一种以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及育种技术，具体是一种以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法。
【背景技术】
[0002]烟草(Nicotiana tabacum L.)属管状花目，前科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木质化。花序顶生，圆锥状，多花;蒴果卵状或矩圆状，长约等于宿存萼。夏秋季开花结果。主要分布于南美洲、南亚、中国。
[0003]烟草早花是指烟株比该品种在当地正常栽培条件下早现蕾开花的现象。由于早花的烟株营养生长时间短，存在着产量低等问题，目前种植推广的烟草品种一般都不表现为早花。常爱霞等利用早花基因(FT)介导的烟草进行了快速回交改良育种，但转基因技术不仅有转入未知基因等的风险，且存在设备成本高、技术要求高导致的准入门槛高的问题，不利于在广大烟草育种者中进行推广。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有常规烟草育种过程中对早花性状利用少，转基因技术利用早花性状育种存在风险，且技术难度高不易推广的问题，提供一种以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法。
[0005]为便于理解，本发明将早花显性单基因标为A，将其等位的隐性基因标为a。本发明所涉早花基因为显性单基因，其遗传规律符合孟德尔定律，基因型AA和Aa的烟草表现型均为早花，基因型aa的烟草表现型为花期正常。
[0006]本发明的以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法，包括如下步骤:
[0007]I)以显性单基因早花材料0(基因型为AA)与核心亲本P杂交，后以核心亲本P为轮回亲本连续回交，直至获得遗传背景纯合的纯合早花核心亲本Q(基因型为AA);
[0008]2)以纯合早花核心亲本Q与花期正常的亲本(基因型为aa)分别配制η个杂交组合，获得η个组合的杂合早花单交?工(基因型为Aa);
[0009]3)通过聚合杂交将η个组合的杂合早花单交?工的多种优良性状集中到花期正常的聚合杂交种中(基因型为aa)，且聚合杂交过程中以主枝上的花为花粉受体进行杂交，以侧枝上的花自交，种植自交种进行早花基因型鉴别，确保中间材料的早花基因型均为杂合(基因型均为Aa);
[0010]4)以聚合杂交种为基础材料进行育种，培育新的烟草品种；
[0011]η为自然数且η 2 2。
[0012]为聚合更多的优良性状，η优选为η>2，综合考虑以聚合杂交种育种时以较少的自交代数纯化基因型的需求，η更优选为3或4，最优选为4。
[0013]当η为4时，步骤3)优选为具体步骤如下:
[0014]①将4个杂合早花单交?!两两杂交，获得两个双交F1组合的种子；
[0015]②按组合种植双交^并淘汰花期正常的单株，以一个组合所选早花单株主枝上的花为花粉受体与另一组合所选早花单株进行杂交，获得四交F1种子，并将上述两个所选早花单株侧枝上的花自交，获得双交F1自交种Z;
[0016]③按株系种植双交F1自交种Z，观察是否出现生育期分离，以此淘汰与生育期不分离的双交?工自交种Z具有相同父本或母本的四交F1;
[0017]④种植父母本双交F1所得双交?工自交种Z的生育期均分离的四交?工，结合育种目标选取聚合了多种优良性状的花期正常单株作为聚合杂交种。
[0018]其中，所述显性单基因早花材料O可通过现有技术任何途径获得，优选通过非转基因途径获得。所述非转基因途径获得可选通过自然突变、诱导突变、常规育种中的任一种获得。所述显性单基因早花材料O最优选为通过诱导突变获得的烟草显性单基因早花突变体EF30或其表现型为早花的后代。
[0019]其中，所述核心亲本P、亲本X^XfXn，为根据育种目标从烟草种质中选择的不同亲本材料。所述烟草种质包括各种烟草品种、品系和单株。例如红花大金元、K326、净叶黄、Cokerl76、NC82、Coker319 等。
[0020]所述杂交，为常规的杂交，要点有:一是依据父本和母本的生物学特性，采取栽培技术措施，使父母本在同一时间开花;二是通过人工去雄、人工授粉等外部手段将父本的花粉传到母本的柱头上进行杂交授粉，获取杂交种子。
[0021 ]其中，所述杂交和回交，当一个亲本早花，另一个亲本正常花期时，正常花期的亲本比早花的亲本提早播种以确保父母本花期相遇。提早播种一般为提早85-95天播种。
[0022]其中，所述连续回交可以进行常规育种，也可以结合分子标记辅助育种。
[0023]其中，所述连续回交的代数优选为4-6代。
[0024]其中，所述遗传背景纯合是该育种材料或其后代在早花之外的其他性状表现不分离或与轮回亲本相同。
[0025]其中，所述多种优良性状，为两种及两种以上的优良性状。所述优良性状为符合育种目标的性状。
[0026]其中，步骤I)所述以显性单基因早花材料O与核心亲本P杂交，其中的显性单基因早花材料O作为母本或作为父本。
[0027]其中，步骤4)所述培育新的烟草品种为以现有的任何育种方法实现，优选通过常规育种或者生物技术育种实现。生物技术育种可为体细胞杂交育种技术、分子标记辅助育种技术、单倍体育种技术和组织培养育种技术等。新的烟草品种的类型可为常规种、恢复系、不育系、保持系、杂交种、群体品种等品种类型中的任一种。
[0028]本发明还提供所述以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法在烟草育种中的应用。
[0029]本发明还提供以上述方法所得的聚合杂交种在烟草育种中的应用。
[0030]本发明所述以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法，具有如下优占.V.
[0031]正常烟草育种中种植一个世代需130天以上，表现型为早花的烟草育种种植一个世代只需60-70天，节省近一半时间。本发明以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法以每一代节省近一半时间的速度，快速实现了n+1个亲本(亲本Xn+核心亲本P)中的优异基因的重组，得到聚合有多种优良基因的聚合杂交种，为培育新的烟草品种丰富了育种资源。
【附图说明】
[0032]图1为本发明以显性单基因早花材料进行烟草快速聚合育种的方法在η为4时的流程图。
【具体实施方式】
[0033]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
[0034]若未特别指明，实施例中所用的杂交技术为本领域技术人员所熟知的常规杂交技术。
[0035]以下实施例中所涉烟草显性单基因早花突变体EF30为以云烟85经辐射诱变育种得到的烟草显性单基因早花突变体，在贵州省烟草科学研究院种子库中有留存，公众可从该种子库购买、交换资源或者引种。
[0036]以下实施例中所涉其它品种(系)，均为公知公用的烟草品种(系)，可引自种子库或各品种的选育单位，具体如下:
[0037]云烟85:云南省烟草科学研究所选育的品种，1996年通过全国烟草品种审定委员会审定。
[0038]NC82:是美国北卡罗来纳州烟草试验站育成的品种，1978年在美国推广，1980年引入我国。
[0039]毕纳I号:贵州省烟草公司毕节市公司选育的烤烟品种，2015年全国烟草品种审定委员会审定。
[0040]NC729:是美国北卡罗莱纳州烟草试验站育成的烤烟品种，1990年在美国推广，1996年从中国农业科学院烟草研究所引入贵州。
[0041]贵烟2号:贵州省烟草公司黔南州烟草公司和贵州省烟草科学研究院选育，2014年通过贵州省农业评审。
[0042]Κ326:美国诺斯朴.金种子公司所育品种，1985年从美国引进云南省，1988年通过云南省农作物品种审定委员会审定，1989年通过全国烟草品种审定委员会审定。