同步選育棉花恢復系和不育系的方法【專利摘要】本發明涉及棉花品種的選育方法，具體是一種同步選育棉花恢復系和不育系的方法，本發明所述同步選育棉花恢復系和不育系的方法與現有技術相比具有如下有益效果：有效地實現恢復系和不育系的同步選育，可在4-5年內快速高效地培育出大批所需有利性狀的恢復系和不育系，不同來源的不育系和恢復系可迅速獲得強優勢雜交組合，對于培育強優勢棉花三系雜交種具有重要的意義?！緦＠f明】同步選育棉花恢復系和不育系的方法【
技術領域：
】[0001]本發明涉及棉花品種的選育方法，具體是一種同步選育棉花恢復系和不育系的方法?！?br>背景技術：
】[0002]棉花是世界上最重要的纖維作物，也是我國棉區農民的重要收入來源。雜交棉具有比常規棉增產15%以上的產量優勢，且具有提高棉花抵御低溫、高溫、干旱等逆境脅迫的能力，可實現棉花的豐產、穩產。目前，在我國長江流域棉區基本全部種植雜交棉，在黃河流域雜交棉占到棉花面積的30%左右，但這些品種是以人工去雄為主的雜交棉，由于其過高的種子成本，造成農民增產不增收(秦志勇，中國種業，2010，8:45-46)。利用棉花細胞質雄性不育三系配套的制種方式具有省工、種子純度高、成本較低等優點，是棉花雜交種生產發展的必然趨勢，尤其在我國棉花種植面積下滑的情況下，是保證總產基本穩定的重要戰略手段。[0003]棉花細胞質雄性不育是由于細胞質中線粒體基因組序列發生重排引起的。育性的恢復是由核基因與細胞質互作，抑制了不育基因表達產物的毒害作用，使細胞質不育系育性得以恢復(ZhangJF等，PlantCellR印，2008(27):553-561)。傳統育種方法對不育系的改良是用保持系進行多代雜交及回交，獲得與保持系同型的不育系，對恢復系的改良是用現有恢復系與某個(些)親本進行雜交、復交或回交，并對其后代進行測交，選擇恢復性好的優良單株繁育為恢復系(王學德，三系雜交棉——棉花細胞質雄性不育的研究與利用，2011，科學出版社)?，F有棉花不育系與恢復系的選育程序需要分開進行。這對棉花三系親本的選育是一個復雜而漫長的過程?！?br/>發明內容】`[0004]本發明為了彌補傳統棉花三系育種技術的不足，提供了一種同步選育棉花恢復系和不育系的方法。[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:同步選育棉花恢復系和不育系的方法，其步驟如下:(1)選擇細胞質為雄性不育類型的棉花恢復系作為母本供體親本；選擇高配合力的棉花品種，作為輪回親本；輪回親本Pl作父本與供體親本雜交，收獲雜種一代F1;以輪回親本Pl作父本與雜種一代F1進行雜交，收獲回交一代BC1F1;在BC1F1代中選擇可育單株作為母本，與輪回親本回交，獲得BC2F1；同理，以輪回親本Pl作父本繼續進行回交，共回交η代，獲得BCnF1,η>4;(2-a)在BCnF1群體中選擇不育株，以輪回親本Pl作父本回交擴繁，獲得的不育系為輪回親本的同型不育系，輪回親本為其保持系；(2-bl)在BCnF1群體中選擇可育株，自交加代，獲得BCnF2，在BCnF2群體中選擇可育單株；(2-b2)可育單株與測驗不育系測交，獲得測交F1，同時該可育單株自交；測交F1與相應的可育單株自交后代成對種植，逐株鑒定育性；若可育單株完全可育，且相應的測交匕育性得以恢復，則該可育單株為純合恢復系。[0006]本發明所述方法步驟(1)中n^4，可將供體親本核基因組96%以上置換為輪回親本的基因組，在保留供體親本目標性狀的基礎上，其主要的表型性狀與輪回親本接近一致，實現將目標性狀轉育到輪回親本的目的。[0007]本領域中選擇、鑒定棉花可育和不育的標準一般采用表觀觀察法，參照Justus(JustusN，LeinweberCL.Aheritablepartiallymalesterilecharacterincotton.JHered,1960，51:191-192)的方法，以手捻破花藥是否出現花粉粒來區分可育和不育，該方法為本領域公知常識。[0008]本發明所述作為供體親本的棉花品種只要滿足細胞質為雄性不育的任意棉花恢復系材料均可采用，如哈克尼西棉iG.胞質不育恢復系、三裂棉iG.trilobum(DC.)Skovst)胞質不育恢復系。但是哈克尼西棉胞質不育相對于其他胞質不育類型應用更加廣泛。[0009]理論上任意高配合力的棉花品種均可被作為本發明所述輪回親本，本領域技術人員可根據實際需要的特定有利性狀來選擇適宜的高配合力的棉花品種，且本發明所述高配合力的棉花品種為本領域公知常識。