植物基因组的构建方法、新品种的选育方法及新品种

摘要

本发明的植物基因组构建方法，是对每一个靶区设定DNA标记M1～M5，使DNA标记M2位于靶区的上游侧末端或其上游、DNA标记M1位于所述DNA标记M2的上游、DNA标记M4位于所述靶区的下游侧末端或其下游、DNA标记M5位于所述DNA标记M4的下游、DNA标记M3位于所述靶区中；并使含有所述靶区且被源自所述外源品种的染色体片段所置换的所述原品种染色体中的置换区成为其上游侧末端位于所述DNA标记M1与所述DNA标记M2之间、所述置换区的下游侧末端位于所述DNA标记M4与所述DNA标记M5之间的方式构建基因组。

说明书

本申请是申请号为200980126662.0、申请日为2009年7月7日、 发明名称为“植物基因组的构建方法、新品种的选育方法及新品种” 的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适合于植物品种改良的、基于非基因重组法的植 物基因组构建方法，本发明还涉及使用该基因组构建方法的植物新品 种的选育方法、通过该选育方法选育的植物个体及新品种、以及植物 品种的鉴别方法。

本申请基于2008年7月7日在日本提出申请的特愿2008-176934 号日本专利申请主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

将属于同一种，但因遗传结构不同而在某种性状上具有与其他群 体不同性状的群体称为品种。也就是说，即使是同种的植物，但由于 品种的不同，其栽培的难易性、对病虫害的抵抗性、产量和品质等也 有所不同。因此，对于农作物，特别是水稻和麦类等主要作物中，为 了得到更优良的品种自古以来在不断进行品种改良。近年来，不只是 种苗公司等，国家和县等官方机构也在积极地进行着这种品种改良。 此外，为了适应近年来消费者喜好的多样性，除食用作物外，在花草 等园艺作物等中也很盛行开发具有多种颜色、形态的新品种。

并且，近年来，作为生物乙醇等的原料，植物类资源备受关注， 人们期待着开发出资源效率更高的新品种。

随着近年来核酸分析技术等的进步，拟南芥、水稻、小麦等各种 植物的基因已被破译，并公开了由该破译得到的基因信息。利用这些 公开了的基因信息，人们广泛进行了基于基因重组法的、将外源种的 基因导入于原品种中的品种改良。例如已公开有Hd1基因及导入该 Hd1基因的转基因植物的选育方法等，所述Hd1基因编码有具有提 高植物感光性功能的源自植物的蛋白质（例如参考专利文献1）。但 是，基于基因重组法的品种改良，虽然通常具有能够导入不能杂交的 远缘种所具有的性状的优点，但存在对其安全性的验证尚不够充分的 问题。

另一方面，作为基于非基因重组法的植物品种改良方法，有基于 杂交的育种法和突变法等。在常规的基于杂交的育种法中，有系统育 种法、群体育种法及回交育种法等。此外，广泛使用的还有将回交育 种法与MAS（Marker Assisted Selection）法相结合，将靶基因导入原 品种的品种改良。这里所谓的MAS法是指，使用与编码目的性状的 基因连锁的DNA标记，从由自古进行的自然杂交或人工杂交所得到 的杂交后代的群体中，筛选具有目的性状的个体的方法。通过使用该 DNA标记进行个体筛选，能够在苗阶段等早期阶段筛选出具有目的 性状的个体，能够谋求省力化和高效化。作为这种使用DNA标记筛 选具有特定性状个体的筛选方法，例如公开有：使用存在于水稻半矮 生性基因sd-1基因周边区的DNA标记，判别植物基因型的方法；以 及使用该方法的植物半矮生性性状的检测方法等（例如，参考专利文 献2）。

现有技术文献

专利文献1：日本国特许第3660967号公报

专利文献2：国际公开第2003/070934号

发明内容

但是，在使用MAS法的品种改良方法中，存在使用DNA标记 筛选出的后代个体不只是具有目的性状的个体、DNA标记的作用仅 为辅助筛选的问题。这可能是由于DNA标记通常并不是存在于所导 入的性状基因上，该性状基因与DNA标记之间存在长度、方向不明 确的距离。因此，在MAS法中，虽然能够缩小用于评价性状的后代 个体的群体规模，但是对于使用DNA标记筛选出的后代个体，仍然 需要进一步进行性状评价。

此外，在采用MAS法的品种改良方法中，还存在虽然目的性状 被改良，但其他性状变差的情况很多的问题。这可能是因为，如上所 述，导入的性状基因与DNA标记之间存在长度和方向不明确的距离， 无法控制被导入的染色体片段的区，许多靶基因以外的其他基因也被 导入到该植物中而引起的。

本发明的目的之一在于提供一种基因组构建方法及新品种选育 方法，其用来在通过非基因重组法进行植物品种改良时，对由导入的 源自外源品种染色体片段所构成的置换区进行控制，不改变原品种所 具有的优良性状地选育具有目的性状的新品种。

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现：在对使 用染色体片段置换系将原品种染色体中的靶区置换成了源自外源品 种的同源染色体（homo-chromosome）片段的新品种进行选育时，通 过满足下述条件（Ⅰ）、（Ⅱ）而能够控制被该同源染色体片段置换的 原品种的染色体区，从而完成了本发明。

（Ⅰ）在靶区的上游侧末端或其上游设定DNA标记M2、在DNA 标记M2的上游设定DNA标记M1；在靶区的下游侧末端或其下游 设定DNA标记M4、在DNA标记M4的下游设定DNA标记M5； 在靶区中设定DNA标记M3。

（Ⅱ）筛选如下的后代个体：用导入的源自外源品种的染色体片 段进行置换的、原品种染色体区的上游侧末端位于DNA标记M1与 M2之间，该区的下游侧末端位于DNA标记M4与M5之间。

（1）本发明的植物基因组构建方法，该方法使用仅将原品种染 色体的一部分置换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换 系，将原品种染色体中的靶区以源自所述外源品种的染色体片段置换 从而构建植物基因组，其针对每一个所述靶区设定DNA标记 M1～M5，使得DNA标记M2位于所述靶区的上游侧末端或其上游、 DNA标记M1位于所述DNA标记M2的上游、DNA标记M4位于 所述靶区的下游侧末端或其下游、DNA标记M5位于所述DNA标记 M4的下游、DNA标记M3位于所述靶区中；构建基因组，使得含有 所述靶区且被源自所述外源品种的染色体片段所置换的所述原品种 染色体中的置换区，其上游侧末端位于所述DNA标记M1与所述 DNA标记M2之间、所述置换区的下游侧末端位于所述DNA标记 M4与所述DNA标记M5之间。

（2）本发明的新品种选育方法，该方法使用仅将原品种染色体 的一部分置换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系选 育新品种，该方法包括：（1-1）在所述原品种染色体的靶区的上游侧 末端或其上游设定DNA标记M2的步骤、在所述DNA标记M2的上 游设定DNA标记M1的步骤、在所述靶区的下游侧末端或其下游设 定DNA标记M4的步骤、在所述DNA标记M4的下游设定DNA标 记M5的步骤及在所述靶区中设定DNA标记M3的步骤；（1-2）使 所述染色体片段置换系与所述原品种杂交，得到后代个体的步骤，所 述后代个体的所述DNA标记M3为源自所述原品种的等位基因与源 自所述外源品种的等位基因的非同源（hetero-chromosome）染色体 区；（1-3）将所述步骤（1-2）中得到的所述后代个体自交，得到后 代个体的步骤；（1-4）从所述步骤（1-3）中得到的所述后代个体或从 所述步骤（1-3）中得到的所述后代个体回交得到的后代个体中，筛选 出所述DNA标记M1为源自所述原品种的等位基因的同源染色体区、 所述DNA标记M2及所述DNA标记M3为源自所述原品种的等位基 因与源自所述外源品种的等位基因的非同源染色体区的后代个体的步 骤；（1-5）通过将所述步骤（1-4）中筛选出的所述后代个体自交，从 而得到后代个体的步骤；以及（1-6）从所述步骤（1-5）中得到的所 述后代个体或从所述步骤（1-5）中得到的所述后代个体自交得到的后 代个体中，筛选出所述DNA标记M1及所述DNA标记M5为源自所 述原品种的等位基因的同源染色体区、所述DNA标记M2、所述DNA 标记M3及所述DNA标记M4为源自所述外源品种的等位基因的同 源染色体区的后代个体的步骤；并且，针对所述原品种的所述染色体 中的一个或多个所述靶区，对每一个所述靶区实施所述（1-1）～（1-6） 的步骤。

（3）本发明的新品种选育方法，该方法使用仅将原品种染色体的 一部分置换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系选育新 品种，该方法包括：（2-1）在所述原品种染色体的靶区的上游侧末端 或其上游设定DNA标记M2的步骤、在所述DNA标记M2的上游设 定DNA标记M1的步骤、在所述靶区的下游侧末端或其下游设定DNA 标记M4的步骤、在所述DNA标记M4的下游设定DNA标记M5的 步骤及在所述靶区中设定DNA标记M3的步骤；（2-2）使所述染色体 片段置换系与所述原品种杂交，得到后代个体的步骤，所述后代个体 的所述DNA标记M3为源自所述原品种的等位基因与源自所述外源品 种的等位基因的非同源染色体区；（2-3）将所述步骤（2-2）中得到的 所述后代个体自交，得到后代个体的步骤；（2-4）从所述步骤（2-3） 中得到的所述后代个体或从所述步骤（2-3）中得到的所述后代个体回 交得到的后代个体中，筛选出所述DNA标记M5为源自所述原品种的 等位基因的同源染色体区、所述DNA标记M3及所述DNA标记M4 为源自所述原品种的等位基因与源自所述外源品种的等位基因的非同 源染色体区的后代个体的步骤；（2-5）通过将所述步骤（2-4）中筛选 出的所述后代个体自交，从而得到后代个体的步骤；以及（2-6）从所 述步骤（2-5）中得到的所述后代个体或从所述步骤（2-5）中得到的 所述后代个体自交得到的后代个体中，筛选出所述DNA标记M1及所 述DNA标记M5为源自所述原品种的等位基因的同源染色体区、所述 DNA标记M2、所述DNA标记M3及所述DNA标记M4为源自所述 外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体的步骤；并且，针对 所述原品种的所述染色体中的一个或多个所述靶区，对每一个所述靶 区实施所述（2-1）～（2-6）的步骤。

（4）本发明的新品种选育方法，该方法使用仅将原品种染色体 的一部分置换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系选 育新品种，该方法包括：（3-1）在所述原品种染色体的靶区的上游侧 末端或其上游设定DNA标记M2的步骤、在所述DNA标记M2的上 游设定DNA标记M1的步骤、在所述靶区的下游侧末端或其下游设 定DNA标记M4的步骤、在所述DNA标记M4的下游设定DNA标 记M5的步骤及在所述靶区中设定DNA标记M3的步骤；（3-2）使 所述染色体片段置换系与所述原品种杂交，得到后代个体的步骤，所 述后代个体的所述DNA标记M3为源自所述原品种的等位基因与源 自所述外源品种的等位基因的非同源染色体区；（3-3）将所述步骤 （3-2）中得到的所述后代个体自交，得到后代个体的步骤；（3-4） 从所述步骤（3-3）中得到的所述后代个体或从所述步骤（3-3）中得 到的所述后代个体回交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及 所述DNA标记M5中的任意一个为源自所述原品种的等位基因的同 源染色体区、另一个为源自所述原品种的等位基因与源自所述外源品 种的等位基因的非同源染色体区的后代个体的步骤；（3-5）通过将所 述步骤（3-4）中筛选出的所述后代个体自交，从而得到后代个体的 步骤；以及（3-6）从所述步骤（3-5）中得到的所述后代个体或从所 述步骤（3-5）中得到的所述后代个体自交得到的后代个体中，筛选 出所述DNA标记M1及所述DNA标记M5为源自所述原品种的等位 基因的同源染色体区、所述DNA标记M2、所述DNA标记M3及所 述DNA标记M4为源自所述外源品种的等位基因的同源染色体区的 后代个体的步骤；并且，针对所述原品种的所述染色体中的一个或多 个所述靶区，对每一个所述靶区实施所述（3-1）～（3-6）的步骤。

（5）上述（4）所述的新品种选育方法，还可以在所述步骤（3-4） 之后、所述步骤（3-5）之前，实施（3-7-1）及（3-7-2）步骤：（3-7-1） 通过将所述步骤（3-4）中筛选出的所述后代个体自交，从而得到后代 个体的步骤；（3-7-2）从所述步骤（3-7-1）中得到的所述后代个体或 从所述步骤（3-7-1）中得到的所述后代个体回交得到的后代个体或从 所述步骤（3-7-1）中得到的所述后代个体自交得到的后代个体再进行 回交得到的后代个体中，筛选出（ⅱ-1）所述DNA标记M1为源自所 述原品种的等位基因的同源染色体区、且所述DNA标记M2及所述 DNA标记M3为源自所述原品种的等位基因与源自所述外源品种的等 位基因的非同源染色体区的后代个体；或者筛选出（ⅱ-2）所述DNA 标记M5为源自所述原品种的等位基因的同源染色体区、且所述DNA 标记M3及DNA标记M4为源自所述原品种的等位基因与源自所述外 源品种的等位基因的非同源染色体区的后代个体的步骤；所述步骤 （3-5）为（3-5’）通过将所述步骤（3-7-2）中筛选出的所述后代个体 自交，从而得到后代个体的步骤；所述步骤（3-6）为（3-6’）从所述 步骤（3-5’）中得到的所述后代个体或从所述步骤（3-5’）中得到的所 述后代个体自交得到的后代个体中，筛选出所述DNA标记M1及所述 DNA标记M5为源自所述原品种的等位基因的同源染色体区；所述 DNA标记M2、DNA标记M3及DNA标记M4为源自所述外源品种 的等位基因的同源染色体区的后代个体的步骤。

