專利名稱：一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子育種方法，特別是一種水稻與菰的雜交方法。
技術(shù)背景植物分子育種是近代開創(chuàng)的育種新途徑。植物分子育種可概括為兩個層次的工程技術(shù)1、將帶有目的性狀基因的供體的DNA片段導入欲改良的植物受體細胞，使其后代發(fā)生變異，從中篩選出獲得目的性狀的后代或符合需要的有價值的新品種；2、分離目的基因，構(gòu)建重組基因，導入需要改良的植物受體細 胞，經(jīng)過培育，篩選出獲得了目的性狀，且綜合性狀優(yōu)良的后代，育出新品種。 本發(fā)明涉及地一種方法。經(jīng)過10多年的研究，植物外源DNA的導入方法已有了長足的發(fā)展，例如 基因槍法，電激法，注射法等。如按媒體類型的有或無，可分為載體介導法、 直接導入法和種質(zhì)系統(tǒng)介導法。載體介導法是將目的DNA轉(zhuǎn)入膿桿菌或病毒中， 并以之為載體，隨著它們對植物的感染而將目的DNA導入植物細胞中；直接導 入法是以裸露的外源DNA通過化學或物理方法直接導入植物細胞；而種質(zhì)系統(tǒng) 介導法，則是借助植物自身的種質(zhì)細胞與媒體(如花粉、卵細胞、子房、花粉 管通道、幼胚等)來實現(xiàn)外源DNA導入的方法，它包括花粉管導入法、子房、 幼穗、幼胚注射法、種子浸澤法等。所謂浸漬法(imbibition)是指將植物的種子、胚、胚珠、子房、花粉粒、 幼穗、懸浮細胞甚至有廟等直接浸泡在外源DNA中，利用滲透作用把外源基因?qū)胧荏w細胞并得到整合與表達的一種轉(zhuǎn)化方法。浸漬法主要是利用植物細胞自身的物質(zhì)運轉(zhuǎn)系統(tǒng)將外源DNA分子直接導入受體細胞。關(guān)于植物細胞運輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能已有很多的研究，現(xiàn)已證明植物細胞至少可通過以下幾種途徑將外源DNA吸入細胞內(nèi)1、外源DNA可通過 細胞間隙與胞間連絲組成的網(wǎng)絡化的運輸系統(tǒng)而被運輸?shù)矫恳粋€細胞內(nèi)；2、植 物細胞也可以通過類似動物的內(nèi)吞作用將外源DNA攝入細胞內(nèi)；3、植物細胞 中傳遞細胞的膜透性改變也可以為大分子物質(zhì)透過細胞膜提供機會，尤其是在 生殖細胞、胚胎細胞以及分生細胞中，外源DNA進入細胞中的機會更大。菰(Zizania)是禾本科菰屬的多年生潛水植物，是水稻的近緣屬，它廣泛 分布于我國南北各地，生長于沼澤、池塘等中，基部由于真菌寄生而變肥厚， 須根粗壯，稈直立，高90 180cm，花單性同株，排成頂生的大圓錐花序，雄小 穗生于花序下部的分枝上，雌小穗則生于花序的上部，穎果圓柱形，花果期夏 秋冬，籽粒細小，易落粒。所以一直以來沒有人工栽培的菰。水稻的一生要經(jīng)歷營養(yǎng)生長和生殖生長兩個時期，其中，營養(yǎng)生長期主要 包括秧苗期和分蘗期。水稻生殖生長期包括拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期和灌漿結(jié) 實期。拔節(jié)孕穗期是指幼穗分化開始到長出穗為止，包括分化期、形成期和完 成期， 一般需一個月左右；抽穗結(jié)實期是指稻穗開花后到谷粒成熟的時期又可 分為乳熟期、蠟熟期和完熟期。水稻生殖生長期的生育特點是長莖張穗、開花、 結(jié)實、形成和充實籽粒，這是奪取高產(chǎn)的主要階段，栽培上尤其要重視肥、水、 氣得協(xié)調(diào)，延長根系和葉片的功能期，提高物質(zhì)積累轉(zhuǎn)化率，達到穗數(shù)足，穗 型大，千粒重和結(jié)實率高。由于菰是水稻的近緣屬，因此其生長期與水稻相類似。現(xiàn)有技術(shù)已有報道公開了將菰的DNA導入水稻的技術(shù)。例如，臧劍在中國專利申請?zhí)枮?00510032147.X的申請中公開的《一種將結(jié)實菰DNA導入水稻 的方法及其獲得的繁殖材料》。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種將將菰基因?qū)胨痉N子的方 法，把菰DNA溶液通過壓力，滲透，相互組合，此方法簡單宜推廣，且所得水 稻菰的基因穩(wěn)定優(yōu)良，適應多種禾本科。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，采 用菰作供體，以水稻種子作受體，其特征在于，包括如下步驟A、 選擇孕穗期的菰的莖或葉，清洗后，切碎，再消毒；B、 將完成上述步驟后的菰溶液與消毒好的水稻種子混合，加入水攪拌，待 水冷卻后放入一干燥且干凈的容器中，最后將容器密封；C、 五天后，把容器內(nèi)的水稻種子和攪拌一次，再過三天后進行一次攪拌， 二天后再進行一次攪拌；D、 將經(jīng)過上述步驟所得的種子進行常規(guī)栽培；E、 待種子成熟后，收獲D1代稻菰種子。 