[發明專利]來自優質品種新陸早24與棉花纖維強度有關的分子標記

有效

• 申請號: 201110119441.X
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102181442A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 袁友祿;孔凡金;李俊文;龔舉武;石玉真;劉愛英;商海紅;龔萬奎;王濤
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院棉花研究所
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/68
• 代理公司: 北京知本村知識產權代理事務所 11039
• 代理人: 劉江良;周自清

技術領域

本發明涉及一種來自與高品質中長絨棉品種新陸早24纖維強度主效基因連鎖的SSR(Simple?Sequence?Repeat，簡單重復序列)分子標記，用于提高棉花纖維品質的分子標記輔助選擇，以提高選擇的效率，加快育種步伐。

背景技術

棉花是重要的紡織工業原料。棉花的生產在國民經濟中占有重要的地位。我國棉花的生產在80年代前主要集中在產量的提高上，沒有重視纖維品質的改良，使得我國的主栽棉品種大多產量較高而品質較差。與美國相比，我國棉花纖維長度上有優勢，但纖維比強度比美國稍差(楊偉華，項時康，唐淑榮等.2001，20年來我國自育棉花品種纖維品質分析.棉花學報.13(6)：377-384)。隨著紡織工業的飛速發展，棉花品種改良的速度落后于紡織技術的發展，目前我國棉花纖維質量可以滿足紡織工業紡中、低檔棉紗(32～40支紗)的要求，紡高支紗(60～80支)的原棉纖維所占比例較少。近年來，我國審定了一些長度在31mm以上，纖維比強度在30cN/tex以上的陸地棉新品種，但品質類型單一，棉纖維品之間指標匹配不理想，大部分陸地棉栽培品種纖維比強度偏低，因此，培育優質的棉花品種，尤其是纖維比強度高的新品種，成為棉花育種工作的當務之急。

采用傳統的育種方法提高現有陸地棉品種的纖維品質水平，首先要用具有高纖維強度基因漸滲的種質材料與現有陸地棉品種進行一系列雜交和回交，以打破纖維品質性狀與產量性狀之間的負相關，但是在每輪回交中都要對纖維品質進行檢測，成本很高，工作量很大，而且只能等到收花結束一段時間后才能知道結果，另外，環境對纖維品質也有影響。這就要求必須有較大的育種群體，盲目性也加大，費時費力，成本加高，因此，品質育種進展緩慢。