（6）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，还可以是所述 DNA标记M2为所述靶区的上游侧末端或其附近的DNA标记；所述 DNA标记M1为所述DNA标记M2附近的DNA标记；所述DNA 标记M4为所述靶区的下游侧末端或其附近的DNA标记；所述DNA 标记M5为所述DNA标记M4附近的DNA标记。

（7）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，所述靶区可以为 一个基因区。

（8）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，所述靶区可以为 两个以上的基因区。

（9）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，所述原品种可以 为自花授粉植物或常异花授粉植物。

（10）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，所述原品种可 以为禾本科植物品种。

（11）上述（2）～（4）所述的新品种选育方法，所述原品种可 以为水稻品种。

（12）上述（11）所述的新品种选育方法，所述水稻品种可以为 越光。

（13）本发明的品种，其为使用上述（2）～（4）中之任一所述 的新品种选育方法选育得到的品种，所述原品种染色体中的靶区被源 自所述外源品种的同源染色体片段置换。

（14）本发明的后代个体，其为由上述（13）所述品种的个体与 上述（13）所述品种个体的后代个体所组成的群体中选择两个个体， 使其杂交得到的。

（15）上述（14）所述的后代个体，所述原品种染色体中的多个 所述靶区可以被源自所述外源品种的所述同源染色体片段置换。

（16）上述（14）所述的后代个体，所述两个个体各自的靶区可 以不同。

（17）本发明的后代个体，其为将由上述（13）所述品种的个体 和上述（13）所述品种的个体之后代个体所组成的群体中选择的个体， 作为母本或父本使用，通过所述母本或所述父本的杂交得到的。

（18）本发明的新品种选育方法，其包括：（4-1）以上述（13） 所述品种或上述（15）所述后代个体为母本，以所述靶区与所述母本 不同的上述（13）所述品种或上述（15）所述后代个体为父本，将所 述母本与所述父本杂交，得到后代个体的步骤；（4-2）通过将所述步 骤（4-1）中得到的所述后代个体自交，从而得到后代个体的步骤； 以及（4-3）从所述步骤（4-2）中得到的所述后代个体中，筛选出所 述原品种染色体中、所述母本所具有的所述靶区及所述父本所具有的 所述靶区均被源自所述外源品种的所述同源染色体片段置换的后代 个体的步骤。

（19）上述（18）所述的新品种选育方法，在所述步骤（4-3） 之后还可以包括：（4-4）从上述（13）所述品种或上述（15）所述后 代个体及所述步骤（4-3）中筛选出的个体所组成的群体中，选择所 述靶区相互不同的两个个体作为母本及父本，使其杂交得到后代个体 的步骤；（4-5）通过将所述步骤（4-4）中得到的所述后代个体自交， 从而得到后代个体的步骤；（4-6）从所述步骤（4-5）中得到的所述 后代个体中，筛选出所述原品种染色体中、所述母本所具有的所述靶 区及所述父本所具有的所述靶区均被源自所述外源品种的所述同源 染色体片段置换的后代个体的步骤；以及（4-7）将所述步骤（4-4） ～（4-6）重复一次以上的步骤。

（20）本发明的植物品种鉴别方法，其用于鉴别某种植物个体是 否为使用上述（2）～（4）中之任一所述的新品种选育方法选育得到的 特定品种，通过所述植物个体的基因组分析，将选自所述DNA标记 M1～M5中的一种以上的所述DNA标记进行分型；当得到的分型结果 与所述特定品种的结果一致时，鉴定所述植物个体为所述特定品种。

（21）本发明的新品种，其为染色体的一部分被源自外源品种的 染色体片段置换的染色体片段置换系的后代品种；染色体区的一个或 多个靶区被源自所述外源品种的所述染色体片段置换；所述染色体片 段的长度通过设定在所述靶区上游的DNA标记与设定在所述靶区下 游的DNA标记进行控制。

（22）本发明的越光为国际保藏号为FERM BP-11140的水稻品 种（Oryza sativa L.cultivar）越光籽4号(Koshihikari kazusa4go)。

（23）本发明的后代个体，其为由上述（22）所述品种的个体及 上述（17）所述后代个体所组成的群体中选择的两个个体杂交得到的。

（24）本发明的植物品种鉴别方法，其用于鉴别某种植物个体是 否为特定品种；将SP-4009作为DNA标记M1、将G2003作为DNA 标记M2、将G2002作为DNA标记M3、将SP-462作为DNA标记 M4、将SP-1259作为DNA标记M5；通过所述植物个体的基因组分 析，将选自所述DNA标记M1～M5中的一种以上的所述DNA标记进 行分型；当得到的分型结果与水稻品种越光H4号（Koshihikari eichi 4go）或水稻品种越光籽4号的结果一致时，鉴定所述植物个体为水 稻品种越光H4号或水稻品种越光籽4号。

（25）本发明的植物品种鉴别方法，其用于鉴别某种植物个体是 否为特定品种；将SP-2032作为DNA标记M1、将SP-170作为DNA 标记M2、将SP-4028作为DNA标记M3、将SP-4038作为DNA标 记M4、将SP-4030作为DNA标记M5，通过所述植物个体的基因组 分析，将选自所述DNA标记M1～M5中的一种以上的所述DNA标记 进行分型；当得到的分型结果与水稻品种越光H2号（Koshihikari eichi 2go）或水稻品种越光籽4号的结果一致时，鉴定所述植物个体为水 稻品种越光H2号或水稻品种越光籽4号。

（26）本发明的植物品种鉴别方法，其用于鉴别某种植物个体是 否为特定品种；将SP-2513作为DNA标记M1、将SP-586作为DNA 标记M2、将SP-2254作为DNA标记M3、将SP-1603作为DNA标 记M4、将SP-604作为DNA标记M5；通过所述植物个体的基因组 分析，将选自所述DNA标记M1～M5中的一种以上的所述DNA标记 进行分型；当得到的分型结果与水稻品种越光H3号（Koshihikari eichi 3go）或水稻品种越光籽4号的结果一致时，鉴定所述植物个体为水 稻品种越光H3号或水稻品种越光籽4号。

发明效果

通过使用本发明的植物基因组构建方法、以及使用该植物基因组 构建方法的本发明的新品种选育方法，能够控制被源自外源品种的同 源染色体片段置换的原品种染色体区。因此，能够将性状基因以外的 功能不明的其他基因大量被导入原品种染色体的问题以及损害原品 种所具有的优良性状的问题抑制在最小限度，同时将目的性状导入原 品种中。

此外，用本发明的新品种选育方法选育新品种或以其后代个体为 亲本选育新品种，能够得到完全遗传了母本和父本所分别具有的、源 自外源品种的同源染色体片段的后代个体。其结果能够将损害原品种 所具有的优良性状的问题抑制在最小限度，同时能够简便且安全地改 良原品种的多种性状。

附图说明

图1为表示原品种染色体G上的靶区T、导入至该染色体G的 源自外源品种的染色体片段L及DNA标记M1～M5的示意图。

图2A为表示在本发明第一新品种选育方法的步骤（1-3）中得到 的后代个体中，步骤（1-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图； 图中，反白的粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自 外源品种的等位基因。

图2B为表示在该选育方法的步骤（1-3）中得到的后代个体中， 步骤（1-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图2C为表示在该选育方法的步骤（1-3）中得到的后代个体中， 步骤（1-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图2D为表示在该选育方法的步骤（1-5）中得到的后代个体中， 步骤（1-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图2E为表示在该选育方法的步骤（1-5）中得到的后代个体中， 步骤（1-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图2F为表示在该选育方法的步骤（1-5）中得到的后代个体中， 步骤（1-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图3A为表示在本发明第二新品种选育方法的步骤（2-3）中得到 的后代个体中，步骤（2-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图； 图中，反白的粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自 外源品种的等位基因。

图3B为表示在该选育方法的步骤（2-3）中得到的后代个体中， 步骤（2-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图3C为表示在该选育方法的步骤（2-3）中得到的后代个体中， 步骤（2-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图3D为表示在该选育方法的步骤（2-5）中得到的后代个体中， 步骤（2-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图3E为表示在该选育方法的步骤（2-5）中得到的后代个体中， 步骤（2-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图3F为表示在该选育方法的步骤（2-5）中得到的后代个体中， 步骤（2-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图4A为表示在本发明第三新品种选育方法的步骤（3-3）中得到 的后代个体中，步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图； 图中，反白的粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自 外源品种的等位基因。

图4B为表示在该选育方法的步骤（3-3）中得到的后代个体中， 在步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白 的粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的 等位基因。

图4C为表示在该选育方法的步骤（3-3）中得到的后代个体中， 步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图4D为表示在该选育方法的步骤（3-3）中得到的后代个体中， 步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图4E为表示在该选育方法的步骤（3-3）中得到的后代个体中， 步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图4F为表示在该选育方法的步骤（3-3）中得到的后代个体中， 步骤（3-4）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图5A为表示在本发明第三新品种选育方法的步骤（3-5）中得到 的后代个体中，步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图； 图中，反白的粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自 外源品种的等位基因。

图5B为表示在该选育方法的步骤（3-5）中得到的后代个体中， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图5C为表示在该选育方法的步骤（3-5）中得到的后代个体中， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图5D为表示在该选育方法的步骤（3-5）中得到的后代个体中， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图5E为表示在该选育方法的步骤（3-5）中得到的后代个体中， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图5F为表示在该选育方法的步骤（3-5）中得到的后代个体中， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。

图6A为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图6B为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图6C为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图6D为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7A为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7B为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7C为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7D为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7E为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7F为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图7G为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图8A为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图8B为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图8C为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图8D为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9A为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9B为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9C为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9D为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9E为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9F为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图9G为表示在步骤（3-7-1）得到的后代个体中，步骤（3-7-2） 中较为优选的后代个体的染色体区的示意图；图中，反白的粗线表示 源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。

图10A为表示将原品种染色体中的三个靶区（靶区A、B、C） 置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图10B为表示将原品种染色体中的三个靶区（靶区A、B、C） 置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图11A为表示将原品种染色体中的四个靶区（靶区A、B、C、 D）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图11B为表示将原品种染色体中的四个靶区（靶区A、B、C、 D）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图11C为表示将原品种染色体中的四个靶区（靶区A、B、C、 D）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图12A为表示将原品种染色体中的五个靶区（靶区A、B、C、 D、E）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图12B为表示将原品种染色体中的五个靶区（靶区A、B、C、 D、E）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图12C为表示将原品种染色体中的五个靶区（靶区A、B、C、 D、E）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图12D为表示将原品种染色体中的五个靶区（靶区A、B、C、 D、E）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图13A为表示将原品种染色体中的六个靶区（靶区A、B、C、D、 E、F）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图13B为表示将原品种染色体中的六个靶区（靶区A、B、C、D、 E、F）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图13C为表示将原品种染色体中的六个靶区（靶区A、B、C、D、 E、F）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图13D为表示将原品种染色体中的六个靶区（靶区A、B、C、D、 E、F）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图13E为表示将原品种染色体中的六个靶区（靶区A、B、C、D、 E、F）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。

图14A为表示将一次筛选群体中的目的后代个体的存在概率设 为1/64～1/16而选育品种P6（ABCDEF）的方法的模式图。

图14B为表示将一次筛选群体中的目的后代个体的存在概率设 为1/64～1/16而选育品种P6（ABCDEF）的方法的模式图。

图14C为表示将一次筛选群体中的目的后代个体的存在概率设 为1/64～1/16而选育品种P6（ABCDEF）的方法的模式图。

图15为表示用于制成越光H4号的DNA标记的示意图。

图16为模拟表示越光H4号基因组的示意图。

图17为越光H4号与越光的抗倒伏性的比较图；前面的田地为 越光，里面的田地为越光H4号。

图18为表示用于制成越光H2号的DNA标记的示意图。

图19为模拟表示越光H2号基因组的示意图。

图20为表示用于制成越光H3号的DNA标记的示意图。

图21为模拟表示越光H3号基因组的示意图。

图22为模拟表示越光籽4号基因组的示意图。

具体实施方式

本发明中，所谓染色体片段置换系是指仅将原品种染色体的一部 分置换成源自外源品种的染色体片段的体系。

外源品种为原品种以外的品种即可，没有特别限定，可以是与原 品种同种的植物品种，也可以是与原品种不同种的植物品种，还可以 是动物等除植物以外的品种。

本发明中所谓品种是指，属于同种植物，但由于基因结构不同而 在某种性状上明显区别于同种内的其他品种的群体。

本发明中，所谓靶区是指属于原品种染色体中的区且与源自外源 品种的染色体片段进行置换的目标区。例如，在水稻、小麦、拟南芥 等基因信息已被充分破译的植物品种中，通过将含有目的性状基因的 特定的染色体区，与源自外源品种的染色体片段进行置换，从而能够 选育出改良了原品种性状的新品种。在此，原品种的靶区只要是与在 用作亲本的染色体片段置换系的染色体中被源自外源品种的染色体 片段置换的部分区相对应的区即可，没有特别限定，可以是一个基因 区，也可以是含有两个以上基因的区。例如，在外源品种是与原品种 不同种的品种的情况等时，靶区优选为一个基因区。此外，外源品种 为与原品种同种的其他品种的情况等的、外源品种为原品种的近缘种 时，靶区可以是一个基因区，也可以是含有两个以上基因的区。

