CN1318286A - 杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 - Google Patents
杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1318286A CN1318286A CN 00105064 CN00105064A CN1318286A CN 1318286 A CN1318286 A CN 1318286A CN 00105064 CN00105064 CN 00105064 CN 00105064 A CN00105064 A CN 00105064A CN 1318286 A CN1318286 A CN 1318286A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- line
- rice
- sterile line
- hybrid
- hybrid rice
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 56
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 56
- 238000009395 breeding Methods 0.000 title claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 title description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 55
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims description 13
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 12
- 101150063325 ab gene Proteins 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 claims description 5
- 108010011619 6-Phytase Proteins 0.000 claims description 2
- 108020005120 Plant DNA Proteins 0.000 claims description 2
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 claims description 2
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 claims description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 claims description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 3
- 210000004894 snout Anatomy 0.000 description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 5
- 241000665051 Chilo sacchariphagus indicus Species 0.000 description 4
- 241000426497 Chilo suppressalis Species 0.000 description 4
- 241000255901 Tortricidae Species 0.000 description 4
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 2
- 240000008467 Oryza sativa Japonica Group Species 0.000 description 2
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 2
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- 241000008892 Cnaphalocrocis patnalis Species 0.000 description 1
- 241001622642 Parnara bada Species 0.000 description 1
- 244000184734 Pyrus japonica Species 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 241000746966 Zizania Species 0.000 description 1
- 235000002636 Zizania aquatica Nutrition 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 101150054900 gus gene Proteins 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法。它是以转基因育成的克螟稻为亲本,以三系杂交稻的保持系和恢复系以及二系杂交稻的光温敏核不育系和恢复系为轮回亲本,通过连续回交,结合对杂种后代的抗生素抗性筛选和分子生物技术检测,选出性状与原亲本基本一致,但携有cryIAb基因的Bt保持系及其Bt核不育系、Bt核不育系及Bt恢复系。本发明节省了杂交稻生产成本,制止了杀螟农药对环境污染,保证高产与稳产。
Description
本发明涉及改良杂交稻基因型过程，尤其涉及一种杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法。
三系杂交稻的质核互作型雄性不育系(以下简称不育系)和恢复系，以及二系杂交稻的光温诱导核不育系(以下简称为核不育系)和恢复系，都不具备抗御二化螟、三化螟、纵卷叶螟等鳞翅目害虫的能力，由它们所配制的F1杂交稻也都不抗螟害，特别是其中的籼型杂交稻，由于茎杆粗壮，茎部薄壁细胞多，维管束间距大，硅化细胞少，螟害更为严重。
我国是杂交稻生产大国，年种植面积达1600万公顷，约占全国水稻总面积的一半。据农业部有关统计资料显示，80年代以来，全国稻田遭受二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟为害的面积约为1000万公顷，防治面积为3000万公顷。近年来，随着耕作改制和害虫抗药性的提高，螟害呈现增强的趋势。
由于世界范围内抗螟虫和抗纵卷叶螟的种质资源十分贫乏，迄今未能选育出兼抗各种螟害的水稻品种和杂交稻组合。农民只能主要施用农药进行防治。估计我国每年用于防治稻田螟害的农药为1.5万吨。大量施用农药不仅导致水稻生产投入的提高，影响稻米品质，促使螟虫抗药性增强，且造成生态环境污染，严重影响人民健康。为此选育出新的抗螟虫杂交稻组合，使杂交稻本身具备很强的抗虫能力，是当前和今后一个长时期解决螟害，保证高产稳产的一个重要途径。
选育抗螟杂交稻，首先要有抗螟不育系或恢复系。利用我们通过转基因育种方法育成的抗螟Bt水稻(克螟稻)作亲本，采用杂交与回交的方法选育抗螟的Bt不育系或Bt核不育系以及Bt恢复系，是当前解决杂交稻螟害最有效的方法之一。
