME(水稻的生物分子數(shù)據(jù)庫(Knowledge-based Oryza Molecular biologicalEncyclopedia), http://cdna01.dna.affrc.g0.jp/cDNA/)等得至丨J0
[0056]本發(fā)明及本說明書中的“水稻品種日本晴的染色體的第X號(hào)堿基”是根據(jù)TIGR(基因組石開究所(The Institute for Genomic Research) ；http://www.tigr.0rg/tdb/e2kl/osal/blastsearch.shtml)中公開的水稻品種日本晴的基因組DNA的堿基序列(譯文2)所確定的區(qū)域。
[0057]另外，本發(fā)明及本說明書中的“相當(dāng)于從水稻品種日本晴染色體的第X號(hào)堿基至第Y號(hào)堿基區(qū)域的區(qū)域”，是指水稻個(gè)體染色體中，與水稻品種日本晴染色體中的該區(qū)域同源性高的區(qū)域，可以通過校正使水稻品種日本晴的公知基因組DNA與該水稻個(gè)體基因組DNA的堿基序列為最高同源性而確定。另外，水稻品種日本晴之外的水稻個(gè)體中的“相當(dāng)于水稻品種日本晴SNP的SNP”，是指在含有該SNP的區(qū)域中，在通過校正使水稻品種日本晴的公知基因組DNA與該水稻個(gè)體基因組DNA的堿基序列為最高同源性的情況下，位于對(duì)應(yīng)該SNP的位置上的堿基。
[0058]本發(fā)明的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其特征為以改善了特定性狀的水稻品種越光的雄性不育系作為母本，以水稻育性恢復(fù)系作為父本進(jìn)行雜交，從雜交后的母本上采集雜種一代種子(Fl種子)。
[0059]首先，對(duì)本發(fā)明中所用的水稻雄性不育系進(jìn)行說明。本發(fā)明中所用的水稻雄性不育系，是通過將水稻品種越光的一部分染色體置換成來自于外源品種的染色體片段，或者通過突變，改善特定性狀的近等基因系的雄性不育系。
[0060]可以通過常規(guī)方法制得近等基因系的雄性不育系。例如，使除了為雄性不育細(xì)胞質(zhì)以外與水稻品種越光具有相同性狀的越光細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，與以外源品種染色體片段置換了所期望區(qū)域的或發(fā)生所期望突變的水稻品種越光的近等基因系雜交，以該水稻品種越光的近等基因系作為父本對(duì)雜交制得的Fl雜種進(jìn)行連續(xù)回交，能夠制得除了是雄性不育細(xì)胞質(zhì)以外與該水稻品種越光的近等基因系具有相同性狀的水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。另外，越光細(xì)胞質(zhì)雄性不育系例如可以通過下述方法制得:使水稻品種越光與水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系雜交，以水稻品種越光作為父本，對(duì)雜交制得的Fl雜種反復(fù)回交。作為水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，如果是表現(xiàn)出雄性不育細(xì)胞質(zhì)性的水稻科品種，則沒有特別限定，例如可例舉BT型雄性不育細(xì)胞質(zhì)的水稻品種CHINSURAH B0R0 2、WA型雄性不育細(xì)胞質(zhì)的水稻品種野生水稻雄性不育(Male sterile wild rice)、GA型雄性不育細(xì)胞質(zhì)的水稻品種岡比亞卡(Gambiaca)、Di型雄性不育細(xì)胞質(zhì)的水稻品種Dissi等。
[0061] 作為其他近等基因系的雄性不育系，也可以是在特定環(huán)境條件下誘發(fā)不育的基于基因突變的環(huán)境條件依賴型雄性不育系。作為環(huán)境條件依賴型雄性不育系，有利用在長(zhǎng)日照條件下引發(fā)雄性不育的PMSl基因或PMS2基因的光敏核雄性不育(PGMS)系、利用在高溫條件下引發(fā)雄性不育的TMSl基因或TMS2基因的溫敏核雄性不育(TGMS)系等。使水稻品種越光的近等基因系對(duì)這些具有變異基因的環(huán)境條件依賴型雄性不育系雜交，以該水稻品種越光的近等基因系作為父本對(duì)雜交制得的Fl雜種連續(xù)回交，能夠制得水稻雄性不育系，所述水稻雄性不育系除了因基因變異表現(xiàn)出環(huán)境條件依賴型雄性不育性以外，具有與該水稻品種越光的近等基因系相同的性狀。
[0062]首先，對(duì)作為母本的水稻品種越光的近等基因系進(jìn)行說明，該水稻品種越光的近等基因系是將水稻品種越光的染色體的一部分置換成來自外源品種的染色體片段。
[0063]在水稻品種越光的近等基因系中插入的來自外源品種的染色體片段，只要是通過插入該染色體片段，與水稻品種越光相比能進(jìn)一步改善特定性狀，則無特殊限定。例如，插入的來自外源品種的染色體片段，最好為含有編碼可直接給予改善所期望性狀的基因(性狀相關(guān)基因(原因遺伝子))的區(qū)域，可以是只含有該性狀相關(guān)基因的區(qū)域，也可以是含有該性狀相關(guān)基因和其他基因的區(qū)域(例如，由14.6Mbp~29.2Mbp長(zhǎng)度形成的區(qū)域)。[0064]在本發(fā)明及本說明書中，“來自水稻品種‘X’的‘Y’基因”除了可以是來自水稻品種“X”本身的“Y”基因(即，水稻品種“X”的染色體中存在的“Y”基因)，還包括來自具有與水稻品種“X”實(shí)質(zhì)上相同的“Y”基因的水稻品種的“Y”基因。這是由于即使將實(shí)質(zhì)上與來自水稻品種“X”的“Y”基因相同的來自水稻品種“X”以外的水稻品種的“Y”基因，代替來自水稻品種“X”的“Y”基因，導(dǎo)入染色體的情況下，也能起到與本發(fā)明相同的技術(shù)效果。此處，所述的實(shí)質(zhì)上與來自水稻品種“X”的“Y”基因相同的“Y”基因，是指來自水稻品種“X”以外的水稻品種的“Y”基因，其與來自水稻品種“X”的“Y”基因具有相同功能的基因。具體可以例舉如水稻品種“X”的后代品種、從水稻品種“X”上繼承存在“Y”基因區(qū)域的等位基因的水稻品種或相當(dāng)于水稻品種“X”的先祖的水稻品種、具有向水稻品種“X”通用存在“Y”基因區(qū)域的等位基因的水稻品種或?qū)胗写嬖凇癥”基因區(qū)域的染色體片段的水稻品種，所述“Y”基因區(qū)域是指這些具有與水稻品種“X”實(shí)質(zhì)上相同的“Y”基因的水稻品種中所具有的“Y”基因。