该基因区，可以只是翻译区，也可以在翻译区之上还包括内含子 等非翻译区、启动子区或终止子区等控制区等的区。

在本发明中，DNA标记只要能识别源自原品种的染色体与源自 外源品种的染色体，即，能检测出原品种与外源品种染色体上的DNA 序列差异即可，没有特别限制，可以使用在基因分析领域中常用的 DNA标记。作为该DNA标记，例如可以是能检测出SNP（Single  Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）、SSR（Simple Sequence  Repeats，简单重复序列）的不同重复数等的基因多态性的标记，也 可以是RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism，限制酶片 段长度多态性）标记。

使用这些DNA标记对源自原品种的等位基因与源自外源品种的 等位基因进行识别时，可以通过常规方法进行。例如，以从各个体中 提取的DNA为模型，使用能与特定的SNP或SSR进行特异性杂交 的引物等进行PCR。然后，使用电泳方法等检测是否有PCR产物， 从而能够在原品种和外源品种中识别SNP或SSR的各多态性。并且， 将从各个体中提取的DNA经限制酶处理后，用电泳方法等检测是否 有PCR产物，同样能够识别各多态性。能与特定的SNP或SSR进行 特异性杂交的引物等可以根据SNP或SSR的碱基序列，采用通用的 引物设计工具等，以常规方法来设计。此外，可以使用在本技术领域 中已知的任意方法合成设计出的引物等。

这些DNA标记可以适当使用公知的DNA标记。此外，也可以 为新制备的DNA标记。例如，使用关于水稻的公知DNA标记时， 可以使用专利文献2等中公开的SNP标记、由Rice Genome Resear  ch Program（http://rgp.dna.affrc.go.jp/publicdata.html）公开的DNA标 记。使用关于大麦的公知DNA标记时，可以使用由GrainGenes：A  Database for Triticeae and Avena（http://wheat.pw.usda.gov/GG2/inde  x.shtml）、CR-EST：The IPK Crop EST Database（http://pgrc.ipk-g  atersleben.de/est/index.php）等公开的DNA标记。使用关于高粱的公 知DNA标记时，可以使用由GRAMENE（http://www.gramene.org/d  b/markers/marker_view）等公开的DNA标记。使用关于小麦的公知D NA标记时，可以使用由GrainGenes：A Database for Triticeae and  Avena、WHEAT CAP（http://maswheat.ucdavis.edu/）等公开的DNA 标记。使用关于玉米的公知DNA标记时，可以使用MaizaGDB（htt  p://www.maizegdb.org/）等公开的DNA标记。此外，GRAMENE中 也公开了其他谷物的DNA标记，还可以使用这些标记。

首先，对本发明的植物基因组构建方法进行说明。

本发明的植物基因组构建方法，其使用仅将原品种染色体的一部 分置换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系，构建将原 品种染色体中的一个或多个靶区以源自所述外源品种的染色体片段 置换的植物基因组。该方法针对每一个所述靶区设定满足下述必要条 件（ⅰ）的DNA标记M1～M5。此时，使含该靶区且被源自外源品 种的染色体片段置换的原品种染色体中的置换区，其上游侧末端位于 DNA标记M1与M2之间、其下游侧末端位于DNA标记M4与M5 之间，如此构建基因组。

（ⅰ）DNA标记M2位于靶区的上游侧末端或其上游；DNA标 记M1位于DNA标记M2的上游；DNA标记M4位于靶区的下游侧 末端或其下游；DNA标记M5位于DNA标记M4的下游；DNA标 记M3位于靶区中。

本发明中，上游侧是指染色体的短臂侧；下游侧是指染色体的长 臂侧。

通过以满足上述必要条件（ⅰ）的方式设定各DNA标记M1～M5， 能够控制导入到原品种染色体中的源自外源品种的染色体片段的长 度，即能够控制被该染色体片段置换的原品种染色体中的置换区。因 此，通过使用本发明的植物基因组构建方法，能够使除靶基因以外的 多个其他基因大量被导入原品种染色体的问题以及存在于靶区附近 的除靶基因以外的基因被源自外源品种的染色体所置换的问题抑制 在最小限度的，同时使源自外源品种的靶基因导入到原品种染色体 中，如此构建基因组。

DNA标记M1～M5可根据各品种所属植物的种的公知基因信息 等进行设定。各品种的基因信息等，例如可以在国际碱基序列数据库 NCBI（National center for Biotechnology Information）和DDBJ（DNA  Data Bank of Japan）等中获得。尤其是水稻各品种的基因信息，可以 在KOME（Knowledge-based Oryza Molecular biological Encyclopedia、 http://cdna01.dna.affrc.go.jp/cDNA/）等中获得。

图1为原品种染色体G上的靶区T、置换的源自外源品种的染色 体片段L及DNA标记M1～M5的示意图。源自外源品种的染色体片 段L的上游侧末端，即，被源自外源品种的染色体片段L置换的原 品种染色体中的置换区的上游侧末端，位于DNA标记M1与DNA 标记M2之间。另一方面，源自外源品种的染色体片段L的下游侧末 端，即，被源自外源品种的染色体片段L置换的原品种染色体中的置 换区的下游侧末端，位于DNA标记M4与M5之间。因此，若以DNA 标记M1与M2之间的距离为d1、DNA标记M2与M4之间的距离 为d2、DNA标记M4与M5之间的距离为d3，则源自外源品种的染 色体片段L的长度（置换区的长度）如下述式（1）所示。

式（1）d2≤源自外源品种染色体片段L的长度≤d1+d2+d3

通过将DNA标记M2设定在原品种染色体G的上游侧（远离靶 区T的方向），使源自外源品种的染色体片段L的长度延长。另一 方面，通过将DNA标记M2设定在原品种染色体G的下游侧（靠近 靶区T的方向），使源自外源品种的染色体片段L的长度缩短。同 样地，通过将DNA标记M4设定在原品种染色体G的下游侧，使源 自外源品种的染色体片段L的长度延长；通过将其设定在原品种染色 体G的上游侧，使源自外源品种的染色体片段L的长度缩短。

此外，若DNA标记M1与M2之间的距离d1延长，则源自外源 品种的染色体片段L的上游侧末端能够存在的范围扩大。因此，被导 入的源自外源品种的染色体片段L的长度难以确定。另一方面，若该 距离d1缩短，则源自外源品种的染色体片段L的上游侧末端能够存 在的范围缩小。因此，被导入的源自外源品种的染色体片段L的长度 变得容易确定。

同样地，若DNA标记M4与M5之间的距离d3延长，则源自外 源品种的染色体片段L的下游侧末端能够存在的范围扩大，难以确定 被导入的源自外源品种的染色体片段L的长度。若该距离d3缩短， 则源自外源品种的染色体片段L的下游侧末端能够存在的范围缩小， 容易确定被导入的源自外源品种的染色体片段L的长度。

源自外源品种的染色体片段L的长度越长，则存在于靶区T两 侧的基因与存在于靶区T的靶基因一同被导入原品种的可能性越高。 除靶基因以外的基因也被导入到原品种染色体，这将导致存在于原品 种的除靶基因以外的基因也被源自外源品种的染色体片段L所置换。 其结果可能会导致无意中损害原品种所具有的优异性状。被导入原品 种染色体的除靶基因以外的基因越少，即源自外源品种的染色体片段 L的长度越接近靶区T的长度，越能够抑制原品种的优良性状被置换 的可能性，因此优选。

DNA标记M2及M1越接近靶区T的上游侧末端，并且DNA标 记M4及M5越接近靶区T的下游侧末端，则源自外源品种的染色体 片段L的长度越短。其结果能够缩短被导入到原品种染色体中的、源 自外源品种的染色体片段L的除靶区T以外的染色体区。因此，DNA 标记M2优选为靶区T上游侧末端附近的DNA标记，更优选为与靶 区T的上游侧末端同一部位。并且，DNA标记M1优选为DNA标记 M2的上游侧附近的DNA标记。另一方面，DNA标记M4优选为靶 区T下游侧末端附近的DNA标记，更优选为与靶区T的下游侧末端 同一部位。并且，DNA标记M5优选为DNA标记M4的下游侧附近 的DNA标记。

但是，若DNA标记M1与M2之间的距离d1、DNA标记M2与 M4之间的距离d2、及DNA标记M4与M5之间的距离d3各自过短 的话，染色体的重组频率将会减小。因此，若不扩大筛选后代个体的 群体规模，就难以获得目的后代个体（发生了染色体重组的后代个 体）。

外源品种为原品种的近缘种时，两品种染色体的DNA序列的同 源性高。因此，即使是源自外源品种的染色体片段L的长度长，与靶 基因（靶区T）一起，其附近的基因一同被源自外源品种的基因所置 换的情况，也存在不损害原品种优良性状的可能性。

据此，上述DNA标记M1、M2、M4、M5的设定，优选为从靶 区T的长度、原品种与外源品种为近缘种还是远缘种、筛选群体规模 等方面考虑，做出适当的决定。

现在，大量存在基因序列信息已经确定但其功能尚不明确的基 因。此外，即使是功能已知的基因，也有不少因在后的分析而发现未 知新功能的情况。理论上，通过将编码上述功能未知的基因的染色体 片段，导入原本不具有该基因的原品种染色体中，对得到的品种所具 有的生理活性等生物学性状与原品种进行比较研究，能够阐明该基因 的功能。但是，在使用MAS法等现有方法的品种改良方法中，难以 严密控制被导入原品种的源自外源品种的染色体片段。因此，在被导 入的染色体片段中，除靶基因以外还有何种基因被编码，或者在被该 染色体片段置换而缺失的原品种的染色体区中曾编码何种基因等信 息不明确的情况很多。因此，在具有按现有方法构建成导入源自外源 品种染色体片段的基因组的品种中，对与原品种不同的生物学性质是 否是由导入靶基因而呈现出的功能，极难进行正确地评价。此外，即 使是在能够导入目的性状的情况下，当其他性状也发生改变时，也难 以判断这种改变是由导入的靶基因的未知功能引起的、还是由与该基 因不同的其他基因引起的。

与此相对，根据本发明的植物基因组构建方法构建出的基因组， 对源自外源品种的染色体片段L的长度、与该源自外源品种染色体片 段L进行置换的原品种染色体G的置换区，能够进行以往所没有的 更为严格的规定。因此，在具有使用本发明的植物基因组构建方法构 建成导入源自外源品种的染色体片段L的基因组的品种中，能够对被 该源自外源品种的染色体片段L导入到原品种中的性状，进行以往所 没有的高精度的评价。因此，本发明的植物基因组构建方法，也能够 很好地适用于基因的功能分析等中。

接下来对本发明的新品种选育方法进行说明。本发明的新品种选 育方法利用本发明的植物基因组构建方法选育新品种。具体地说，有 以下4种（第一～第四）选育方法。

在本发明的新品种选育方法中，原品种只要是植物品种即可，没 有特别限制，但优选为禾本科、豆科、十字花科、芸香科、锦葵科、 菊科、苋科、大戟科、旋花科、百合科等品种。禾本科植物例如优选 有水稻、玉米、高粱、小麦、大麦、裸麦、稗子、甜高粱（Sorghum bicolor） 等。此外，豆科植物，例如优选有花生、鹰嘴豆、大豆、菜豆、百脉 根、南苜蓿等。十字花科植物，例如优选有拟南芥、油菜、荠菜、萝 卜、结球甘蓝、山葵等。芸香科植物，例如优选有柑桔等。锦葵科植 物，例如优选有棉等。菊科植物，例如优选有向日葵、莴苣、百日草、 番茄、马铃薯、辣椒、烟草等。苋科植物，例如优选有甜菜等。大戟 科植物，例如优选有大戟、木薯等。旋花科植物，例如优选有牵牛等。 百合科植物，例如优选有洋葱等。

在本发明的新品种选育方法中，作为染色体片段置换系，尤其优 选为自花授粉植物或常异花授粉植物的体系。这是由于其能减少在基 因组构建中的不确定因素。在此，所谓自花授粉是指以自己本身作为 配偶进行交配。具体地说，当为雌雄同株的植物时，通过自花授粉使 胚珠受精并发育成种子，即自交。

特别地，本发明的新品种选育方法，不使用基因重组法，能够较 安全且稳定地选育新品种。因此，本发明中所使用的染色体片段置换 系，优选以食用植物为原品种，更优选以水稻、小麦、玉米、大豆等 为原品种，进一步优选水稻。作为水稻品种，优选有越光、哈巴达克 （Habataki）、IR64等，尤其优选越光。

本发明中所使用的染色体片段置换系，可以是用常规方法选育得 到的体系，也可以是能够从独立行政法人农业生物资源研究所水稻基 因组资源中心等机构获得的体系。

本发明的第一新品种选育方法，使用仅将原品种染色体的一部分置 换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系，对于原品种染色 体中的一个或多个靶区，针对每一个靶区进行下述步骤（1-1）～（1-6）。