[0010]本發明步驟(3b)中所述的測驗不育系，只要是可以測定可育單株基因型的任意不育系均可采用。[0011]本發明所述同步選育棉花恢復系和不育系的方法與現有技術相比具有如下有益效果:有效地實現恢復系和不育系的同步選育，可在4-5年內快速高效地培育出大批所需有利性狀的恢復系和不育系，不同來源的不育系和恢復系可迅速獲得強優勢雜交組合，對于培育強優勢棉花三系雜交種具有重要的意義?！緦＠綀D】【附圖說明】[0012]圖1為本發明所述的同步選育棉花恢復系和不育系的方法的流程圖，圖中BCnF1中的η為4,19R為細胞質雄性不育的哈克尼西恢復系，PlA為輪回親本不育系。[0013]【具體實施方式】為了充分說明本發明所述同步選育棉花恢復系和不育系的方法，下面以具體例子來具體說明。[0014]實施例11.花粉育性調查:參照Justus(JustusN,LeinweberCL.Aheritablepartiallymalesterilecharacterincotton.JHered,1960,51:191-192)的方法，以手搶破花藥是否出現花粉粒來區分可育和不育。將可與花藥按散粉程度分為4級，單朵花散粉花藥占總花藥比例的25%、50%、75%、100%依次分別記載為1、2、3、4級，每株調查3個以上時期的花粉。[0015]2.試驗材料的選擇:19R為細胞質雄性不育的哈克尼西恢復系(供體親本)，其恢復性能良好，農藝性狀較差；GK44、冀豐106和H4為高配合力陸地棉親本材料(輪回親本)，且(MXGMOF1與(冀豐I(^XM)F1具有較強的雜種優勢。[0016]3.選育過程:2007年夏季山西運城配制(19RXGK44)、(19RX冀豐106)、(19RXH4)三個雜交組合，獲得相應的雜交F1代種子；2007年冬季海南種植各F1代種子，并分別用GK44、冀豐106和H4作為父本回交相應的F1代。[0017]2008年夏季山西運城分別種植(IgRXGMOBC1F1、(19RX冀豐I(^)BC1Fp(19RXH4)BC1F1三個分尚群體，各群體大小為80-100株,每個群體均分尚出可育株及不育株，選擇花粉育性達4級的單株，繼續用相應輪回親本回交。2008年冬到2009年夏繼續按上述方法選可育株回交，獲得(IgRXGMOBC4F1JigRX冀豐106)BC4F1'(IgRXM)BC4F1雜交種子。[0018]2009年冬季海南種植(19RXGMOBC4F1JigRX冀豐I(^)BC4Fp(IgRXHOBC4F1三個分離群體，各群體大小均為150株，選取不育株用相應輪回親本回交擴繁，擴大不育群體，獲得不育系GK44A、冀豐106A和H4A，回交擴繁采用的輪回親本即為不育系的同型保持系。[0019]各分離群體的可育單株分別與不育系GK44A、冀豐106A和H4A測交，獲得測交F1，同時可育單株自交。測交F1與可育單株自交后代成對種植，逐株鑒定育性，若兩者都完全可育，則相應的可育單株為純合GK44恢復系、純合冀豐106恢復系和純合H4恢復系。[0020]實施例2本實施例中供體親本的棉花品種為三裂棉胞質的棉花恢復系，BCnF1中的η為5。其他步驟以及輪回親本材料同實`施例1?！緳嗬蟆?.同步選育棉花恢復系和不育系的方法，其特征在于，其步驟如下:(I)選擇細胞質為雄性不育類型的棉花恢復系作為母本供體親本；選擇高配合力的棉花品種，作為輪回親本；輪回親本Pl作父本與供體親本雜交，收獲雜種一代F1;以輪回親本Pl作父本與雜種一代F1進行雜交，收獲回交一代BC1F1;在BC1F1代中選擇可育單株作為母本，與輪回親本回交，獲得BC2F1；同理，以輪回親本Pl作父本繼續進行回交，共回交η代，獲得BCnF1,n^4；(2-a)在BCnF1群體中選擇不育株，以輪回親本Pl作父本回交擴繁，獲得的不育系為輪回親本的同型不育系，輪回親本為其保持系；(2-bl)在BCnF1群體中選擇可育株，自交加代，獲得BCnF2，在BCnF2群體中選擇可育單株;(2-b2)可育單株與測驗不育系測交，獲得測交F1,同時該可育單株自交；測交F1與相應的可育單株自交后代成對種植，逐株鑒定育性；若可育單株完全可育，且相應的測交F1育性得以恢復，則該可育單株為純合恢復系?！疚臋n編號】A01H1/02GK103598083SQ201310410014【公開日】2014年2月26日申請日期:2013年9月11日優先權日:2013年9月11日【發明者】李朋波,楊六六,曹美蓮,曹彩榮,吳翠翠,劉惠民申請人:山西省農業科學院棉花研究所