专利名称：一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法
技术领域：
本发明涉及一种棉花核不育两用系育性鉴定方法，尤其涉及一种杂交棉花两用系在苗床期鉴定可育株并将其在苗床拔除的方法。
背景技术：
利用杂种优势是大幅度提高作物产量和改进品质的有效途径。棉花杂种优势的研究与利用我国居世界领先水平，在现有的杂交棉制种方法中，人工去雄需要人工去掉花粉，工作量大、制种成本高；胞质不育系的恢复系单一，产量优势不明显，目前还未在生产上大面积运用；利用核雄性不育系“二级法”的育性稳定性还有待进一步研究，只是在小规模的运用；只有利用核雄性不育系的“两系法”配制的杂交棉利用较广泛(近期审定的品种有川杂12、川杂13、川杂棉14、川杂棉15等)。但由于其制种的两用系需要在开花时才能鉴定育性，在大田现花期鉴定育性后并将可育株拔除，制种程序复杂费工费时，推广难度大，有时不育株在田间分布不均匀，将影响制种产量，且可育株在开花后才拔除，大量浪费水肥资源，也使得制种成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，该种方法用在核雄性不育系的“两系法”的两用系制种时，制种程序更简单，种子纯度高，制种成本低，制种产量高，有利于杂交棉的推广使用。
本发明解决其技术问题所采用的第一种技术方案是，一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有紫色叶片标记性状的恢复系B12的紫色叶片控制显性基因B作分子标记。
B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B连锁在一起的连锁基因组MSC1B。
C、将连锁基因组MSC1B转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有紫色叶片标记性状的核不育两用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中叶片颜色为紫色的植株为可育株，非紫色的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。
本发明解决其技术问题所采用的第二种技术方案是，一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有鸡角型叶片标记性状的恢复系J1的鸡角型叶片控制显性基因J作分子标记。
B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型叶片控制显性基因J，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型控制显性基因J连锁在一起的连锁基因组MSC1J。
C、将连锁基因组MSC1J转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有鸡角型叶片标记性状的核不育两用系JA1(MSC1msc1Jj)；该核不育两用系JA1的植株幼苗中叶片为鸡角型的植株为可育株，叶片不是鸡角型的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。
与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明的两种技术方案均是利用转基因技术，将控制棉花核雄性育性的基因与控制棉花标记性状即紫色叶片性状或鸡角型叶性状的基因形成连锁。将该基因组导入到棉花核不育两用系中，培育具有叶片标记性状的转基因两用系。在苗床期可以通过该标记性状识别可育株，并将可育株拔除。制种过程中移栽到制种田的全部是不育株，不再需要在花期鉴定育性，大大简化制种程序，降低人力成本；同时，可育株只在苗床中生长而不再在制种田中生长，避免了可育株在制种田中生长对水肥资源的浪费，也降低了制种成本；由于只移栽不育株到制种田中，不育株在制种田中分布均匀，产量高，用其制得的杂交种子纯度也高，明显降低了棉花杂交种子生产的人力耗费与经济成本；对促进杂交棉的推广、利用具有重要意义，其社会适用性强和商业利用价值高。
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
具体实施例方式
实施例一一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有紫色叶片标记性状的恢复系B12的紫色叶片控制显性基因B作分子标记。
B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B连锁在一起的连锁基因组MSC1B。
C、将连锁基因组MSC1B转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有紫色叶片标记性状的核不育两用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中叶片颜色为紫色的植株为可育株，非紫色的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。当然移栽时，为了更方便地移栽不育株，可以在苗床上先将可育株拔除，然后再移栽不育株。
本例中核不育两用系紫A1中的基因msc1为育性控制基因的不育隐性等位基因，基因b为紫色叶片控制隐性基因，不育株中一对基因均为基因b叶片颜色表现为绿色。
采用本例方法得到的棉花转基因核不育两用系紫A具有以下特点该两用系分离出50％的可育株叶片颜色为紫色，50％的不育株叶片颜色为绿色；育性、农艺性状稳定；高抗红铃虫，高抗棉铃虫；纤维品质优良。
采用本例的配制的杂交种具有高产、优质的特征、特性产量增产在5-10％，；纤维2.5％跨长29-31mm，比强度29-32g/tex，麦克隆值3.9-4.5；中早熟型，生育期131-136天，与同期播种的川棉56相近。植株较紧凑，株高中等，叶片中等大小，透光性好，结铃性强，铃长圆形。单铃籽棉重5.3-5.9克，衣分40-43％左右。同时具备良好的抗性抗枯萎病耐黄萎病，抗棉铃虫和红铃虫。