（1-1）在靶区的上游侧末端或其上游设定DNA标记M2的步骤； 在DNA标记M2的上游设定DNA标记M1的步骤；在靶区的下游侧 末端或其下游设定DNA标记M4的步骤；在DNA标记M4的下游设 定DNA标记M5的步骤；及在靶区中设定DNA标记M3的步骤。

（1-2）使染色体片段置换系与原品种杂交，得到后代个体的步 骤，所述后代个体的DNA标记M3为源自原品种的等位基因与源自 外源品种的等位基因的非同源染色体区。

（1-3）将步骤（1-2）中得到的后代个体自交，得到后代个体的 步骤。

（1-4）从步骤（1-3）中得到的后代个体或从步骤（1-3）中得到 的后代个体回交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1为源自原 品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2及M3为源自原品 种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源染色体区的后代 个体的步骤。

（1-5）通过将步骤（1-4）中筛选出的后代个体自交，从而得到 后代个体的步骤。

（1-6）从步骤（1-5）中得到的所述后代个体或从步骤（1-5）中得到的后代个体自交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5为 源自所述原品种的等位基因的同源染色体区；DNA标记M2、M3及 M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体的步骤。

以下，对每个步骤进行说明。

首先，作为步骤（1-1），在原品种染色体中的靶区的上游侧末端 或其上游设定DNA标记M2、在DNA标记M2的上游设定DNA标 记M1。另一方面，在该靶区的下游侧末端或其下游设定DNA标记 M4、在DNA标记M4的下游设定DNA标记M5。并且在该靶区中 设定DNA标记M3。即，设定DNA标记M1、M2、M4、M5，使得 通过置换而被导入到原品种染色体区（含有靶区的区）中的源自外源 品种的染色体片段，其上游侧末端在DNA标记M1与M2之间，其 下游侧末端在DNA标记M4与M5之间。

具体地说，各DNA标记M1～M5的设定，与本发明的植物基因 组构建方法相同。

如此设定DNA标记M1～M5，能够在新品种的选育中，控制导 入原品种染色体的源自外源品种的染色体片段的长度。结果能够有效 地抑制除靶基因以外的基因被导入到原品种染色体中。进而，能够有 效地抑制存在于靶区附近的、除靶基因以外的基因，被源自外源品种 的染色体置换。

其次，作为步骤（1-2），将染色体片段置换系与原品种进行杂交， 得到DNA标记M3为源自原品种的等位基因与源自外源品种的等位 基因的非同源染色体区的后代个体。可以将染色体片段置换系作为母 本、将原品种作为父本进行杂交；也可以将原品种作为母本、将染色 体置换系作为父本进行杂交。

一般来说，在杂交中，亲本个体所具有的基因被随机分配到配子上。 因此，尽管通过DNA标记筛选出的后代个体具有编码目的性状的基因， 但其他基因区从亲本个体中会发生怎样地变化却不明确。因此，对获得 的后代个体的表现性状，难以判定其是由与DNA标记连锁的染色体区 引起的、还是由存在于其他染色体区的基因的影响引起的。

在本发明中，使用染色体片段置换系与该染色体片段置换系的原 品种作为亲本。该染色体片段置换系的、除源自外源品种的染色体片 段以外的其他染色体区，全部具有与原品种相同的基因。因此，获得 的后代个体的染色体区，除源自外源品种的染色体片段以外的染色体 区，全部为与原品种相同的基因。因此，能够容易地判定该后代个体 中由源自外源品种的染色体片段带来的影响。

在本发明的新品种选育方法中，杂交可以是自然杂交，但由于人 工杂交能够确切地指定母本和父本，因此优选人工杂交。在此，人工 杂交方法只要是能够用从父本上采集的花粉给母本的雌蕊授粉使其 受精的方法即可，没有特别限定，可以通过常规方法进行。

作为步骤（1-3），将步骤（1-2）中得到的后代个体自交，得到 后代个体。然后，作为步骤（1-4），从步骤（1-3）中得到的后代个 体或从步骤（1-3）中得到的后代个体回交得到的后代个体中，筛选 出DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标 记M2及M3为源自原品种的等位基因与源自外源品种的等位基因的 非同源染色体区的后代个体。

图2A～图2C为表示在步骤（1-3）中得到的后代个体中，步骤（1-4） 中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自 原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。首先， 从步骤（1-3）中得到的后代个体中，分别筛选DNA标记M1为源自 原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2及M3为非同源 染色体区的后代个体（1a）；以及DNA标记M1为源自非同源染色 体区、DNA标记M2及M3为源自外源品种的等位基因的同源染色 体区的后代个体（1b）；以及DNA标记M1为源自原品种的等位基 因的同源染色体区、DNA标记M2及M3为源自外源品种的等位基 因的同源染色体区的后代个体（1c）。在此，后代个体（1a）为步骤 （1-4）中最终筛选出的后代个体。还可以将后代个体（1b）及后代 个体（1c）分别与原品种个体回交，从所得到的后代个体中，筛选后 代个体（1a）。

其次，作为步骤（1-5），通过将上述步骤（1-4）中筛选出的后 代个体自交，从而得到后代个体。然后，作为步骤（1-6），从所述步 骤（1-5）中得到的所述后代个体或从步骤（1-5）中得到的后代个体 自交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5为源自所述原 品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及M4为源自 外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体。

图2D～图2F为表示在步骤（1-5）中得到的后代个体中，步骤（1-6） 中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自 原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。首先， 从步骤（1-5）中得到的后代个体中，分别筛选DNA标记M1及M5 为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及 M4为非同源染色体区的后代个体（1d）；以及DNA标记M1及M5 为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及 M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（1e）； 以及DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、 DNA标记M5为非同源染色体区的后代个体（1f）。在此，后代个体 （1e）为通过本发明的第一新品种选育方法选育得到的目的新品种， 其源自外源品种的染色体片段L的上游侧末端在DNA标记M1与 M2之间、下游侧末端在DNA标记M4与M5之间。还可以将后代个 体（1d）及后代个体（1f）分别进行自交，从得到的后代个体中，筛 选后代个体（1e）。

此外，对靶区两端的确定，可以像本发明的第一新品种选育方法 这样，在确定导入的源自外源品种的染色体片段的上游侧末端之后， 再确定下游侧末端；也可以像下述本发明的第二新品种选育方法那 样，在确定下游侧末端之后，再确定上游侧末端。

本发明的第二新品种选育方法，使用仅将原品种染色体的一部分置 换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系，对于原品种染色 体中的一个或多个靶区，针对每一个靶区进行下述步骤（2-1）～（2-6）。

（2-1）在靶区的上游侧末端或其上游设定DNA标记M2的步骤； 在DNA标记M2的上游设定DNA标记M1的步骤；在靶区的下游侧 末端或其下游设定DNA标记M4的步骤；在DNA标记M4的下游设 定DNA标记M5的步骤；及在靶区中设定DNA标记M3的步骤。

（2-2）使染色体片段置换系与原品种杂交，得到后代个体的步 骤，所述后代个体的DNA标记M3为源自原品种的等位基因与源自 外源品种的等位基因的非同源染色体区。

（2-3）将步骤（2-2）中得到的后代个体自交，得到后代个体的 步骤。

（2-4）从步骤（2-3）中得到的后代个体或从步骤（2-3）中得到 的后代个体回交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M5为源自原 品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M3及M4为源自原品 种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源染色体区的后代 个体的步骤。

（2-5）通过将步骤（2-4）中筛选出的所述后代个体自交，从而 得到后代个体的步骤。

（2-6）从步骤（2-5）中得到的后代个体或从步骤（2-5）中得到 的后代个体自交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5为 源自原品种的等位基因的同源染色体区；DNA标记M2、M3及M4 为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体的步骤。

步骤（2-1）～（2-3）分别与本发明的第一新品种选育方法的步 骤（1-1）～（1-3）相同。

图3A～图3C为表示在步骤（2-3）中得到的后代个体中，步骤（2-4） 中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自 原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。首先， 从步骤（2-3）中得到的后代个体中，分别筛选DNA标记M5为源自 原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M4及M3为非同源 染色体区的后代个体（2a）；以及DNA标记M5为非同源染色体区、 DNA标记M4及M3为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的 后代个体（2b）；以及DNA标记M5为源自原品种的等位基因的同 源染色体区、DNA标记M4及M3为源自外源品种的等位基因的同 源染色体区的后代个体（2c）。在此，后代个体（2a）为步骤（2-4） 中最终筛选出的后代个体。还可以将后代个体（2b）及后代个体（2c） 分别与原品种个体回交，从所得到的后代个体中，筛选后代个体（2a）。

图3D～图3F为表示在步骤（2-5）中得到的后代个体中，步骤（2-6） 中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自 原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。首先， 从步骤（2-5）中得到的后代个体中，分别筛选DNA标记M1及M5 为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及M4 为非同源染色体区的后代个体（2d）；以及DNA标记M1及M5为源 自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及M4为 源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（2e）；以及DNA 标记M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、 M3及M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记 M1为非同源染色体区的后代个体（2f）。在此，后代个体（2e）为通 过本发明的第二新品种选育方法选育得到的目的新品种，其源自外源 品种的染色体片段L的上游侧末端在DNA标记M1与M2之间、下游 侧末端在DNA标记M4与M5之间。还可以从后代个体（2d）及后代 个体（2f）分别自交得到的后代个体中，筛选后代个体（2e）。

此外，对靶区两端的确定，可以像本发明的第一或第二新品种选 育方法这样，在确定导入的源自外源品种的染色体片段的单侧末端之 后，再确定另一侧末端；也可以像下述本发明的第三新品种选育方法 那样，首先确定两侧末端。

本发明的第三新品种选育方法，使用仅将原品种染色体的一部分置 换成源自外源品种的染色体片段的染色体片段置换系，对于原品种染色 体中的一个或多个靶区，针对每一个靶区进行下述步骤（3-1）～（3-6）。

（3-1）在靶区的上游侧末端或其上游设定DNA标记M2的步骤； 在DNA标记M2的上游设定DNA标记M1的步骤；在靶区的下游侧 末端或其下游设定DNA标记M4的步骤；在DNA标记M4的下游设 定DNA标记M5的步骤；及在靶区中设定DNA标记M3的步骤。

（3-2）使染色体片段置换系与原品种杂交，得到后代个体的步 骤，所述后代个体的DNA标记M3为源自原品种的等位基因与源自 外源品种的等位基因的非同源染色体区。

（3-3）将步骤（3-2）中得到的后代个体自交，得到后代个体的 步骤。

（3-4）从步骤（3-3）中得到的后代个体或从步骤（3-3）中得到 的后代个体回交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5中 的任意一个为源自原品种的等位基因的同源染色体区、另一个为源自 原品种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源染色体区的 后代个体的步骤。

（3-5）通过将步骤（3-4）中筛选出的后代个体自交，从而得到 后代个体的步骤。

（3-6）从步骤（3-5）中得到的后代个体或从步骤（3-5）中得到 的后代个体自交得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5为 源自原品种的等位基因的同源染色体区；DNA标记M2、M3及M4 为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体的步骤。

步骤（3-1）～（3-3）分别与本发明的第一新品种选育方法的步 骤（1-1）～（1-3）相同。

作为步骤（3-4），从步骤（3-3）中得到的后代个体中、或从步 骤（3-3）中得到的后代个体回交得到的后代个体中，筛选出DNA标 记M1及M5的任意一个为源自原品种的等位基因的同源染色体区、 另一个为源自原品种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同 源染色体区的后代个体。即，可以从步骤（3-3）中得到的后代个体 中，筛选目的后代个体；此外，还可以从步骤（3-3）中得到的后代 个体中，筛选出在至少任意一个等位基因中，源自原品种的等位基因 区与源自外源品种的等位基因区进行重组的位点存在于DNA标记 M1及M5之间的后代个体，然后使该后代个体回交得到后代个体， 从该后代个体中筛选目的后代个体。

图4A～图4F为表示步骤（3-3）中得到的后代个体中，在步骤（3-4） 中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自 原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。首先， 从步骤（3-3）中得到的后代个体中，分别筛选DNA标记M1为源自 原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M5为非同源染色体 区的后代个体（3a）；以及DNA标记M1为非同源染色体区、DNA 标记M5为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体 （3b）；以及DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体 区、DNA标记M5为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后 代个体（3c）；以及DNA标记M1为非同源染色体区、DNA标记 M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3d）；以 及DNA标记M1为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M5为非同源染色体区的后代个体（3e）；以及DNA标记M1 为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M5为源自 原品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3f）。在此，后代个 体（3a）或（3d）为步骤（3-4）中最终筛选出的后代个体。还可以 将后代个体（3b）、（3c）、（3e）或（3f）分别与原品种个体回交， 从所得到的后代个体中筛选后代个体（3a）或（3d）。

其次，作为步骤（3-5），通过将上述步骤（3-4）中筛选出的后 代个体（3a）或（3d）自交，从而得到后代个体。然后，作为步骤（3-6）， 从步骤（3-5）中得到的后代个体或从步骤（3-5）中得到的后代个体 自交而得到的后代个体中，筛选出DNA标记M1及M5为源自原品 种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2、M3及M4为源自外 源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体。