我们用农杆菌介导法选育成功的Bt转基因粳稻——克螟稻，已于1998年通过由浙江省科委主持的技术鉴定。克螟稻携有cryⅠAb基因，该基因全长186bp。在T-DNA区段与cryⅠAb基因串联排列的还有NPTⅡ、HPH及GUS基因，cryⅠAb基因的Bt结晶毒蛋白表达量平均为1％。克螟稻对二化螟、三化螟、纵卷叶螟，稻切叶螟、大螟、稻螟蛉、稻眼蝶、稻苞虫等8种鳞翅目害虫都具有100％抗性。1997年经农业部生物基因工程安全委员会审查，确定其生物安全等级为Ⅰ级。1998、1999年批准开展中间试验，2000年批准环境释放(农业部农基安审字99B-01-19号)。克螟稻是国内第1个育成的自交繁殖代数最高、抗虫性遗传最稳定、Bt毒蛋白表达量最大，最具育种利用价值的人工创制的抗螟水稻种质资源。
克螟稻的cryⅠAb基因为单拷贝插入，其杂种后代在抗螟性状上呈单基因显性遗传，故特别适宜作抗螟转育亲本。
本发明的目的是提供一种节省杂交稻生产成本，制止杀螟农药对环境污染，保证高产与稳产的杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法。
为了达到上述目的本发明采取下列措施：
杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法是以转基因育种方法育成的具高抗鳞翅目害虫的克螟稻为亲本，以三系杂交稻中保持系和恢复系以及二系法杂交稻的光温敏核不育系和恢复系为轮回亲本，通过连续回交，结合对杂种后代的种子与幼苗抗生素抗性筛选，β-核苷酸酶基因(GUS)活性检测，杂种植株DNA的聚合酶链式反应(PCR)和瑟慎(Southem)杂交鉴定，Bt毒蛋含量的蛋白质印迹法(Western blotting)测定，以及室内外的饲虫试验与抗性观察，选出综合性状与原亲本基本一致，但携有cryⅠAb基因的抗螟Bt保持系及其不育系、Bt核不育系及Bt恢复系。
本发明的优点与效果：免除或减少了生产Bt杂交稻种子的繁种田和制种田，以及免除了Bt杂交稻种植大田防治二化螟、三化螟和纵卷叶螟等害虫的药剂施用，节省了杂交稻生产成本与人力投入，制止了杀螟农药对土壤、水体与大气所造成的污染，保证了Bt杂交稻种子的优质高产以及Bt杂交稻的高产与稳产。目前全国杂交稻繁种田与制种田约为15万公顷左右，防治螟害的杂交稻生产田按1000万公顷计，以每公顷可节省农药施用量1.5公斤计，全国可免去1.5万吨的农药施用。按每年每公顷可节支工本90元左右计，全国约可节省杂交稻生产成本9亿元，挽回稻谷损失10亿公斤，同时大大减轻了农药造成的农田生态污染和稻谷的米质污染，并可适当压缩全国农药生产量。
下面结合实施例对本发明作详细说明。
本发明首先是以转基因育种方法育成的抗螟稻种质资源-克螟稻作亲本。克螟稻属栽培粳稻，它与具某些抗螟性的野生稻或农家品种的农艺性状很差、杂交转育困难的情况有不同。克螟稻易与其它栽培稻杂交与回交，杂种后代有较好的综合性状。此外，克螟稻携有单拷贝cryⅠAb基因，其杂种后代表现为抗虫性单基因显性遗传，因而通过杂交很易将该基因传递至其它水稻材料，选育出新的不育系和恢复系，如再用轮回亲本经4～5代回交后，即可保持该水稻材料的综合性状基本不变。其次是在选育方法上也不同于一般对杂交与回交后代的常规选择，而是结合转基因育种材料的特点，同步开展抗生素抗性筛选，GUS活性检测，PCR分析及Southern杂交，Western blotting等生物技术鉴别与测定方法，实施常规育种与转基因育种相结合的选育方法。第三是通过回交育成的Bt不育系、Bt核不育系及Bt恢复系，由于在综合农艺性状上与原亲本基本相同，故由它们配组成的三系Bt杂交稻组合：Bt不育系/恢复系，Bt不育系/Bt恢复系，不育系/Bt恢复系；二系Bt杂交稻组合：Bt核不育系/恢复系，Bt核不育系/Bt恢复系，核不育系/Bt恢复系，在杂种优势表现、主要农艺性状、稻米品质与产量水平方面都与原来的组合无显著差异，但对螟虫和纵卷叶螟等害虫具有高度抗性。
实施例一：
用粳型保持系宁67B与克螟稻杂交，再以宁67B为轮回亲本，连续回交4代，即宁67B/克螟稻/4/宁67B，从杂交与回交后代中结合采用分子生物学检测技术，选出cryⅠAb纯合的抗螟的Bt宁67B。再以Bt宁67B作轮回亲本与不育系宁67A连续回交4代，即可得到抗螟粳型不育系Bt宁67A。
实施例二：
用光温敏核不育系培矮64S与克螟稻杂交，以培矮64S为轮回亲本经过5代连续回交，即培矮64S/克螟稻/5/培矮64S，从杂交与回交的后代中结合采用分子生物学检测技术，选出cryⅠb纯合的抗螟Bt核不育系，即Bt培矮64S。
实施例三：
用籼型恢复系密阳46与克螟稻杂交，以密阳46为轮回亲本，连续回交5代，即密阳46/阳螟稻/5/密阳46，从杂交与回交后代中结合采用分子生物学检测技术，选出cryⅠb纯合的抗螟籼型Bt恢复系，即Bt密阳46。
Claims (1)
1．一种杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法，其特征在于以转基因育种方法育成的具高抗鳞翅目害虫的克螟稻为亲本，以三系杂交稻中的保持系和恢复系以及二系法杂交稻的光温敏核不育系和恢复系为轮回亲本，通过连续回交，结合对杂种后代的种子与幼苗抗生素抗性筛选，β-核苷酸酶基因活性检测，杂种植株DNA的聚合酶链式反应和瑟慎杂交鉴定，Bt毒蛋含量的蛋白质印迹法测定，以及室内外的饲虫试验与抗性观察，选出综合性状与原亲本基本一致，但携有cryⅠAb基因的抗螟Bt保持系、Bt核不育系及Bt恢复系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00105064 CN1318286A (zh) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00105064 CN1318286A (zh) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1318286A true CN1318286A (zh) | 2001-10-24 |
Family
ID=4577505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 00105064 Pending CN1318286A (zh) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1318286A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113977B (zh) * | 2007-03-27 | 2010-08-18 | 广州甘蔗糖业研究所 | 转Bt基因甘蔗对螟虫抗性的快速鉴定方法 |
| CN101240278B (zh) * | 2007-02-09 | 2011-07-06 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 转基因水稻品系克螟稻1的pcr检测方法 |
| CN103718896B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-02-10 | 北京大北农科技集团股份有限公司 | 控制害虫的方法 |
| CN106258928A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 四川省农业科学院水稻高粱研究所 | 选育兼抗二化螟、三化螟及稻纵卷叶螟水稻恢复系的方法 |
| CN106258929A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 四川省农业科学院水稻高粱研究所 | 选育兼抗二化螟、三化螟及稻纵卷叶螟水稻不育系的方法 |