[0065]即，在本發(fā)明及本說明書中，只要無特殊限定，“來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因”，不僅包括來自水稻品種哈巴達(dá)克本身的Sdl基因，還包括與該基因?qū)嵸|(zhì)上相同的Sdl基因，例如來自水稻品種低腳烏尖(低腳烏尖)、水稻品種IR8、水稻品種絹光(4 3 t力'))、水稻品種夢(mèng)日立(吵力V.fz b )、水稻品種越光H4號(hào)、水稻品種越光籽2號(hào)、水稻品種越光籽3號(hào)、水稻品種越光籽4號(hào)等的sdl基因。
[0066]同樣，在本發(fā)明及本說明書中，只要無特殊限定，“來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因”，不僅包括來自水稻品種哈巴達(dá)克本身的Gnl基因，還包括與該基因?qū)嵸|(zhì)上相同的Gnl基因，例如來自水稻品種越光H2號(hào)、水稻品種越光籽2號(hào)、水稻品種越光籽3號(hào)、水稻品種越光籽4號(hào)等的Gnl基因。
[0067]同樣，在本發(fā)明及本說明書中，只要無特殊限定，“來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因”，不僅包括來自水稻品種哈巴達(dá)克本身的hdl基因，還包括與該基因?qū)嵸|(zhì)上相同的hdl基因，例如來自水稻品種H3號(hào)、水稻品種越光籽I號(hào)、水稻品種越光籽2號(hào)、水稻品種越光桿4號(hào)等的hdl基因。
[0068]在本發(fā)明中，使用含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因和來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻雄性不育系作為母本?？梢允沁m當(dāng)組合含有這3種基因中兩種以上基因的雄性不育系，也可以是含有全部3種基因的雄性不育系。
[0069]含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因和來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻雄性不育系，可以通過上述方法由含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因和來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻品種越光的近等基因系與越光雄性不育系制得。含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因和來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻品種越光的近等基因系，例如可以使用適當(dāng)?shù)腄NA標(biāo)記，通過專利文獻(xiàn)3及4所述的方法制得。并且，在本發(fā)明中用作母本的水稻品種越光的近等基因系既可以是新制備的體系，也可以使用現(xiàn)有的體系。
[0070]含有來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因的水稻品種越光的近等基因系(含有來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl的近等基因系)，其編碼水稻品種越光的染色體中sdl基因的區(qū)域，被含有編碼來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因的區(qū)域的染色體片段置換。含有來自哈巴達(dá)克的sdl的近等基因系中所含有的來自哈巴達(dá)克的染色體片段，如果含有編碼sdl基因的區(qū)域，則無特殊限定，可以只含有編碼sdl基因的區(qū)域，也可以將存在于sdl基因附近的基因與sdl基因同時(shí)插入水稻品種越光中。圖1表示編碼水稻第I染色體中的sdl基因的38.1lMbp附近的DNA標(biāo)記(SNP)。該來自哈巴達(dá)克的染色體片段的長(zhǎng)度，可以使用DNA標(biāo)記確定。例如，如圖1所不，在含有來自哈巴達(dá)克的sdl的近等基因系中，插入的來自哈巴達(dá)克的染色體 片段的上游端，可以位于依存于水稻品種日本晴的第I染色體的第38，109，578號(hào)堿基序列的多態(tài)性(通過PCR反應(yīng)，水稻品種越光能夠得到PCR產(chǎn)物，水稻品種哈巴達(dá)克不能得到PCR產(chǎn)物)(以下稱為G2003)與依存于水稻品種日本晴的第I染色體的第38，109，641號(hào)堿基序列的多態(tài)性(通過PCR反應(yīng)，水稻品種越光能夠得到PCR產(chǎn)物，水稻品種哈巴達(dá)克不能得到PCR產(chǎn)物)(以下稱為G2002)之間；該來自哈巴達(dá)克的染色體片段下游端，可以位于G2003與相當(dāng)于水稻品種日本晴的第I染色體的第38，199，771號(hào)SNP的SNP (在水稻品種越光中為G、在水稻品種哈巴達(dá)克中為T)(以下，稱為SP-462)之間(圖1的第I段)。