图5A～图5C为表示在步骤（3-4）中得到的后代个体为（3a）时， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。首先，从步骤（3-5）中得到的后代个体中，分别筛选DNA 标记M1及M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标 记M2、M3及M4为非同源染色体区的后代个体（3g）；以及DNA 标记M1及M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标 记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后 代个体（3h）；以及DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源 染色体区、DNA标记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的 同源染色体区、DNA标记M5为非同源染色体区的后代个体（3i）。 在此，后代个体（3h）为通过本发明的第三新品种选育方法选育得到 的目的新品种，其源自外源品种的染色体片段L的上游侧末端在DNA 标记M1与M2之间、下游侧末端在DNA标记M4与M5之间。还 可以从后代个体（3g）及后代个体（3i）分别自交得到的后代个体中， 筛选后代个体（3h）。

图5D～图5F为表示在步骤（3-4）中得到的后代个体为（3d）时， 步骤（3-6）中优选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的 粗线表示源自原品种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等 位基因。首先，从步骤（3-5）中得到的后代个体中，分别筛选DNA 标记M1及M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标 记M2、M3及M4为非同源染色体区的后代个体（3j）；以及DNA 标记M1及M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标 记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后 代个体（3k）；以及DNA标记M5为源自原品种的等位基因的同源 染色体区、DNA标记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的 同源染色体区、DNA标记M1为非同源染色体区的后代个体（3l）。 在此，后代个体（3k）为通过本发明的第三新品种选育方法选育得到 的目的新品种，其源自外源品种的染色体片段L的上游侧末端在DNA 标记M1与M2之间、下游侧末端在DNA标记M4与M5之间。还 可以从后代个体（3j）及后代个体（3l）分别自交得到的后代个体中， 筛选后代个体（3k）。

本发明的第三新品种选育方法，在步骤（3-4）中，即使在筛选 出了图4A～图4F所表示的后代个体（3a）～（3f）的所有个体的情况 下，也能够通过在步骤（3-5）之前进行下述步骤（3-7-1）及（3-7-2）， 得到DNA标记M1及M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区 且DNA标记M2、M3及M4为源自外源品种的等位基因的同源染色 体区的目的后代个体。

（3-7-1）通过将步骤（3-4）中筛选出的后代个体自交，从而得 到后代个体的步骤；

（3-7-2）从步骤（3-7-1）中得到的后代个体或从步骤（3-7-1） 中得到的后代个体回交得到的后代个体或从步骤（3-7-1）中得到的 后代个体自交得到的后代个体再进行回交而得到的后代个体中，筛选 出（ⅱ-1）DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、 DNA标记M2及M3为源自原品种的等位基因与源自外源品种的等 位基因的非同源染色体区的后代个体；或者，筛选出（ⅱ-2）DNA 标记M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M3 及M4为源自原品种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源 染色体区的后代个体的步骤。

在步骤（3-7-2）中筛选出的个体中，（ⅱ-1）DNA标记M1为源 自原品种的等位基因的同源染色体区且DNA标记M2及M3为源自 原品种的等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源染色体区的 后代个体，其相当于本发明的第一新品种选育方法的步骤（1-4）中 所最终筛选出的后代个体（1a）。另一方面，在步骤（3-7-2）中筛选 出的个体中，（ⅱ-2）DNA标记M5为源自原品种的等位基因的同源 染色体区且DNA标记M3及M4为源自原品种的等位基因与源自外 源品种的等位基因的非同源的后代个体，其相当于本发明第二新品种 选育方法的步骤（2-4）中所最终筛选出的后代个体（2a）。因此，步 骤（3-7-2）中筛选出的个体，通过进行与本发明的第一新品种选育 方法（1-5）及（1-6）相同的、或与本发明的第二新品种选育方法的 步骤（2-5）及（2-6）相同的步骤（3-5’）及（3-6’），从而使其为源 自外源品种的染色体片段L的上游侧末端在DNA标记M1与M2之 间、下游侧末端在DNA标记M4与M5之间的后代个体。即，通过 步骤（3-7-2）中的筛选，能够得到用本发明的第三新品种选育方法 选育得到的目的新品种。

图6A～图9G为表示步骤（3-7-1）中得到的后代个体中，较为优 选的后代个体的染色体区的示意图。图中，反白的粗线表示源自原品 种的等位基因，涂黑的粗线表示源自外源品种的等位基因。DNA标 记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2～M5 为非同源染色体区的后代个体（3a-a）；以及DNA标记M1及M2 为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M3～M5为非 同源染色体区的后代个体（3a-b），均为由后代个体（3a）自交得到 的后代个体（参见图6A及图6B）。

DNA标记M1及M2为非同源染色体区、DNA标记M3～M5为 源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3b-a）；以及 DNA标记M1为非同源染色体区、DNA标记M2～M5为源自外源品 种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3b-b），均为由后代个体 （3b）自交得到的后代个体（参见图6C及图6D）。

DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M2～M4为非同源染色体区、DNA标记M5为源自外源品种的等 位基因的同源染色体区的后代个体（3c-a）；以及DNA标记M1为 源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2～M5为源自 外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3c-b）；以及DNA 标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2 为非同源染色体区、DNA标记M4及M5为源自外源品种的等位基 因的同源染色体区的后代个体（3c-c）；以及DNA标记M1为源自 原品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2及M3为非同源 染色体区、DNA标记M4及M5为源自外源品种的等位基因的同源 染色体区的后代个体（3c-d）；以及DNA标记M1为源自原品种的 等位基因的同源染色体区、DNA标记M2～M4为非同源染色体区、 DNA标记M5为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个 体（3c-e）；以及DNA标记M1及M2为源自原品种的等位基因的 同源染色体区、DNA标记M3为非同源染色体区、DNA标记M4及 M5为源自外源品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3c-f）； 以及DNA标记M1及M2为源自原品种的等位基因的同源染色体区、 DNA标记M3及M4为非同源染色体区、DNA标记M5为源自外源 品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3c-g），均为由后代个 体（3c）自交得到的后代个体（参见图7A～图7G）。

DNA标记M1～M4为非同源染色体区、DNA标记M5为源自原 品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3d-a）；以及DNA标 记M1～M3为非同源染色体区、DNA标记M4及M5为源自原品种的 等位基因的同源染色体区的后代个体（3d-b），均为由后代个体（3d） 自交得到的后代个体（参见图8A及图8B）。

DNA标记M1～M4为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、 DNA标记M5为非同源染色体区的后代个体（3e-a）；以及DNA标 记M1～M3为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记 M4及M5为非同源染色体区的后代个体（3e-b），均为由后代个体 （3e）自交得到的后代个体（参见图8C及图8D）。

DNA标记M1为源自原品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M2～M4为非同源染色体区、DNA标记M5为源自外源品种的等 位基因的同源染色体区的后代个体（3f-a）；以及DNA标记M1～M4 为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M5为源自 原品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3f-b）；以及DNA 标记M1及M2为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M4为非同源染色体区、DNA标记M5为源自原品种的等位基 因的同源染色体区的后代个体（3f-c）；以及DNA标记M1及M2 为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA标记M3及M4 为非同源染色体区、DNA标记M5为源自原品种的等位基因的同源 染色体区的后代个体（3f-d）；以及DNA标记M1为源自外源品种 的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2～M4为非同源染色体区、 DNA标记M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区的后代个体 （3f-e）；以及DNA标记M1及M2为源自外源品种的等位基因的同 源染色体区、DNA标记M3为非同源染色体区、DNA标记M4及 M5为源自原品种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3f-f）；以 及DNA标记M1为源自外源品种的等位基因的同源染色体区、DNA 标记M2及M3为非同源染色体区、DNA标记M4及M5为源自原品 种的等位基因的同源染色体区的后代个体（3f-g），均为由后代个体 （3f）自交得到的后代个体（参见图9A～图9G）。

在步骤（3-7-2）中得到的上述后代个体中，后代个体（3a-a）相 当于图2A所示的后代个体（1a）；后代个体（3d-a）相当于图3A 所示的后代个体（2a）。因此，可以筛选出这些后代个体，进入下一 步骤（3-5’）。

此外，若使后代个体（3b-b）、（3c-a）、（3c-b）、（3c-c）、 （3c-d）及（3c-e）分别自交，则在该自交所得的后代个体中，将包 括染色体区相当于后代个体（1a）的个体。同样地，若使后代个体 （3e-a）、（3f-a）、（3f-b）、（3f-c）、（3f-d）及（3f-e）分别自 交，则在该自交所得的后代个体中，将包括染色体区相当于后代个体 （2a）的个体。因此，可以筛选出这些后代个体，进入下一步骤（3-5’）。

另一方面，若使后代个体（3b-a）自交，则在该自交所得的后代个 体中，可含有染色体区相当于后代个体（3b-b）的个体。同样地，若使 后代个体（3e-b）自交，则在该自交所得到后代个体中，将包括染色体 区相当于后代个体（3e-a）的个体。因此，可以筛选出这些后代个体， 使其进一步自交，从该自交得到的后代个体中，筛选出染色体区相当于 后代个体（1a）或后代个体（2a）的个体，进入下一步骤（3-5’）。

在步骤（3-4）中筛选出的后代个体中，包括源自原品种的等位 基因的区与源自外源品种的等位基因的区进行重组的位点位置不明 确，靶区没有被源自外源品种的染色体片段置换的后代个体、以及只 有部分靶区被源自外源品种的染色体片段置换的后代个体。因此，可 以从步骤（3-4）中筛选出的后代个体中，筛选出靶区被源自外源品 种的等位基因的染色体片段置换的后代个体，将其用于步骤（3-5）。

在此，对靶区被源自外源品种的染色体片段置换的后代个体的筛 选，可以使用DNA标记进行筛选，也可以通过性状检测进行筛选。 在使用DNA标记进行筛选时，筛选DNA标记M3为源自原品种的 等位基因与源自外源品种的等位基因的非同源染色体区的后代个体。 在通过性状检测进行筛选时，筛选具有因置换了源自外源品种的染色 体片段而被导入的目的性状的后代个体。在步骤（3-3）中得到的后 代个体数少的时候，可以通过性状检测进行筛选。

优选对步骤（1-6）、（2-6）或（3-6）中筛选出的后代个体，即 通过本发明的第一～第三新品种选育方法选育得到的新品种，确认其 是否具有目的性状。例如，从新品种个体上采集自花授粉的种子，对 每个种子分别栽培成为群体。通过对该栽培群体进行恰当的观察或分 析等，确认其是否具有目的性状以及群体整体没有分离。

此外，在本发明的第一～第三新品种的选育方法中，靶区可以是 一个，也可以是多个。在为多个的情况下，对每个靶区重复进行上述 步骤，能够得到所有靶区都被源自外源品种的同源染色体置换的后代 个体。

通过本发明的第一～第三新品种选育方法，能够控制导入原品种 染色体的源自外源品种染色体片段的区，能够有效地抑制除靶基因区 以外的其他基因被导入原品种染色体中。因而能够选育出不改变原品 种所具有的优良性状、且具有目的性状的新品种。因此，通过本发明 的第一～第三新品种选育方法选育得到的品种，能够判定由导入该染 色体中的染色体片段引起的、对原品种性状的改良效果，具有非常高 的可靠性。

本发明的第一～第三新品种选育方法，通过进行步骤（1-1）～（1-6） 等特定步骤，能够选育出以编码靶基因的区作为靶区、仅将不含有除 该靶基因外的其他基因的较短的区置换成源自外源品种的染色体片 段的品种。

以水稻基因组为例，理论上，染色体的交叉若不是因交叉干涉而 平均为12Mbp以上的区，则两点同时发生交叉，不能得到将该区进 行重组的重组体。因而，仅将较短的特定区进行置换的后代个体的存 在概率非常小。因此，在进行仅对所希望的区设定DNA标记、以该 DNA标记作为指标进行筛选的现有MAS法时，需要有大规模的筛选 群体。因此，筛选时所需的劳动力和成本过大。而且，从一个水稻中 能够收获的种子量也有限，因而即使多次反复进行筛选也无法得到所 希望的后代个体的可能性很高。

与此相对，本发明的第一～第三新品种选育方法，通过进行特定 步骤，能够从一般规模的筛选群体中，选育出仅置换构建好的染色体 片段区的后代个体。

此外，本发明的第一～第三新品种选育方法中，针对靶区设定的 各DNA标记M1～M5为，根据该方法选育得到的品种中所特有的基 因组信息。因此，能够使用这些DNA标记鉴定通过本发明的第一～ 第三新品种选育方法选育得到的新品种。

具体地说，本发明的植物品种鉴别方法，其用于鉴别某种植物个 体是否为使用本发明的第一～第三新品种选育方法选育得到的特定品 种，通过该植物个体的基因组分析，将选自DNA标记M1～M5中的 一种以上的DNA标记进行分型，当得到的分型结果与特定品种的结 果一致时，鉴定该植物个体为特定品种。

在此，对每一个靶区设定5个DNA标记M1～M5；但在品种鉴 定中，可以使用所有上述DNA标记M1～M5，也可以使用上述DNA 标记中的几个。例如，可以仅使用作为靶区上游侧重组位点的DNA 标记M1和M2；也可以仅使用作为靶区下游侧重组位点的DNA标 记M4和M5；还可以仅使用将靶区包含在其间的DNA标记M2和 M4。此外，当有多个靶区的时候，还可以将各靶区的DNA标记进行 适当组合。通过将多个DNA标记进行适当组合，能够更严格地鉴定 品种。