| CN109402287A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 湖北省农业科学院粮食作物研究所 | 一种选育Cry1C抗虫转基因水稻两系不育系的方法 |
-
2000
- 2000-04-14 CN CN 00105064 patent/CN1318286A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101240278B (zh) * | 2007-02-09 | 2011-07-06 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 转基因水稻品系克螟稻1的pcr检测方法 |
| CN101113977B (zh) * | 2007-03-27 | 2010-08-18 | 广州甘蔗糖业研究所 | 转Bt基因甘蔗对螟虫抗性的快速鉴定方法 |
| CN103718896B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-02-10 | 北京大北农科技集团股份有限公司 | 控制害虫的方法 |
| CN106258928A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 四川省农业科学院水稻高粱研究所 | 选育兼抗二化螟、三化螟及稻纵卷叶螟水稻恢复系的方法 |
| CN106258929A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 四川省农业科学院水稻高粱研究所 | 选育兼抗二化螟、三化螟及稻纵卷叶螟水稻不育系的方法 |
| CN109402287A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 湖北省农业科学院粮食作物研究所 | 一种选育Cry1C抗虫转基因水稻两系不育系的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dwiningsih et al. | Agronomics, Genomics, Breeding and Intensive Cultivation of Ciherang Rice Variety | |
| Duvick | Genetic progress in yield of United States maize (Zea mays L.) | |
| Bänzinger | Breeding for drought and nitrogen stress tolerance in maize: from theory to practice | |
| Barrett | Crop mimicry in weeds | |
| Pang et al. | Growth and physiological responses of six barley genotypes to waterlogging and subsequent recovery | |
| Russell | Genetic improvement of maize yields | |
| Jones et al. | Interspecific Oryza sativa L. x O. glaberrima Steud. progenies in upland rice improvement | |
| Austin | Augmenting yield-based selection | |
| CN107750845A (zh) | 一种稻田控制病虫害的绿色种植方法 | |
| Zhang et al. | Ratooning annual cotton (Gossypium spp.) for perennial utilization of heterosis | |
| Robert | Genetic analysis of Striga hermonthica resistance in Sorghum (Sorghum bicolor) genotypes in Eastern Uganda | |
| Alfaro et al. | The white pine weevil in British Columbia: basis for an integrated pest management system | |
| Qualset | Evaluation and breeding methods for barley yellow dwarf resistance | |
| CN1318286A (zh) | 杂交稻抗螟Bt不育系与Bt恢复系的选育方法 | |
| Hussain et al. | A Comprehensive Review on Breeding Technologies and Selection Methods of Self-pollinated and Cross-Pollinated Crops | |
| Orf | Breeding, genetics, and production of soybeans | |
| Sarkarung et al. | Germplasm development for rainfed lowland ecosystems: breeding strategies for rice in drought-prone environments | |
| Pandey et al. | Status of Lathyrus research in India | |
| Miller | Small stem assay for chestnut blight resistance in segregating half-sib and full-sib families of F2 and backcross hybrid chestnut trees | |
| Ramesh et al. | Response of selected sorghum lines to soil salinity-stress under field conditions | |
| Haque et al. | Path coefficient analysis of seven characters in cold tolerant rice (Oryza sativa L.) | |
| Innes et al. | Water relations | |
| Agbowuro et al. | Genetic and heritability studies of grain yield and other agronomic traits in low-N maize | |
| Pascual et al. | Resistance of sorghum line CS 621 to Rhizoctonia solani AG1-IA and other sorghum pathogens | |
| More et al. | Marker Assisted Backcross Technique in Resistance Breeding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1066518 Country of ref document: HK |