实施例二一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有鸡角型叶片标记性状的恢复系J1的鸡角型叶片控制显性基因J作分子标记。
B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型叶片控制显性基因J，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型控制显性基因J连锁在一起的连锁基因组MSC1J。
C、将连锁基因组MSC1J转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有鸡角型叶片标记性状的核不育两用系JA1(MSC1msc1Jj)；该核不育两用系JA1的植株幼苗中叶片为鸡角型的植株为可育株，叶片不是鸡角型的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。当然移栽时，为了更方便地移栽不育株，可以在苗床上先将可育株拔除，然后再移栽不育株。
本例中核不育两用系JA1中的基因msc1同样为育性控制基因的不育隐性等位基因，基因j为鸡角型叶片控制隐性基因；不育株中一对基因均为基因j，叶片形状表现为阔叶型。
采用本例的培育的棉花转基因核不育两用系JA1具有以下特点该两用系分离出50％的可育株叶片为鸡角型，50％的不育株叶片为阔叶型；育性、农艺性状稳定；高抗红铃虫，高抗棉铃虫；纤维品质优良。
采用本例的配制的杂交种具有高产、优质的特征、特性产量增产在5-10％，；纤维2.5％跨长29-31mm，比强度29-32g/tex，麦克隆值3.9-4.5；中早熟型，生育期131-136天，与同期播种的川棉56相近。植株较紧凑，株高中等，叶片中等大小，透光性好，结铃性强，铃长圆形。单铃籽棉重5.3-5.9克，衣分40-43％左右。同时具备良好的抗性抗枯萎病耐黄萎病，抗棉铃虫和红铃虫。
本发明的对叶片标记形状控制基因(紫色叶片控制显性基因B及鸡角型叶片控制隐性基因J)和育性控制基因的等位显性基因MSC1进行分子标记；及克隆MSC1和B并构建连锁基因组(MSC1B或MSC1J)的技术均为现有技术，现将其更详细的说明如下分子标记(1)采用群体分离分析法(Bulked Segregation Analysis，BSA)。选用亲本配制组合，构建形成近等基因池(Isogenic DNA Pools)。
(2)用扩增片段长度多态性(AFLP)标记方法对所选材料进行多态性分析，寻找与核不育和紫色叶色紧密连锁的分子标记，对分离群体单株和分子标记的分离数据进行连锁分析。重组转化为遗传图距cM(centi-Morgen)，构建遗传图谱。
克隆与构建连锁基因组(1)通过比较基因序列获取有关功能基因的信息。利用转基因技术克隆相应功能基因MSC1和B或J。
(2)对不育系和紫色叶功能基因B或鸡角型叶片功能基因J进行重组，构建控制育性基因MSC1和紫色叶片基因B或鸡角型叶片基因J连锁在一起的连锁基因组MSC1B或MSC1J。
权利要求
1.一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有紫色叶片标记性状的恢复系B12的紫色叶片控制显性基因B作分子标记；B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和紫色叶片控制显性基因B连锁在一起的连锁基因组MSC1B；C、将连锁基因组MSC1B转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有紫色叶片标记性状的核不育两用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中叶片颜色为紫色的植株为可育株，非紫色的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。
2.一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法是A、将核不育两用系抗A3的育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和具有鸡角型叶片标记性状的恢复系J1的鸡角型叶片控制显性基因J作分子标记；B、在分子标记的基础上，克隆育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型叶片控制显性基因J，构建将育性控制基因的可育显性等位基因MSC1和鸡角型控制显性基因J连锁在一起的连锁基因组MSC1J；C、将连锁基因组MSC1J转育到高产优质的棉花核不育两用系中，培育具有鸡角型叶片标记性状的核不育两用系JA1(MSC1msc1Jj)；该核不育两用系JA1的植株幼苗中叶片为鸡角型的植株为可育株，叶片不是鸡角型的植株为不育株，移栽时只移栽不育株到制种田。
全文摘要
本发明公开了一种利用叶片标记性状苗床鉴定两用系育性的方法，其作法主要是，利用基因克隆技术，将控制棉花核雄性育性的基因与控制棉花标记性状的基因(紫色叶片、鸡角型叶等)形成连锁。将该基因组导入到棉花核不育两用系中，培育具有叶片标记性状的转基因两用系。在苗床期可以通过该标记性状识别可育株，并将可育株拔除。制种过程中移栽到大田的全部是不育株，不再需要在花期鉴定育性，大大简化制种程序，提高杂交种子纯度，降低棉花杂交种子生产成本。
文档编号C12N15/65GK1883257SQ200610021339
公开日2006年12月27日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者岳福良, 张相琼, 张小军, 李文均, 张小红, 周宏俊 申请人:四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所