通过本发明的第一～第三新品种选育方法选育得到的品种（以下， 有时称为本发明的第一品种）的个体，与用于选育该个体的原品种的 个体相同，能够杂交并获得后代个体。尤其优选为从本发明第一品种 个体和该第一品种个体的后代个体中选择两个个体进行杂交，并获得 后代个体。在本发明中，作为上述2个个体，优选为至少一个靶区互 不相同的两个个体。此外，杂交得到的后代个体，优选为原品种染色 体中的多个靶区被源自外源品种的同源染色体片段置换的个体。

下面，对本发明的第四新品种选育方法进行说明。本发明的第四 新品种选育方法，其是在通过本发明的第一～第三新品种选育方法选 育得到的本发明第一品种的个体中，以至少一个靶区互不相同的两个 个体为亲本进行杂交。据此，能够选育出具有下述基因组的新品种， 所述基因组完全遗传了亲本所分别具有的、被源自外源品种的同源染 色体片段所置换的区。

即，本发明的第四新品种选育方法，其包括：（4-1）以本发明第 一品种的个体为母本，以至少一个靶区与该母本不同的本发明第一品 种的个体为父本，将母本与父本杂交，得到后代个体的步骤；（4-2） 通过将步骤（4-1）中得到的后代个体自交，从而得到后代个体的步 骤；以及（4-3）从步骤（4-2）中得到的后代个体中，筛选出原品种 染色体中、母本所具有的靶区及父本所具有的靶区均被源自外源品种 的同源染色体片段置换的后代个体的步骤。

此外，本发明的第四新品种选育方法，还可以在步骤（4-3）之 后进一步包括：（4-4）从本发明第一品种的个体和在步骤（4-3）中 筛选出的个体所组成的群体中，选择至少一个靶区互不相同的两个个 体作为母本及父本，使其杂交得到后代个体的步骤；（4-5）通过将步 骤（4-4）中得到的后代个体自交，从而得到后代个体的步骤；（4-6） 从步骤（4-5）中得到的后代个体中，筛选出原品种染色体中、母本 所具有的靶区及父本所具有的靶区均被源自外源品种的同源染色体 片段置换的后代个体的步骤；和（4-7）将步骤（4-4）～（4-6）重复 一次以上的步骤。

并且，对于由本发明第四新品种选育方法得到的各后代个体，各 靶区是否为源自外源品种的纯合体片段，可以用本发明第一新品种选 育方法中所使用的DNA标记M1～M5进行识别。

如前所述，在基于回交和MAS法的现有品种改良方法不能控制 导入到原品种染色体中的染色体片段的长度。因此，除靶基因之外的 很多功能不明的基因也被一同导入到原品种染色体中。导入的染色体 片段的数量越多，随之导入的功能不明的基因数量也相应增加。因此， 想要通过杂交改良多个性状，就会产生除改良的目的性状以外的性状 变差等问题。并且，如上所述，由于导入大量不明基因的可能性很高， 因此不一定能通过有意导入的染色体片段（含有靶区的染色体片段） 改良目的性状。因而，即使是具有靶区的染色体片段的后代个体，也 会得到大量目的性状没有被改良的个体。进一步地，用于筛选的DNA 标记只不过是与原品种中靶区染色体片段进行连锁。因此，由于植物 个体的多次杂交使染色体被随机分配，结果会出现DNA标记没有与 靶区的染色体片段连锁的情况。因此，也有很多使用该DNA标记不 能筛选出具有靶区染色体片段的后代个体的情况。

例如，将通过现有杂交方法使源自外源品种的靶区A的同源染 色体片段导入到原品种染色体中的个体P1（A），与通过现有杂交方 法使源自外源品种靶区B的同源染色体片段导入到原品种染色体中 的个体P1（B）杂交，将得到的后代个体自交。由此得到在原品种染 色体中、源自外源品种的靶区A和B均为源自外源品种的纯合体的 个体P2（AB）。此时，在靶区A与B相互独立、且遵循孟德尔遗传 定律的情况下，理论上能够以1/16的概率，从自交得到的后代个体 中筛选出个体P2（AB）。但是，筛选出的个体P2（AB）大多存在不 一定是两个目标性状被改良，或就算目标性状被改良但其它性状变差 的情况。导入靶区的数量越多，上述问题越严重；实际上，改良三个 以上性状是非常困难的。

与此相对，用本发明的第一～第三新品种选育方法选育得到的品种 个体及其后代个体，能够尽可能地抑制导入靶区以外的染色体区。因 此，与原品种不同的性状极为可能是由被导入的源自外源品种的靶区 的染色体片段所引起的效果。因此，如同本发明的第四新品种选育方 法，例如，将用本发明的第一～第三新品种选育方法使源自外源品种的 靶区A的同源染色体被导入到原品种染色体中的个体P1（A），与用 同样方法导入了源自外源品种的靶区B的同源染色体片段的个体P1 （B）杂交，得到源自外源品种的靶区A与B均为源自外源品种的纯 合体的个体P2（AB）的情况下，能够充分期待在该个体P2（AB）中 不改变原品种所具有的优良性状就使改良个体P1（A）后所具有的性 状A和改良个体P1（B）后所具有的性状B这两种性状均被改良。由 此，通过使用本发明的第四新品种选育方法，能够将改良的性状通过 杂交依次遗传，能够简便且高精度地改良三个以上性状。

并且，用于筛选的DNA标记M1～M5为靶区内或接近该靶区的 DNA标记。因此，就像使用本发明的第四新品种选育方法那样，即 使反复进行多次杂交，也能够用上述DNA标记M1～M5，充分筛选 出具有靶区染色体片段的后代个体。

例如，以本发明第一品种个体、即将源自外源品种的靶区A的 同源染色体片段导入到原品种染色体中的个体P1（A）为父本，以本 发明第一品种个体、即将源自外源品种靶区B的同源染色体片段导 入到原品种染色体中的个体P1（B）为母本。然后，将P1（A）与 P1（B）杂交，将得到的后代个体自交，从而得到后代个体；然后， 从该自交得到的后代个体中，筛选出在原品种的染色体中、靶区A 与B均被源自外源品种的同源染色体片段置换的个体P2（AB）。据 此，能够选育出新品种。在此，在靶区A与B没有相互连锁而各自 独立、且遵循孟德尔定律的情况下，能够以1/16的概率、从自交得 到的后代个体中筛选出个体P2（AB）。

并且，由上述过程得到的后代个体P2（AB），与将源自外源品 种的靶区C的同源染色体片段导入到原品种染色体中的个体P1（C） 杂交，得到后代个体。然后，将其得到的后代个体自交，从该自交得 到的后代个体中，筛选出在原品种染色体中、靶区A、B、C均被源 自外源品种的同源染色体片段置换的个体P3（ABC）。据此，能够选 育出新品种。在此，在靶区A、B、C没有相互连锁而是各自独立、 且在遵循孟德尔定律的情况下，能够以1/64的概率、从自交得到的 后代个体中筛选出个体P3（ABC）。

靶区A、B、C均被源自外源品种的同源染色体片段置换的个体 P3（ABC），例如还可以通过以下方法选育得到。首先、将P1（B） 与P1（C）杂交得到后代个体，然后将得到的后代个体自交。从通过 该自交得到的后代个体中，筛选出在原品种的染色体中、靶区B及C 被源自外源品种的同源染色体片段置换的个体P2（BC）。在此，在靶 区B和C没有相互连锁而各自独立、且在遵循孟德尔定律的情况下， 能够以1/16的概率，从自交得到的后代个体中筛选出个体P2（BC）。 然后，将P2（AB）与P2（BC）杂交得到后代个体，然后从该后代 个体自交得到的后代个体中筛选出P3（ABC），从而能够选育得到 P3（ABC）。P2（AB）与P2（BC）均为靶区B是源自外源品种的纯 合体。因此，在靶区A、B、C没有相互连锁而各自独立、且在遵循 孟德尔定律的情况下，能够以1/16的概率、从通过自交得到的后代 个体中筛选出个体P3（ABC）。

图10A及图10B为表示将原品种染色体中的三个靶区（靶区A、 B、C）置换成源自外源品种的染色体片段的品种选育方法的模式图。 图中，方形表示各个个体、方形中的字母表示各靶区被置换成源自外 源品种的染色体片段。在方形堆积成的金字塔中，一个方形被堆积在 两个方形的上层。这表明下层的两个方形表示亲本、上层的一个方形 表示通过杂交得到的后代个体。并且，方形堆积成的金字塔的左侧的 数值表示在各靶区没有相互连锁而各自独立、且在遵循孟德尔定律的 情况下，得到各后代个体的概率。

图10A表示将上述P2（AB）与P1（C）杂交，选育P3（ABC） 的方法。图10B表示将上述P2（AB）与P2（BC）杂交，选育P3（ABC） 的方法。这样，通过将用本发明的第一～第三新品种选育方法选育得 到的品种及其后代个体中、至少一个靶区互不相同的个体之间依次杂 交，从而在后代个体中，将多个用源自外源品种的染色体片段置换了 的靶区遗传下去。因此，也能够选育出原品种染色体中四个以上靶区 被源自外源品种的染色体片段置换的品种。

在此，记述了选育原品种染色体中4个靶区（靶区A、B、C、D） 被源自外源品种的染色体片段置换的品种P4（ABCD）的情况。首先， 例如将靶区A及B被置换成源自外源品种的同源染色体片段的个体 P2（AB）、与靶区C及D被置换成源自外源品种的同源染色体片段 的个体P2（CD）杂交，得到后代个体。然后，从通过该后代个体自 交得到的后代个体中，筛选出P4（ABCD），从而能够选育得到P4 （ABCD）。此时，在靶区A、B、C、D没有相互连锁而各自独立、 且在遵循孟德尔定律的情况下，能够以1/256的概率、从自交得到的 后代个体中筛选出个体P4（ABCD）。同样地，在选育5个靶区（靶 区A、B、C、D、E）被置换成源自外源品种的染色体片段的品种P5 （ABCDE）时，首先，例如将靶区A、B、C被置换成源自外源品种 的同源染色体片段的个体P3（ABC）、与靶区D及E被置换成源自 外源品种的同源染色体片段的个体P2（DE）杂交，得到后代个体。 然后，从通过该后代个体自交得到的后代个体中筛选出P5（ABCDE）， 从而能够选育得到P5（ABCDE）。此时，在靶区A、B、C、D、E没 有相互连锁而各自独立、且在遵循孟德尔定律的情况下，能够以 1/1024的概率、从自交得到的后代个体中筛选出个体P5（ABCDE）。

但是，在得到常规目的后代个体时，按目的后代个体存在概率的 几倍～10倍左右，设定筛选群体（自交得到的后代个体群）的规模。 如果筛选群体的规模不够充足，则得不到目的后代个体的可能性高。 另一方面，通常情况下，从一个个体上采集得到的种子数是有限的。 例如，水稻中，从一个个体上只能确保1000粒左右的种子。并且， 水稻植物体本身就很脆弱，有时也有一个植物体只得到几十粒种子的 情况。并且，筛选群体的规模越大，所需的时间、劳动力及成本等越 大。因此，可以认为目的后代个体的存在概率在1/1024以上的选育 方法，在现实中是非常难以实施的。

本发明的第四新品种选育方法中，通过将筛选出的后代个体依次 杂交，能够在其后代个体中，遗传被源自外来染色体片段置换的靶区。 因此，能够以一次筛选群体中的目的后代个体的存在概率为 1/256～1/16选育新品种。

对例如在靶区A、B、C、D没有相互连锁而各自独立、且在遵 循孟德尔遗传定律的情况下，选育P4（ABCD）的方法（参考图11A～ 图11C）进行说明。首先，用与上述P2（AB）的选育方法相同的方 法选育得到P2（AB）和P2（CD）。然后，将P2（AB）与P2（CD） 杂交，得到后代个体。然后，从通过该后代个体自交得到的后代个体 中，筛选出P4（ABCD），从而能够选育得到P4（ABCD）（参考图 11A）。这种情况下，理论上能够从筛选群体以1/256的概率筛选出 P4（ABCD）。

并且，也可以将P2（AB）与用上述P3（ABC）的选育方法相同 的方法选育得到的P3（BCD）杂交，得到后代个体；然后，将上述后 代个体自交；从该自交得到的后代个体中，筛选出P4（ABCD）（参考 图11B）。P2（AB）与P3（BCD）均为靶区B为源自外源品种的纯合 体。因此，理论上能够从筛选群体中以1/64的概率筛选出P4（ABCD）。

还可以用与选育P3（BCD）相同的方法选育得到P3（ABC）和 P3（BCD），将其杂交得到后代个体；然后，从通过该后代个体自交 得到的后代个体中，筛选出P4（ABCD）（参考图11C）。P3（ABC） 与P3（BCD）均为靶区B及C为源自外源品种的纯合体。因此，理 论上能够从筛选群体中以1/16的概率筛选出P4（ABCD）。

即根据本发明的新品种选育方法，即使是靶区为4个的情况下， 也能够以比现有技术更高的概率筛选出目的新品种。

并且，对例如在靶区A、B、C、D、E没有相互连锁而各自独立、且 在遵循孟德尔遗传定律的情况下，选育P5（ABCDE）的方法（参考图 12A～图12D）进行说明。首先，将P2（AB）与P3（CDE）杂交，得到 后代个体。然后，从通过该后代个体自交得到的后代个体中，筛选出P5 （ABCDE），从而能够选育得到P5（ABCDE）（参考图12A）。这种情况 下，理论上能够从筛选群体中筛选出P5（ABCDE）的概率为1/1024。

