一個大豆轉(zhuǎn)EPSPS基因的ms1雄性不育輪回群體及其構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)EPSPS基因的ms1大豆群體及其構(gòu)建方法，引進趙雙進改良的大豆ms1雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體；通過常規(guī)PCR等分子生物學(xué)方法和田間表現(xiàn)型鑒定同時確定含有抗除草劑基因EPSPS的轉(zhuǎn)基因材料；將來自不同品種的轉(zhuǎn)EPSPS基因的材料種子按1∶1的比例混合；將混合的轉(zhuǎn)基因籽粒與大豆ms1雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體的籽粒按1∶1比例混合后種于田間，大豆成熟時，收獲群體中不育株上所結(jié)種子。翌年種植不育株種子于田間通過噴施草甘膦篩選抗性株，成熟時混合收獲抗性株群體初步構(gòu)建完成。本發(fā)明同時集合了ms1雄性不育輪回群體遺傳基礎(chǔ)廣泛的特性和轉(zhuǎn)基因材料的抗除草劑的特性，通過天然雜交可聚合多個優(yōu)異基因培育多抗優(yōu)質(zhì)大豆新品種。省去了多組合人工雜交和大豆轉(zhuǎn)EPSPS基因遺傳轉(zhuǎn)化等工作。
【專利說明】-個大豆轉(zhuǎn)EPSPS基因的ms1雄性不育輪回群體及其構(gòu)建 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種轉(zhuǎn)EPSPS基因的msl大豆群體及其構(gòu)建 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 5-稀醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS)催化PEP合成芳香族氨基酸（色氨 酸、苯丙氨酸和酷氨酸）。草甘膦是一種廣譜除草劑，可作為競爭性抑制劑與EPSPS結(jié)合，形 成EPSPS-S3P-草甘膦的復(fù)合物，從而抑制EPSP合酶活性導(dǎo)致分支酸合成受阻，進而阻斷芳 香族氨基酸的合成，擾亂生物體正常的氮代謝，最終導(dǎo)致生物死亡。通過轉(zhuǎn)EPSPS基因，可 提高EPSPS基因的表達水平，從而獲得抗除草劑植株?？钩輨┐蠖棺酝度肷虡I(yè)化種植以 來，由于雜草治理便利化和高效率帶來潛在利潤的增加使得它的種植面積持續(xù)擴大，處于4 個主要商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物（大豆、玉米、棉花和油菜）之首。
[0003] 農(nóng)作物的自花授粉有利于保持優(yōu)良基因型的個體，而不利于基因的重組，異花授 粉有利于基因的廣泛重組，但不利于保持具有優(yōu)良基因型的個體。常規(guī)雜交育種是作物育 種的主要方法，在自花授粉作物中，對實現(xiàn)近期目標(biāo)相當(dāng)有效，然而對日益多樣化和高標(biāo)準(zhǔn) 的育種目標(biāo)常規(guī)雜交育種顯得力所不及。常規(guī)雜交由于受成活率的限制，工作量大，費工費 時，所能包含的親本有限，從而出現(xiàn)了遺傳基礎(chǔ)狹窄的問題。理論上利用輪回群體選擇育種 可解決常規(guī)雜交存在的雜交困難、遺傳基礎(chǔ)狹窄等問題。國內(nèi)外學(xué)者對大豆輪回群體進行 了研究，證明輪回選擇對熟期、蛋白質(zhì)、脂肪、抗病有效。宋啟建構(gòu)建了我國第一個大豆msl 雄性不育輪回群體，在此基礎(chǔ)上趙雙進等改良構(gòu)建完成我國第一個夏大豆msl雄性不育輪 回群體，并利用該群體培育出優(yōu)良品種。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一個轉(zhuǎn)EPSPS基因的msl大 豆群體及其構(gòu)建方法。
[0005] 該輪回群體即克服了常規(guī)雜交造成的費時費力，成活率低等缺陷，又最大限度的 豐富了輪回群體的遺傳基礎(chǔ)。該群體中既包括了含有抗草甘膦除草劑基因的大豆不同熟期 轉(zhuǎn)基因材料冀K32、冀K331、冀K69和冀K964,也包括了適應(yīng)本地區(qū)63個早熟、高產(chǎn)、大粒品 種，和優(yōu)異材料。
[0006] 利用適宜的種植比例種植msl和優(yōu)良轉(zhuǎn)基因品系混合群體，建立轉(zhuǎn)EPSPS基因群 體。其具體技術(shù)方案為：
