[发明专利]一种同步改良棉花黄萎病抗性和纤维品质的分子育种方法

说明书

本发明涉及分子育种技术领域，公开了一种同步改良棉花黄萎病抗性和纤维品质性状的分子育种方法。所述一种同步改良棉花黄萎病抗性和纤维品质性状的分子育种方法，所用SSR分子标记为NAU5475_160bp。本发明有助于克服现有育种技术对黄萎病抗性和纤维品质的表型性状鉴定存在的稳定性差、效率低、周期长、成本高、等许多不足，能同步改良黄萎病抗性和纤维品质，提高选择效率，加快优质高产抗病新品种的培育进程。

技术领域

本发明涉及棉花分子育种技术领域，具体涉及到一种同步改良棉花黄萎病抗性和纤维品质性状的分子育种方法。

背景技术

随着纺织工业的快速发展和人民生活水平的不断提高，对棉花纤维品质的要求也越来越高。我国大面积种植的是陆地棉品种，棉花育种工作者在上世纪80年代前主要集中在产量的提高上，纤维品质的提高没有得到足够的重视，使得我国的棉花品种大多表现为产量高，纤维品质相对差。随着棉花机械化收获的普及，也对棉花品种的纤维品质提出了更高的要求。棉花黄萎病(Verticillium wilt)是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliaeKlebahn)引起的一种侵染维管束组织的土传病害，在棉花生产中普遍发生且危害最为严重，被称为“棉花的癌症”，给世界各主要产棉国家和地区植棉业造成严重威胁(马存，2005.)。近年来，在我国产棉区有逐年加重的趋势。因此，棉花抗病和纤维优质已成为当前棉花育种的重要目标。

海岛棉具有优异的纤维品质和高抗黄萎病的特性，但产量低，种植面积小，而陆地棉产量高，适应性广，被大面积种植，但纤维品质相对差(Percy et al.,2006)。因此挖掘海岛棉的优异纤维品质基因和抗黄萎病基因，把海岛棉优异纤维品质基因和抗黄萎病基因转移到陆地棉背景中，对我国陆地棉纤维品质的提高有着重要的意义。

棉花黄萎病抗性和纤维品质都属于数量性状，他们之间往往存在复杂的负相关，实践证明，采用传统的育种方法同时改良黄萎病抗性和纤维品质很难。采用传统的育种方法提高陆地棉的纤维品质性状，首先要通过陆地棉和海岛棉或亚洲棉等杂交，通过多代的回交，获得具有高强纤维基因渐渗的种质材料，与现有的陆地棉栽培品种杂交，通过多代的回交及自交选择，以打破纤维品质性状与产量性状间的负相关。每个世代需要足够大的选择群体，都要对纤维品质进行测定，而每一世代的选择都需等到棉花吐絮后收取棉花进行纤维品质检测后才能决定，这就导致了育种的群体要大，选择工作量大，成本较高且周期长。而且纤维品质性状受环境影响较大，使得育种进展缓慢。棉花黄萎病抗性表型性状也是受多种条件(环境温度、湿度、土壤菌种等)的影响，其鉴定稳定性差、重复性差、费时费力等。

由于传统育种的整个过程中的选择主要是表型选择，这对质量性状而言一般是有效的，但对黄萎病抗性和纤维品质这样的数量性状来说，则存在准确性差、效率低等许多缺点。要提高选择的效率，理想的方法应该是能够直接对基因型进行选择。

分子标记辅助选择是借助分子标记对目标性状的基因型直接进行选择，而不必考虑作物生长发病时期和发育条件，可在早期进行选择，又能减少来自同一位点不同等位基因或不同位点的非等位基因间的相互干扰，有利于快速垒集目标基因，加速回交育种进程，克服不利性状连锁，极大地缩短了育种时间，减少了群体种植规模。分子标记辅助选择对同步改良黄萎病抗性和纤维品质、多性状基因聚合、快速培育棉花新品种等具有无比优越性。在海岛棉黄萎病抗性和优异纤维品质性状的基因挖掘方面，利用不同的陆海杂种群体进行分子连锁图谱的构建和海岛棉优异性状的QTLs(Quantitative trait loci,简写QTL)筛选，取得了很大研究进展，为黄萎病抗性和纤维品质性状的分子标记辅助选择打下了良好的基础，有些QTLs或与之连锁的分子标记已应用于辅助选择育种中。但是，前人的研究中多数是利用分离群体，或只在单个环境下检测得到的结果，因此缺乏可靠性和稳定性，且有些研究最初的目的只是为了进行目标基因的定位，在实验材料的选择上没有考虑和育种材料相结合，还很难应用到育种中。而且黄萎病抗性和纤维品质性状的分子标记同步辅助育种报道的甚少。

发明内容