对此，下述情况会提高筛选出P5（ABCDE）的概率。

用与上述P3（ABC）的选育方法相同的方法，分别选育得到P3（ABC） 和P3（CDE）。然后，使上述P3（ABC）与P3（CDE）杂交，得到后代 个体。进而，从通过该后代个体自交得到的后代个体中，筛选出P5 （ABCED），从而能够选育得到P5（ABCED）（参考图12B）。P3（ABC） 与P3（CDE）均为靶区C为源自外源品种的纯合体。因此，这种情况下， 理论上能够从筛选群体中以1/256的概率筛选出P5（ABCDE）。

并且，也可以用与上述P3（ABC）的选育方法相同的方法，选 育P3（ABC）、用与上述P4（ABCD）的选育方法相同的方法，选育 P4（BCDE）；然后，将上述P3（ABC）与P4（BCDE）杂交，得到 后代个体；从通过该后代个体自交得到的后代个体中，筛选出P5 （ABCDE）（参考图12C）。P3（ABC）和P4（BCDE）均为靶区B 及C为源自外源品种的纯合体。因此，理论上能够从筛选群体中以 1/64的概率筛选出P5（ABCDE）。

此外，还可以用与上述P4（ABCD）的选育方法相同方法，分别 选育得到P4（ABCD）和P4（BCDE）；然后将上述P4（ABCD）与 P4（BCDE）杂交，得到后代个体；从通过该后代个体自交得到的后 代个体中，筛选出P5（ABCED）（参考图12D）。P4（ABCD）与P4 （BCDE）均为靶区B、C、D为源自外源品种的纯合体。因此，在这 种情况下，理论上能够从筛选群体以1/16的概率筛选出P5（ABCDE）。

即，根据本发明的新品种选育方法，即使是靶区为5个的情况下， 也能够以比现有技术更高的概率筛选出目的新品种。

并且，还记述了例如在靶区A、B、C、D、E、F没有相互连锁 而各自独立、且在遵循孟德尔遗传定律的情况下，选育P6（ABCDEF） 的方法（参考图13A～图13E）。例如，将P3（ABC）与P3（DEF） 杂交，得到后代个体；然后将该后代个体自交。从该自交得到的后代 个体中，筛选出P6（ABCDEF），从而能够选育得到P6（ABCDEF） （参考图13A）。这种情况下，理论上能够从筛选群体中筛选出P6 （ABCDEF）的概率为1/4096。

此外，也可以使P3（ABC）与P4（CDEF）杂交，得到后代个体； 然后，从通过该后代个体自交得到的后代个体中，筛选出P6（ABCDEF）， 从而能够选育得到P6（ABCDEF）（参考图13B）。这种情况下，理论上 能够从筛选群体中筛选出P6（ABCDEF）的概率为1/1024。

对此，下述情况会提高筛选出P6（ABCDEF）的概率。

首先，用与上述P4（ABCD）的选育方法相同的方法，分别选育 出P4（ABCD）和P4（CDEF）。然后，将这些P4（ABCD）与P4（CDEF） 杂交，得到后代个体。进而，从通过该后代个体自交得到的后代个体 中，筛选出P6（ABCDEF），从而能够选育得到P6（ABCDEF）（参 考图13C）。这时，理论上能够从筛选群体中以1/256的概率筛选出 P6（ABCDEF）。这是因为P4（ABCD）与P4（CDEF）均为靶区C 及D为源自外源品种的纯合体。

此外，也可以用与上述P4（ABCD）的选育方法相同的方法选育 得到P4（ABCD）；用与上述P5（ABCDE）的选育方法相同的方法 选育得到P5（BCDEF）；然后将上述P4（ABCD）与P5（BCDEF） 杂交，得到后代个体；然后将该后代个体自交；从该自交得到的后代 个体中，筛选出P6（ABCDEF），从而能够选育得到P6（ABCDEF） （参考图13D）。P4（ABCD）与P5（BCDEF）均为靶区B、C、D 为源自外源品种的纯合体。因此，在这种情况下，理论上能够从筛选 群体中以1/64的概率筛选出P6（ABCDEF）。

此外，还可以用与上述P5（ABCDE）的选育方法相同的方法， 分别选育得到P5（ABCDE）和P5（BCDEF）；然后将上述P5（ABCDE） 与P5（BCDEF）杂交，得到后代个体；然后，从通过该后代个体自 交得到的后代个体中，筛选出P6（ABCDEF），从而能够选育得到P6 （ABCDEF）（参考图13E）。P5（ABCDE）与P5（BCDEF）均为靶 区B、C、D、E为源自外源品种的纯合体。因此，在这种情况下， 理论上能够从筛选群体中以1/16的概率筛选出P6（ABCDEF）。

即根据本发明的新品种选育方法，即使是靶区为6个的情况下， 也能够以比现有技术更高的概率筛选出目的新品种。

如上所述，在像水稻等由一次杂交所得到的后代个体数比较少的 植物时，优选使一次筛选群体中的目的后代个体的存在概率为 1/64～1/16，选育新品种。即，通过将染色体中不同靶区之和为三个以 下的个体进行组合，使其彼此之间依次杂交，从而能够稳定地选育出 原品种染色体中的、多个靶区被置换成源自外源品种的染色体片段的 品种。

图14A～14C为表示将一次筛选群体中的目的后代个体的存在概 率设为1/64～1/16，选育品种P6（ABCDEF）的选育方法的模式图。 图14A为将所有筛选群体中的概率设为1/16时的选育方法的示意图。 图14B及图14C为将所有筛选群体中的概率设为1/16或1/64时的选 育方法的示意图。即使是靶区数在7个以上时，同样能够选育得到一 次筛选群体中的目的后代的存在概率为1/64～1/16的品种，。

在各靶区没有相互连锁而各自独立、且在遵循孟德尔遗传定律的 情况下，如何规定目的后代个体在一个筛选群体中存在的概率，可以 对通过一次杂交得到的后代个体数、直至最终得到目的品种个体的时 间等方面进行考虑，做出适当决定。当通过杂交得到的后代个体数充 足时，可以将存在目的后代个体的概率设定为像1/64等这种低的值。 此时，一次筛选群体的规模比较大，一次筛选所需的时间、劳动力及 成本提高，但能够通过较少的筛选次数，得到目的数量的靶区被源自 外源品种的染色体片段置换的品种。另一方面，当通过一次杂交得到 的后代个体数比较少时，不得不缩小一次筛选群体的规模。此时，会 抑制一次筛选所需的时间及成本等，但筛选次数增多，延长直至最终 得到目的品种个体的时间。例如，图11A～图11C所示，当选育P4 （ABCD）时，图11A的方法中，通过如下三次筛选选育得到P4 （ABCD），将P1（A）与P1（B）杂交，筛选出P2（AB）；将P1（C） 与P1（D）杂交，筛选出P2（CD）；以及将P2（AB）与P2（CD） 杂交，筛选出P4（ABCD）。另一方面，在图11C的方法中，通过至 少如下5次筛选出P4（ABCD），例如将P1（A）与P1（B）杂交， 筛选出P2（AB）；将P1（C）与P1（D）杂交，筛选出P2（CD）； 将P2（AB）与P1（C）杂交，筛选出P3（ABC）；将P1（B）与P2 （CD）筛选出P3（BCD）；将P3（ABC）与P3（BCD）杂交，筛选 出P4（ABCD）。在图11A的方法中，杂交的亲本所具有的、被源自 外源品种染色体片段置换的靶区在各自的亲本上不同。因此，与图 11C的方法相比，还需要扩大一次筛选群体的规模，但能够用更少的 筛选次数选育得到P4（ABCD）。

如上所述，本发明所选育得到的新品种，其为染色体的一部分被 源自外源品种的染色体片段置换的染色体片段置换系的后代品种。该 新品种的一个或多个靶区被置换成源自外源品种的染色体片段，染色 体片段的长度通过设定在靶区上游的DNA标记和设定在靶区下游的 DNA标记进行控制。在本发明中，通过适当设定靶区，能够得到后 述实施例中记载的新品种，特别是能够得到水稻品种越光籽4号 （Oryza sativa L.cultivar Koshihikari kazusa4go）等有用的新品种。

此外，能够选育出在亲本所具有的、被源自外源品种的染色体片 段置换的多个区中，至少一个区被置换成源自原品种的染色体片段的 新品种。首先，对用本发明的第一～第四新品种选育方法选育得到的 品种、且原品种染色体中的两个以上靶区被置换成源自外源品种的染 色体片段的品种，将其个体或该个体的后代个体、与原品种个体杂交。 然后将该杂交得到的后代个体自交，从该自交得到的后代个体中筛选 出至少一个区被源自原品种的染色体片段置换的个体。

例如，以下描述用本发明的第一～第四新品种选育方法，选育出 在原品种的染色体中、靶区A、B、C均被置换成源自外源品种的同 源染色体片段的个体P3（ABC）的情况。首先，将该P3（ABC）与 原品种个体杂交。然后，通过将该杂交得到的后代个体自交，筛选出 仅使靶区A及B被源自外源品种的同源染色体片段置换、靶区C被 源自原品种的染色体片段置换的个体P2（AB）；和仅将靶区B被源 自外源品种的同源染色体片段置换、靶区A及C被源自原品种的染 色体片段置换的个体P2（B）等。如上所述，能够选育得到亲本所具 有的、被源自外源品种的染色体片段置换的多个区中，至少一个区被 置换成源自原品种的染色体片段的新品种个体。

下面通过实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明并不限于 以下实施例。

实施例1

使用本发明选育改良了水稻品种越光的抗倒伏性的新品种。

首先，将半矮秆的水稻品种哈巴达克和水稻品种越光杂交，在分 离群体中进行了QTL（Quantitative Trait Locus）分析。结果表明：在 第一染色体的Sd1区，存在多个QTL。推测出若将越光的该区改为 源自哈巴达克的基因区，会使越光的植株（杆长）变矮、抗倒伏性增 强。因此，针对哈巴达克，用越光进行回交，选育得到越光的Sd1 区被源自哈巴达克的基因片段置换的染色体片段置换系。

然后，按照本发明的植物基因组构建方法，对制得的染色体片段 置换系中源自哈巴达克的染色体片段区的长度进行调整，构建基因 组。具体地说，将位于Sd1区的DNA标记SP-4009作为DNA标记 M1（Sd1）、将DNA标记G2003作为DNA标记M2（Sd1）、将 DNA标记G2002作为DNA标记M3（Sd1）、将DNA标记SP-462 作为DNA标记M4（Sd1），将DNA标记SP-1259作为DNA标记 M5（Sd1）。上述DNA标记如图15及表1所示。DNA标记M1（Sd1） 与M2（Sd1）之间的距离d1约为1.6kbp、DNA标记M2（Sd1）与 M4（Sd1）之间的距离d2约为90kbp、DNA标记M4（Sd1）与M5 （Sd1）之间的距离d3约为750kbp。据此，在越光的染色体中，源 自哈巴达克的染色体片段L₁的长度为90kbp<L₁<842kbp。

表1

然后将得到的染色体片段置换系与越光杂交，收获10个DNA 标记M3（Sd1）为源自越光的等位基因与源自哈巴达克的等位基因 的非同源染色体区的后代个体（种子）。栽种所有得到的种子，使其 自花授粉（自交），收获作为后代个体的种子。

栽种上述收获的种子。等苗长至能够移植到田地的程度后，从各 栽种个体的叶子中提取DNA，筛选出DNA标记M1（Sd1）为源自 越光的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2（Sd1）及M3（Sd1） 为源自越光的等位基因与源自哈巴达克的等位基因的非同源染色体 区的栽种个体。

使上述筛选出的栽种个体自花授粉（自交），收获作为后代个体的 种子。继续栽种该收获的种子，等苗长至可以移植到田地的程度后，从 各栽种个体的叶子中提取DNA，筛选出DNA标记M1（Sd1）及M5 （Sd1）为源自越光的等位基因的同源染色体区、所述DNA标记M2 （Sd1）、M3（Sd1）及M4（Sd1）为源自哈巴达克的同源染色体区的 一个栽种个体。该筛选出的栽种个体为新品种，该新品种的越光Sd1 区的DNA标记M1（Sd1）与DNA标记M5（Sd1）之间的区被源自哈 巴达克染色体片段置换。本发明人将该新品种命名为“越光H4号”。

图16为模拟表示越光H4号基因组的示意图。

将越光H4号与越光、日本晴的性状进行比较研究（2005年～2006 年在爱知县实施）。性状研究是以根据种苗法（平成10年（1998年） 法律第38号）第5条第1款的用于品种权申请的特性审查为标准进 行的。研究结果如表2～4所示。作为对照品种的越光和日本晴的杆长 分别为99.0cm、86.8cm，与此相对，越光H4号的杆长缩短到83.3cm。 另一方面，越光H4号除杆长缩短之外，基本与越光相同，且还具有 越光所具有的稻穗发芽难的优良性状。进而，如图17所示，由于杆 长缩短，使抗倒伏性提高。

因此，从上述结果可以得出：用本发明的植物基因组构建方法构 建基因组、用本发明的新品种选育方法进行选育，不改变原品种所具 有的优良性状就能够选育得到具有目的性状的新品种。

