專利名稱：一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種棉花核不育兩用系育性鑒定方法，尤其涉及一種雜交棉花兩用系在苗床期鑒定可育株并將其在苗床拔除的方法。
背景技術：
利用雜種優(yōu)勢是大幅度提高作物產量和改進品質的有效途徑。棉花雜種優(yōu)勢的研究與利用我國居世界領先水平，在現(xiàn)有的雜交棉制種方法中，人工去雄需要人工去掉花粉，工作量大、制種成本高；胞質不育系的恢復系單一，產量優(yōu)勢不明顯，目前還未在生產上大面積運用；利用核雄性不育系“二級法”的育性穩(wěn)定性還有待進一步研究，只是在小規(guī)模的運用；只有利用核雄性不育系的“兩系法”配制的雜交棉利用較廣泛(近期審定的品種有川雜12、川雜13、川雜棉14、川雜棉15等)。但由于其制種的兩用系需要在開花時才能鑒定育性，在大田現(xiàn)花期鑒定育性后并將可育株拔除，制種程序復雜費工費時，推廣難度大，有時不育株在田間分布不均勻，將影響制種產量，且可育株在開花后才拔除，大量浪費水肥資源，也使得制種成本高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，該種方法用在核雄性不育系的“兩系法”的兩用系制種時，制種程序更簡單，種子純度高，制種成本低，制種產量高，有利于雜交棉的推廣使用。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的第一種技術方案是，一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有紫色葉片標記性狀的恢復系B12的紫色葉片控制顯性基因B作分子標記。
B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B連鎖在一起的連鎖基因組MSC1B。
C、將連鎖基因組MSC1B轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有紫色葉片標記性狀的核不育兩用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中葉片顏色為紫色的植株為可育株，非紫色的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的第二種技術方案是，一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有雞角型葉片標記性狀的恢復系J1的雞角型葉片控制顯性基因J作分子標記。
B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型葉片控制顯性基因J，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型控制顯性基因J連鎖在一起的連鎖基因組MSC1J。
C、將連鎖基因組MSC1J轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有雞角型葉片標記性狀的核不育兩用系JA1(MSC1msc1Jj)；該核不育兩用系JA1的植株幼苗中葉片為雞角型的植株為可育株，葉片不是雞角型的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的兩種技術方案均是利用轉基因技術，將控制棉花核雄性育性的基因與控制棉花標記性狀即紫色葉片性狀或雞角型葉性狀的基因形成連鎖。將該基因組導入到棉花核不育兩用系中，培育具有葉片標記性狀的轉基因兩用系。在苗床期可以通過該標記性狀識別可育株，并將可育株拔除。制種過程中移栽到制種田的全部是不育株，不再需要在花期鑒定育性，大大簡化制種程序，降低人力成本；同時，可育株只在苗床中生長而不再在制種田中生長，避免了可育株在制種田中生長對水肥資源的浪費，也降低了制種成本；由于只移栽不育株到制種田中，不育株在制種田中分布均勻，產量高，用其制得的雜交種子純度也高，明顯降低了棉花雜交種子生產的人力耗費與經濟成本；對促進雜交棉的推廣、利用具有重要意義，其社會適用性強和商業(yè)利用價值高。
下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
具體實施例方式
實施例一一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有紫色葉片標記性狀的恢復系B12的紫色葉片控制顯性基因B作分子標記。
B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B連鎖在一起的連鎖基因組MSC1B。
C、將連鎖基因組MSC1B轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有紫色葉片標記性狀的核不育兩用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中葉片顏色為紫色的植株為可育株，非紫色的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。當然移栽時，為了更方便地移栽不育株，可以在苗床上先將可育株拔除，然后再移栽不育株。
本例中核不育兩用系紫A1中的基因msc1為育性控制基因的不育隱性等位基因，基因b為紫色葉片控制隱性基因，不育株中一對基因均為基因b葉片顏色表現(xiàn)為綠色。
采用本例方法得到的棉花轉基因核不育兩用系紫A具有以下特點該兩用系分離出50％的可育株葉片顏色為紫色，50％的不育株葉片顏色為綠色；育性、農藝性狀穩(wěn)定；高抗紅鈴蟲，高抗棉鈴蟲；纖維品質優(yōu)良。
采用本例的配制的雜交種具有高產、優(yōu)質的特征、特性產量增產在5-10％，；纖維2.5％跨長29-31mm，比強度29-32g/tex，麥克隆值3.9-4.5；中早熟型，生育期131-136天，與同期播種的川棉56相近。植株較緊湊，株高中等，葉片中等大小，透光性好，結鈴性強，鈴長圓形。單鈴籽棉重5.3-5.9克，衣分40-43％左右。同時具備良好的抗性抗枯萎病耐黃萎病，抗棉鈴蟲和紅鈴蟲。