利用分子標記技術可以在短時間對群體進行檢測，且基因型可識別。利用目標性狀與分子標記間的連鎖關系，就可對目標性狀進行選擇，大大提高選擇效率。國內外都很重視開展優質纖維品質基因的分子標記選擇以用于標記輔助選擇。Shappley等(1998)、Jiang等(1998)利用RFLP標記在F₂中檢測到40多個與纖維品質有關的QTL；袁有祿等(2000-2001)及Zhang等(2003)利用異常棉高強纖維漸滲系7235與陸地棉遺傳標準系TM-1為親本構建了F₂和F_2:3分離群體，鑒定出一個纖維強度的主效QTL，解釋30％以上的表型變異，且在多個環境中均能檢測到，已用于標記輔助選擇。Mei(2004)在海陸種間F₂群體中發現了5個纖維品質的QTLs，雖然數目較少，但解釋的表型變異較大，在22-42％之間。沈新蓮等(2005)利用7235、PD6992和HS427三個陸地棉高強纖維種質系構建了3個種內連鎖圖，共篩選到38個與纖維品質有關的QTL。胡文靜等(2008)利用渝棉1號和7235的F₂和F_2:3分離群體，共篩選到36個纖維品質QTL。陳利(2008)利用陸地棉中棉所35和渝棉1號的F₂與F_2:3分離群體為材料共檢測到5個纖維品質性狀QTL，即1個纖維長度、2個纖維比強度和2個纖維細度。Qin等(2008)利用4個陸地棉品種，分兩組雜交得到兩個F₁繼續雜交，最后得到了一套F₂分離群體，得到了一張包含285個SSR標記和一個形態學標記的遺傳圖譜，共2113.3cM，覆蓋棉花基因組的42％，共定位了31個QTL，其中24個為顯著性QTL；31個QTL中有20個纖維品質QTL，其中5個為纖維強度的QTL。Zhu等(2008)利用HS46與MARCABUCAG8US-1-88的雜交組合配置了188個系的RIL群體，用125個SSR標記構建了總長為965cM的遺傳連鎖圖譜。在LOD＞3.0的情況下，在LGU01(未定到染色體上)檢測到一個纖維伸長率的QTL，在A亞組染色體檢測到17個纖維品質QTL，D亞組染色體檢測到16個纖維品質QTL，這其中包括6個纖維強度的QTL。Chen等(2009)利用漸滲系7235與陸地棉遺傳標準系TM-1雜交，再與TM-1回交得到3個RIL群體7TR-133，7TR-132，和7TR-214，利用3個群體在D8染色體上定位了5個纖維強度的QTL，其中qFS-1能在3個群體中檢測到，qFS-2和qFS-3能在兩個群體中檢測到。Zhang等(2009)利用雜交組合T586×Yumian?1得到大小為270的F_2:7重組自交系，并利用SSR、SRAP、形態學標記和IT-ISJ等4種標記構建了一張604(509個SSR，58個IT-ISJ，29個SRAP和8形態學標記)個位點的遺傳連鎖圖譜，總長3140.9cmM，覆蓋面花總基因組的70.6％。在5個環境下共檢測到13個纖維品質的QTL，解釋7.4％-43.1％的表型變異，其中包括兩個纖維強度的QTL。An等(2009)利用光子品系MD17分別與毛子栽培品種FM966和光子品系181雜交，構建兩套F₂分離群體，其中在MD17×FM966群體中檢測到2個麥克隆值，1個纖維強度，2個纖維50％跨長和2個纖維2.5％跨長的QTL，纖維強度的QTL(qT1-c16-1)與Guo等(2007)的研究一致。袁有祿、孫福鼎等(2009)專利申請(與棉花纖維強度主效基因連鎖的分子標記)，利用中棉所41選系sGK9708和陸地棉優質品系0-153組合構建RIL群體，篩選出6個增效基因來自高值親本0-153的纖維強度QTL，其中5個QTL位點多環境下穩定(專利申請公開號：CN?101613761A)。張科等(2009)利用陸地棉34B與海島棉Giza70雜交，以陸地棉34B為輪回親本，構建BC₂F_4:6和BC₂F_4:7高代回交重組自交系群體，進行三年四個環境的試驗，共定位了27個纖維品質性狀的QTL，其中在兩環境下能檢測到的有7個，包括兩個纖維強的QTL。纖維品質所有QTL中有17個的增效基因來自海島棉，單個QTL的貢獻率在6-13％之間。孔廣超等(2009)利用兩個親緣關系較遠、棉花產量及纖維品質性狀均存在較大差異的陸地棉品種HS46和MARCABUCAGSUS-1-88為親本，通過改良行混合法培育而成的RIL群體為材料，進行了多年多環境的試驗，共定位了25個纖維品質的QTL，其中包括6個纖維強度的QTL。王義青等(2010)利用陸地棉魯棉研21與高品質品系NM03102雜交，構建F₂和F_2:3分離群體，通過區間作圖法，檢測到了20個纖維品質性狀的QTL，其中，1個纖維強度的QTL和1個纖維整齊度的QTL與已有的報道一致，1個纖維強度的QTL和1個麥克隆值的QTL在兩世代中穩定存在。梁燕等(2010)利用生產上推廣的優良早熟陸地棉栽培品種中棉所36為受體親本，海島棉海1為供體親本，選擇培育了一套由303個單株組成的BC₅F₂染色體片段代換系。采用性狀-標記間的單向方差分析，共定位了33個與纖維品質性狀有關的QTL，其中qUN-14-2、qBW-2-20、qFL-2-20和qMV-1-38這4個QTL存在一定的遺傳穩定性，這些纖維品質性狀的QTL中包括了12個纖維強度的QTL。馬靖等(2010)利用陸地棉優質品種渝棉1號、7235、豐產品種中棉所35為親本，配置了三親本雜交群體，利用復合區間作圖法，共檢測到了10個纖維品質性狀的QTL，解釋6.5％-29.2％的表型變異，其中包括2個纖維強度的QTL，分別位于c15和c25染色體上。