表2

表3

表4

实施例2

用本发明选育出提高了水稻品种越光的着粒密度的新品种。

首先，将水稻品种哈巴达克与越光杂交，在分离群体中进行QTL 分析。结果表明，在第一染色体的约5Mb的区，存在比越光的着粒 密度高的QTL。即可知存在于该区的Gn1基因为控制着粒密度的控 制基因。由此推测出若将越光的Gn1基因改为源自哈巴达克的基因 区，会使越光的着粒密度增大。因此，针对哈巴达克，用越光进行回 交，制得将越光的含Gn1基因的区置换成源自哈巴达克的基因片段 的染色体片段置换系。

然后，按照本发明的植物基因组构建方法，对制得的染色体片段 置换系的源自哈巴达克染色体片段区的长度进行调整，构建基因组。 具体地说，将位于Gn1基因区的DNA标记SP-2032作为DNA标记 M1（Gn1）、将DNA标记SP-170作为DNA标记M2（Gn1）、将 DNA标记SP-4028作为DNA标记M3（Gn1）、将DNA标记SP-4038 作为DNA标记M4（Gn1）、将DNA标记SP-4030作为DNA标记 M5（Gn1）。上述DNA标记如图18及表5所示。DNA标记M1（Gn1） 与M2（Gn1）之间的距离d1约为201kbp、DNA标记M2(Gn1)与 M4(Gn1)之间的距离d2约为37kbp、DNA标记M4(Gn1)与M5(Gn1) 之间的距离d3约为7kbp。由此，在越光染色体中，源自哈巴达克染 色体片段L₂的长度为37kbp<L₂<246kbp。

表5

然后将得到的染色体片段置换系与越光杂交，与实施例1相同， 反复进行杂交和筛选，筛选出新品种个体，该新品种为越光的Gn1 基因区的DNA标记M1（Gn1）与DNA标记M5（Gn1）之间的区被 源自哈巴达克的染色体片段置换。本发明人将该新品种命名为“越光 H2号”。图19为模拟表示越光H2号基因组的示意图。

与实施例1相同，将越光H2号与越光、日本晴的性状进行比较 研究（2005～2006年在爱知县实施）。研究结果如表6～8所示。表中 “（2005）”和“（2006）”分别表示2005年测定的值和2006年测 定的值。作为对照品种的越光的着粒密度，在2005年为7.01粒/cm、 2006年的着粒密度为8.89粒/cm。同样作为对照品种的日本晴，2006 年的着粒密度为5.99粒。与此相对，越光H2号的着粒密度，在2005 年为10.7粒/cm、在2006年为10.0粒/cm。因此，越光H2号的着粒 密度比越光、日本晴更高且更优良。另一方面，越光H2号除着粒密 度高之外，没有检侧出与越光的显著差异。并且，以越光和钝浓为对 照品种，2005年在新泻县实施时，也得到了与表6～8基本相同的结果。

因此，从上述结果可以得出：用本发明的植物基因组构建方法构 建基因组、用本发明的新品种选育方法进行选育，不改变原品种所具 有的优良性状就能够选育得到具有目的性状的新品种。

表6

表7

表8

实施例3

若将越光在北海道进行栽种，从种子到出穗的时间需要约144天 之久。即，若从5月中旬开始播种，直到9月中旬以后才出穗。但是， 一旦到了9月中旬以后，北海道的气温会变低，越光不能正常成熟。 因此，为了在北海道等北方地区栽种越光，需要使其早熟化。因此， 使用本发明方法选育得到水稻品种越光的新品种。

首先，将水稻品种哈巴达克与越光杂交，在分离群体中进行QTL 分析。结果明确了在热带地区使越光早熟化的QTL。即，可知存在 于该区的Hd1基因为控制早熟的基因的可能性很大。因此，针对哈 巴达克，用越光进行回交，制得将越光的含有Hd1基因的区置换成 源自哈巴达克的基因片段的染色体片段置换系。

然后，按照本发明的植物基因构建方法，对制得的染色体片段置 换系的源自哈巴达克的染色体片段区的长度进行调整，构建了基因 组。具体地说，将位于Hd1基因区的DNA标记SP-2513作为DNA 标记M1(Hd1)、将DNA标记SP-586作为DNA标记M2(Hd1)、将 DNA标记SP-2254作为DNA标记M3(Hd1)、将DNA标记SP-1603 作为DNA标记M4(Hd1)、将DNA标记SP-604作为DNA标记 M5(Hd1)。上述DNA标记如图20及表9所示。DNA标记M1(Hd1) 与M2(Hd1)之间的距离d1约为344kbp、DNA标记M2(Hd1)与M4(Hd1) 之间的距离d2约为1508kbp、DNA标记M4(Hd1)与M5(Hd1)之间的 距离d3约为1279kbp。由此，在越光染色体中，源自哈巴达克染色 体片段L₂的长度为1507kbp<L₂<3131kbp。

表9

然后将得到的染色体片段置换系与越光杂交，收获DNA标记 M3为源自越光的等位基因与源自哈巴达克的等位基因的非同源染色 体区的三个后代个体（种子）。栽种所有得到的种子，使其自花授粉 （自交），进而收获作为后代个体的种子

继续栽种收获的种子。等苗长至可以移植到田地的程度后，从各 栽种个体的叶子中提取DNA，筛选出DNA标记1（Hd1）为源自越 光的等位基因的同源染色体区、DNA标记M2（Hd1）及M3（Hd1） 为源自越光的等位基因与源自哈巴达克的等位基因的非同源染色体 区的栽种个体。

使上述筛选出的栽种个体自花授粉（自交），收获作为后代个体的 种子。继续栽种该收获的种子，等苗长至可以移植到田地的程度后，从 各栽种个体的叶子中提取DNA，筛选出DNA标记M1（Hd1）及M5（Hd1） 为源自越光的等位基因的同源染色体区、所述DNA标记M2（Hd1）、 M3（Hd1）及M4（Hd1）为源自哈巴达克的等位基因的同源染色体区 的一个栽种个体。该筛选出的栽种个体为新品种，该新品种为越光的Hd1 区的DNA标记M1（Hd1）与DNA标记M5（Hd1）之间的区被源自哈 巴达克的染色体片段置换。本发明人将该新品种命名为“越光H3号”。

图21为模拟表示越光H3号基因组的示意图。

与实施例1相同，将越光H3号与越光、日本晴的性状进行比较 研究（2005年～2006年在爱知县实施）。研究结果如表10～12所示。 表中“（2005）”和“（2006）”分别表示2005年测定的值和2006 年测定的值。作为对照品种的越光和日本晴的出穗期，分别为8月7 日和8月17日，与此相对，越光H3号的出穗期为7月27日，提前 了10天以上。并且，越光和日本晴的成熟期分别为9月18日和9月 28日，与此相对，越光H3号的成熟期为9月7日，表明因出穗期提 前，成熟期也提前。除此之外，由于出穗期提前，杆长也缩短了。另 一方面，除此之外的性状，越光H3号基本与越光相同，并且还具有 越光所具有的稻穗发芽难的优良性状。

表10

表11

表12

在北海道实际栽种越光H3号的结果，比越光早熟了24天。并 且，越光H3号与越光不同，基本能够正常熟成。从上述结果可以得 出：用本发明的植物基因组构建方法构建基因组、用本发明的新品种 选育方法进行选育，不改变原品种所具有的优良性状就能够选育得到 具有目的性状的新品种。

其后还发现含有哈巴达克的Hd1基因的区，对于越光具有有趣 的调节功能。即含有哈巴达克的Hd1基因的区，在名古屋以北的地区， 具有使越光早熟化的功能；但在冲绳以南的地区，具有使越光晚熟的 功能。例如，将越光H3号在名古屋进行栽种，约比越光早熟10天。

另一方面，将越光H3号在热带气候的越南胡志明市的南部区域 进行栽种，结果比越光晚熟11天。即明确了越光H3号无论是在北 部地区、还是在南部地区都可以很好地生长。

越光味道优良，是优秀的品种，但因为在北方从播种到出穗的时 间过长，不能安全地出穗、成熟。相反，在南方由于越光的出穗期过 短，不能确保产量，因此对栽种地域有所限制。例如，将越光在热带 地区栽种，只需要35天左右就可以出穗，但得不到足够产量的情况 很多。与此相对，使用本发明的新品种选育方法选育得到的越光H3 号，在保持了诸如味道好等越光的优良性状的同时，具有可栽种地域 非常广的优异的繁殖特性。

实施例4

为了改善实施例3选育得到的越光H3号的产量及抗倒伏性，使 用本发明的第四选育方法选育出新品种越光籽4号，该新品种具有全 部的越光H2号、越光H3号及越光H4号所分别具有的、源自哈巴 达克的染色体区。

具体地说，将越光H3号与越光H2号杂交，将得到的后代个体 （种子）中的两个进行栽种，使其自花授粉（自交）。从该自花授粉 所得到的后代个体中，进一步得到100个作为后代个体的种子。将这 100个种子全部栽种，调查各后代个体的DNA标记，筛选出DNA标 记M3（Hd1）和DNA标记M3（Gn1）均为源自哈巴达克的等位基 因的非同源染色体区的一个栽种个体。将该个体作为P2（HG）。

各后代个体的DNA标记是将各个体育成苗，从苗中抽样得到的 叶子中提取DNA，对该DNA进行分析。

另一方面，将越光H4号与越光H2号杂交，从得到的后代个体 （种子）中选出五个进行栽种，使其自花授粉（自交）。从该自花授 粉得到的后代个体中，进一步得到150个作为后代个体的种子。将该 150个种子全部栽种，检测各后代个体的DNA标记，筛选出DNA标 记M3（Sd1）和DNA标记M3（Gn1）均为源自哈巴达克的等位基 因的同源染色体区的一个栽种个体。将该个体作为P2（SG）。

然后，将P2（HG）和P2（SG）杂交，从得到的后代个体（种 子）中选出两个进行栽种，使其自花授粉（自交）。从该自花授粉得 到的后代个体中，进一步得到100个作为后代个体的种子。将该100 个种子全部进行栽种，检测各后代个体的DNA标记，筛选出DNA 标记M3（Hd1）和DNA标记M3（Sd1）均为源自哈巴达克的等位 基因的同源染色体区的一个栽种个体。本发明人将该新品种命名为 “越光籽4号”。图22为模拟表示越光籽4号基因组的示意图。越 光籽4号的染色体的Hd1基因区、Sd1区及Gn1基因区均被置换成 源自哈巴达克的同源染色体片段。

与实施例1相同，将越光籽4号与越光、日本晴的性状进行比较 研究。研究结果如表13～16所示。越光籽4号与越光H4号相同，与 作为对照品种的越光和日本晴相比，杆长缩短、抗倒伏性提高。此外， 与越光H3号相同，与越光和日本晴相比，出穗期提前9天以上、成 熟期也提前。并且，与越光H2号相同，与越光和日本晴相比，着粒 密度也提高、且主茎粒数也增多。即，相对于穗的长度，其着粒密度 提高。并且，与作为原品种的越光相比，其每1000粒稻谷（成熟） 的重量提高。特别是越光籽4号的穗收获系数也比越光和日本晴高得 多，表明其产量极为优异。另一方面，对于除此之外的性状，越光籽 4号与越光基本相同。

表13

表14

表15

表16

即通过将越光籽4号与越光、日本晴的性状进行比较，能够确认 越光籽4号在不影响作为原品种的越光所具有的其他性状的同时，具 有将Sd1基因、Hd1基因、Gn1基因置换成源自哈巴达克的基因的、 在构建基因组时所期望得到的性状。

因此，从上述结果可以得出：将采用本发明的新品种选育方法选 育得到的新品种之间杂交，能够得到遗传了全部父本和母本所分别具 有的、源自外源品种的同源染色体片段的后代个体，不改变原品种所 具有的优良性状就能够选育得到具有多种目的性状的新品种。

下面表示关于实施例中选育出的越光籽4号、越光H2～4号的各 品种的越光基因组置换率（作为原品种的越光基因组占全部基因组的 比例）。

首先，在实施例1～3中选育得到的越光H2～4号中的源自哈巴达 克的染色体片段的长度如表17所示。源自哈巴达克的染色体片段可 能具有的最小长度为d2、最大长度为d1+d2+d3。

表17

根据表17的源自哈巴达克的染色体片段长度，能够计算出外来 基因组置换率（源自哈巴达克的染色体片段长/基因组全长×100（%）） 及越光基因组置换率（100%-外来基因组置换率）。结果如表18所 示。基因组全长为430Mbp。

表18

如表18所示，通过本发明选育方法所选育得到的新品种均具有 足够高的越光基因组置换率（因外来基因引起的置换率足够小），因 此，除由重组的靶基因引起的性状以外，其他性状与越光（原品种） 相同，为越光的同质基因系。

越光籽4号是使用本发明的新品种选育方法选育得到的新品种， 是一种非常优异的品种，该新品种在保持了越光所具有的美味等优良 性状的同时，抗倒伏性优异、产量多且栽种地域广。因此，申请人将 越光籽4号作为新植物在独立行政法人产业技术综合研究所专利生 物保藏中心（日本国茨城县筑波市东1-1-1筑波中心中央第6（邮政 编码305-8566）进行了保藏（保藏日：2008年7月1日），在同所 移转到国际保藏（保藏日：2008年7月1日），国际保藏的保藏号 为：FERM BP-11140。

工业实用性

利用本发明的新品种选育方法，能够控制被导入的源自外源品种 的染色体片段的区，不改变原品种所具有的优良性状就能选育出具有 一个或多个目的性状的新品种，因此尤其能够适用于植物育种领域。