實施例二一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有雞角型葉片標記性狀的恢復系J1的雞角型葉片控制顯性基因J作分子標記。
B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型葉片控制顯性基因J，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型控制顯性基因J連鎖在一起的連鎖基因組MSC1J。
C、將連鎖基因組MSC1J轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有雞角型葉片標記性狀的核不育兩用系JA1(MSC1msc1Jj)；該核不育兩用系JA1的植株幼苗中葉片為雞角型的植株為可育株，葉片不是雞角型的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。當然移栽時，為了更方便地移栽不育株，可以在苗床上先將可育株拔除，然后再移栽不育株。
本例中核不育兩用系JA1中的基因msc1同樣為育性控制基因的不育隱性等位基因，基因j為雞角型葉片控制隱性基因；不育株中一對基因均為基因j，葉片形狀表現(xiàn)為闊葉型。
采用本例的培育的棉花轉基因核不育兩用系JA1具有以下特點該兩用系分離出50％的可育株葉片為雞角型，50％的不育株葉片為闊葉型；育性、農藝性狀穩(wěn)定；高抗紅鈴蟲，高抗棉鈴蟲；纖維品質優(yōu)良。
采用本例的配制的雜交種具有高產、優(yōu)質的特征、特性產量增產在5-10％，；纖維2.5％跨長29-31mm，比強度29-32g/tex，麥克隆值3.9-4.5；中早熟型，生育期131-136天，與同期播種的川棉56相近。植株較緊湊，株高中等，葉片中等大小，透光性好，結鈴性強，鈴長圓形。單鈴籽棉重5.3-5.9克，衣分40-43％左右。同時具備良好的抗性抗枯萎病耐黃萎病，抗棉鈴蟲和紅鈴蟲。
本發(fā)明的對葉片標記形狀控制基因(紫色葉片控制顯性基因B及雞角型葉片控制隱性基因J)和育性控制基因的等位顯性基因MSC1進行分子標記；及克隆MSC1和B并構建連鎖基因組(MSC1B或MSC1J)的技術均為現(xiàn)有技術，現(xiàn)將其更詳細的說明如下分子標記(1)采用群體分離分析法(Bulked Segregation Analysis，BSA)。選用親本配制組合，構建形成近等基因池(Isogenic DNA Pools)。
(2)用擴增片段長度多態(tài)性(AFLP)標記方法對所選材料進行多態(tài)性分析，尋找與核不育和紫色葉色緊密連鎖的分子標記，對分離群體單株和分子標記的分離數(shù)據(jù)進行連鎖分析。重組轉化為遺傳圖距cM(centi-Morgen)，構建遺傳圖譜。
克隆與構建連鎖基因組(1)通過比較基因序列獲取有關功能基因的信息。利用轉基因技術克隆相應功能基因MSC1和B或J。
(2)對不育系和紫色葉功能基因B或雞角型葉片功能基因J進行重組，構建控制育性基因MSC1和紫色葉片基因B或雞角型葉片基因J連鎖在一起的連鎖基因組MSC1B或MSC1J。
權利要求
1.一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有紫色葉片標記性狀的恢復系B12的紫色葉片控制顯性基因B作分子標記；B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和紫色葉片控制顯性基因B連鎖在一起的連鎖基因組MSC1B；C、將連鎖基因組MSC1B轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有紫色葉片標記性狀的核不育兩用系紫A1(MSC1msc1Bb)；紫A1的植株幼苗中葉片顏色為紫色的植株為可育株，非紫色的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。
2.一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法是A、將核不育兩用系抗A3的育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和具有雞角型葉片標記性狀的恢復系J1的雞角型葉片控制顯性基因J作分子標記；B、在分子標記的基礎上，克隆育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型葉片控制顯性基因J，構建將育性控制基因的可育顯性等位基因MSC1和雞角型控制顯性基因J連鎖在一起的連鎖基因組MSC1J；C、將連鎖基因組MSC1J轉育到高產優(yōu)質的棉花核不育兩用系中，培育具有雞角型葉片標記性狀的核不育兩用系JA1(MSC1msc1Jj)；該核不育兩用系JA1的植株幼苗中葉片為雞角型的植株為可育株，葉片不是雞角型的植株為不育株，移栽時只移栽不育株到制種田。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用葉片標記性狀苗床鑒定兩用系育性的方法，其作法主要是，利用基因克隆技術，將控制棉花核雄性育性的基因與控制棉花標記性狀的基因(紫色葉片、雞角型葉等)形成連鎖。將該基因組導入到棉花核不育兩用系中，培育具有葉片標記性狀的轉基因兩用系。在苗床期可以通過該標記性狀識別可育株，并將可育株拔除。制種過程中移栽到大田的全部是不育株，不再需要在花期鑒定育性，大大簡化制種程序，提高雜交種子純度，降低棉花雜交種子生產成本。
文檔編號C12N15/65GK1883257SQ200610021339
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權日2006年7月7日
發(fā)明者岳福良, 張相瓊, 張小軍, 李文均, 張小紅, 周宏俊 申請人:四川省農業(yè)科學院經濟作物育種栽培研究所