上述B步驟中的菰溶液與水稻種子的混合比例為10: 1 上述B步驟中加入攪拌的水溫為50-70°C。上述A步驟中的消毒采用三氯異氰脲酸進行消毒。本發(fā)明提供的一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，把菰DNA溶液通過壓力， 滲透，相互組合，此方法簡單宜推廣，且所得水稻菰的基因穩(wěn)定優(yōu)良，適應多種禾本科。
具體實施方式
實施例一本實施例中采用本地品種游水糯作受體，洞庭湖結(jié)實菰作供體，進行如下 步驟A、 選擇孕穗期的菰的莖或葉5000g，清洗后，切碎，再采用三氯異氰脲酸消毒。B、 將完成上述步驟后的菰溶液與消毒好的500g水稻種子混合，加入 50-70。C溫水攪拌，待水冷卻后放入一干燥且干凈的容器中，最后將容器密封。C、 五天后，把容器內(nèi)的水稻種子和攪拌一次，再過三天后進行一次攪拌， 二天后再進行一次攪拌。D、 將經(jīng)過上述步驟所得的種子進行常規(guī)栽培；待種子成熟后，收獲D1代 稻菰種子。2006年3月11日用容器導入法，用十天時間進行上述處理，3月24日催 芽，發(fā)芽率20%， 26日下種，秧齡期25天，4月20日插秧，生長期-拔莖期-孕穗期為96天(3月26日-7月1日)，始穗期為7月10日(13支)，于7月24 日通過農(nóng)科院化檢，確認稻菰，其性能顯示菰的特有性，香晚糯的特有性，具 有兩者的共有性，在分葉期，是菰的分葉模式，分葉較多，隨著株莖的長高， 產(chǎn)生了菰的特殊性，莖桿光潔無毛，但莖節(jié)杈把處伴莖多枝，結(jié)籽實，屬莖桿 有效分葉，每杈處有2-3枝不等的有效分葉，莖高有1.42m，葉片較寬，光和作 用較強，根系較長，為圓型或偏圓型，根系結(jié)部較密，長約84cm，旁有無數(shù)細根，細根約12cm，根的作用貯藏水分合成氨基酸，這是菰的特性。籽粒呈淡白 色，粒細而長，有0.89 0.98mm，穗部結(jié)實較密，有三百到四百粒不等，由莖部 主穗和杈部結(jié)實兩個部分。另外，稻穗的特性是長年生，夏抗洪水干旱。冬抗 寒，多年多批結(jié)谷，產(chǎn)量較高，營養(yǎng)十分豐富，顆粒飽滿。
權(quán)利要求
1. 一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，采用菰作供體，以水稻種子作受體，其特征在于，包括如下步驟A、選擇孕穗期的菰的莖或葉，清洗后，切碎，再消毒；B、將完成上述步驟后的菰溶液與消毒好的水稻種子混合，加入水攪拌，待水冷卻后放入一干燥且干凈的容器中，最后將容器密封；C、五天后，把容器內(nèi)的水稻種子和攪拌一次，再過三天后進行一次攪拌，二天后再進行一次攪拌；D、將經(jīng)過上述步驟所得的種子進行常規(guī)栽培；E、待種子成熟后，收獲D1代稻菰種子。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，其特征在于，上述B步驟中的菰溶液與水稻種子的混合比例為10: 1
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，其特征 在于，上述B步驟中加入攪拌的水溫為50-70。C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，其特征 在于，上述A步驟中的消毒采用三氯異氰脲酸進行消毒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水稻與菰的雜交方法。本發(fā)明提供的一種將菰基因?qū)胨痉N子的方法，采用菰作供體，以水稻種子作受體，其特征在于，包括如下步驟A、選擇孕穗期的菰的莖或葉，清洗后，切碎，再消毒；B、將完成上述步驟后的菰溶液與消毒好的水稻種子混合，加入水攪拌，待水冷卻后放入一干燥且干凈的容器中，最后將容器密封；C、五天后，把容器內(nèi)的水稻種子和攪拌一次，再過三天后進行一次攪拌，二天后再進行一次攪拌；D、將經(jīng)過上述步驟所得的種子進行常規(guī)栽培；E、待種子成熟后，收獲D1代稻菰種子。此方法簡單宜推廣，且所得水稻菰的基因穩(wěn)定優(yōu)良，適應多種禾本科。
文檔編號C12N15/87GK101280300SQ20071003467
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者曙 臧 申請人:臧 皓