另外，該來自哈巴達(dá)克的染色體片段上游端，可以位于相當(dāng)于水稻品種日本晴的第I染色體的第38，108，008號(hào)SNP的SNP(在水稻品種越光中為G、在水稻品種哈巴達(dá)克中為C)(以下，稱為SP-4009)與G-2003之間；該來自哈巴達(dá)克的染色體片段的下游端，可以位于SP-462與相當(dāng)于水稻品種日本晴的第I染色體的第38，949，866號(hào)SNP的SNP(在水稻品種越光中為T、在水稻品種哈巴達(dá)克中為C)(以下，稱為SP-1259)之間(圖1的第2段)。該來自哈巴達(dá)克的染色體片段的上游端，可以位于SP-4009與G2003之間；該來自哈巴達(dá)克的染色體片段的下游端，可以位于SP-1259與相當(dāng)于水稻品種日本晴的第I染色體的第41，374，509號(hào)SNP的SNP (在水稻品種越光中為A、在水稻品種哈巴達(dá)克中為G)(以下，稱為SP-477)之間(圖1的第3段)。并且，含有編碼來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因的區(qū)域的更長(zhǎng)區(qū)域，可以被來自哈巴達(dá)克的染色體片段置換。例如，含有從相當(dāng)于水稻品種日本晴的第I染色體的第12，254，787號(hào)SNP的SNP (在水稻品種越光中為G、在水稻品種哈巴達(dá)克中為C)(以下，稱為SP-2058)起至SP-477之間約29.1Mbp的區(qū)域，可以被來自哈巴達(dá)克的染色體片段置換(圖1的第4段)。各DNA標(biāo)記及可用于識(shí)別的引物的堿基序列如表1所不。[0071]表1
【權(quán)利要求】
1.水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其特征在于，以水稻雄性不育系作為母本、以水稻育性恢復(fù)系作為父本，進(jìn)行雜交，從雜交后的母本中采集雜種一代種子(Fl種子)，所述水稻雄性不育系為含有從來自水稻品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上基因的水稻雄性不育系或表現(xiàn)出半糯性的水稻雄性不育系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述水稻雄性不育系選自水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H2號(hào)(Oryza sativa L.cultivarKoshihikar1-Eich1-2gou)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H3號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H4號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽I號(hào)、水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽2號(hào)及水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽3號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水稻Fl種子的生產(chǎn)方法制得的水稻Fl種子。
4.水稻雄性不育系,其特征在于,其含有從來自水稻(Oryzasativa)品種哈巴達(dá)克的sdl基因、來自水稻品種哈巴達(dá)克的Gnl基因及來自水稻品種哈巴達(dá)克的hdl基因組成的組中選擇的一種以上的基因。
5.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CM S-越光H2號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Eich1-2gou),其保藏于獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所專利生物保藏中心，保藏號(hào) FERM P-22217。
6.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H3號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Eichi_3gou)。
7.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光H4號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Eichi_4gou)。
8.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽I號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Kazusa-1 gou)。
9.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光籽2號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Kazusa_2gou)。
10.水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS-越光桿3號(hào)(Oryzasativa L.cultivarKoshihikar1-Kazusa-3gou),其保藏于獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所專利生物保藏中心，保藏號(hào) FERM P-22218。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK103918548SQ201210068896
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】地主建志, 森中洋一, 高師知紀(jì), 北野英己, 香村敏郎 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社