[0007] -個轉(zhuǎn)EPSPS基因的msl大豆群體的構(gòu)建方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1:利用本單位構(gòu)建的大豆msl雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體；
[0009] 步驟2:通過常規(guī)PCR等分子生物學(xué)方法和田間表現(xiàn)型鑒定同時確定含有抗除草 劑基因EPSPS的轉(zhuǎn)基因材料；
[0010] 步驟3:將含轉(zhuǎn)EPSPS基因的材料種子按I: 1的比例混合；
[0011] 步驟4:將混合的轉(zhuǎn)基因籽粒與大豆msl雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體的籽粒按 I: 1比例混合后種于田間。
[0012] 步驟5 :大豆成熟時，收獲群體中不育株上所結(jié)種子。
[0013] 步驟6 :翌年種植不育株種子于田間，通過噴施草甘膦篩選抗性株，成熟時混合收 獲抗性株，群體初步構(gòu)建完成。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明同時集合了msl雄性不育輪回群 體遺傳基礎(chǔ)廣泛的特性和轉(zhuǎn)基因材料的抗除草劑的特性，通過天然雜交可聚合多個優(yōu)異基 因培育多抗優(yōu)質(zhì)大豆新品種。省去了多組合人工雜交和大豆轉(zhuǎn)EPSPS基因遺傳轉(zhuǎn)化等工 作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是不育群體接受轉(zhuǎn)基因花粉示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0017] 1.混合種植方式下msl群體接受轉(zhuǎn)基因花粉規(guī)律研究
[0018] 將轉(zhuǎn)基因大豆品系冀K32、冀K331、冀K69、冀K964等不同熟期大豆按I: 1比例 混合均勻，然后與非轉(zhuǎn)基因msl大豆群體分別按I: 1、2 : 1、3 : 1、4 : 1、5 : 1五個比 例種植。種植面積150平米。最后統(tǒng)計不育株上種子抗性。檢測方法用400ml/畝劑量在大 豆第一片大豆三出復(fù)葉期噴施大豆全株。存活苗復(fù)噴一次。最后統(tǒng)計存活率。結(jié)果表明， 隨轉(zhuǎn)基因材料在總體中比例的增加，不育株接受轉(zhuǎn)基因花粉的比例逐漸增加。與msl原始 群體的混合比例關(guān)系為I: 1時，轉(zhuǎn)基因的花粉轉(zhuǎn)入率為25. 5%，2 : 1時花粉的導(dǎo)入率為 32. 4%，當(dāng)為5 : 1時花粉的導(dǎo)入率為49. 3%。在相同面積情況下I: 1混合比例可獲得 最多的抗性株數(shù)。
[0019] 表1混合種植不育株接受轉(zhuǎn)基因花粉比率

【權(quán)利要求】
1. 一種轉(zhuǎn)EPSPS基因的msl大豆群體的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :利用構(gòu)建的大豆msl雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體； 步驟2 :通過常規(guī)PCR等分子生物學(xué)方法和田間表現(xiàn)型鑒定同時確定含有抗除草劑基 因 EPSPS的轉(zhuǎn)基因材料； 步驟3 :將來自不同品種的轉(zhuǎn)EPSPS基因的材料種子按1 : 1的比例混合； 步驟4:將混合的轉(zhuǎn)基因籽粒與大豆msl雄性不育輪回群體基礎(chǔ)群體的籽粒按1 : 1比 例混合后種于田間。 步驟5 :大豆成熟時，收獲群體中不育株上所結(jié)種子； 步驟6 :翌年種植不育株種子于田間通過噴施草甘膦篩選抗性株，成熟時混合收獲抗 性株，群體初步構(gòu)建完成。
【文檔編號】A01H5/00GK104472367SQ201410432432
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】張孟臣, 趙青松, 楊春燕, 趙雙進, 陳強, 閆龍 申請人:河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所