棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質及其選育方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業及其生產技術領域，具體涉及到一種具有AGD三染色體組的棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質以及該新種質的選育方法。
【背景技術】
[0002]棉花作為重要的經濟作物，不僅是人類所需優質天然纖維的主要來源，而且也是重要的植物油料和蛋白資源，棉籽中含有極為豐富的蛋白質、脂肪、碳水化合物、纖維素和礦質元素等。棉籽中除了含有18% - 20%的油脂外，還含有22% - 24%的蛋白質。棉籽榨油后的棉仁粉，蛋白質含量更可高達45% -5 0%，遠勝過稻米、小麥、甚至花生、大豆的蛋白質含量。長期阻礙人們對棉籽蛋白質充分利用的主要原因是棉籽中含有1% - 2%的棉酚及其衍生物。棉酚對人和單胃動物有毒害，食用后胃粘膜組織易被破壞，引起消化功能紊亂。但是，棉酚作為一種倍半萜烯類植物抗菌素廣泛存在于棉花的根、種子等表皮組織的色素腺體里，是棉花自身防御病蟲危害的重要組成部分，植株部位缺少棉酚會導致棉花受病蟲的危害而使產量大幅下降。因此，有關腺體和棉酚的深入研究一直是科學家研究的熱點，而通過遺傳育種手段選育不含棉酚的棉花品種，特別是培育植株有腺體/種子無腺體的新型低酚棉品種一直備受棉花遺傳育種家的關注。
[0003]原產于澳洲的野生比克氏棉(G.bickii)具有一種特殊的子葉色素腺體延緩形成特性，即種子無色素腺體，其棉酚含量極低，但當種子萌發以后，其子葉和下胚軸才形成含有棉酚的色素腺體，植株的其它器官如莖、葉、鈴等均具有色素腺體。這種子葉色素腺體延緩形成性狀，是棉花難得的珍貴資源，如能將此性狀轉育到栽培棉種上，育成具有種子無色素腺體、植株有色素腺體的棉花品種，它同時具有無色素腺體棉和有色素腺體棉的優點，既不降低植株抵御病蟲害能力，又能提高對種子的綜合利用，開辟巨大的蛋白食物資源，為人、畜提供大量優質蛋白質，極大地提高植棉的經濟效益。將野生比克氏棉所具有的這種特性轉育到其他親本中具有重要的現實意義。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是針對現有品種(系)中缺乏種子無腺體而植株有腺體的親本，提供一種棉花子葉色素腺體延緩形成新種質及其選育方法，培育出具有子葉色素腺體延緩形成的棉花新種質，為培育既不降低植株抵御病蟲害能力、又能降低棉酚含量的棉花品種提供有用的中間材料。
[0005]為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
本發明的棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質，具有亞洲棉(AA)、比克氏棉(GG)和陸地棉(AADD)三種遺傳資源的A、D、G三個染色體組的穩定新種質；該種質表現為種子無腺體，當種子萌發后，下胚軸伸長，子葉展平時，靠近子葉的下胚軸部位開始出現少量腺體，同時在子葉外圍出現零星的腺體，以后長出的真葉僅在葉脈處有一些腺體，苞葉和粵片的基部有腺體，主莖有腺體。
[0006]本發明的棉花子葉色素腺體延緩形成新種質的選育方法，包括如下步驟:
(1)以G.arboreum亞洲棉(AA)為母本，G.bickii比克氏棉(GG)為父本，獲得亞比棉異源二倍體(AG);
(2)將亞比棉異源二倍體(AG)枝條用0.2%秋水仙堿和5%二甲基亞砜混合液進行染色體加倍得亞比棉異源四倍體(AAGG);
(3)以亞比棉異源四倍體(AAGG)為母本，以陸地棉中375(AADD)為父本雜交，經過回交、組織培養人工培育手段合成具有A、D、G三個染色體組的高度不育的三交種異源四倍體(AAGD)；
(4)以陸地棉作為輪回親本經過連續6代回交，并在授粉后，在雌蕊基部分別滴加50ppm赤霉素和320ppm萘乙酸保鈴，獲得可育的三種雜種(AAGD);
(5)將可育的三種雜種(AAGD)通過選擇獲得具有子葉腺體延緩形成特性的單株；
(6)子葉腺體延緩形成特性的單株經過多代連續自交，獲得具有穩定的具有種子無腺體、植株有腺體的棉花新種質。
[0007]本發明的有益效果本發明與現有技術相比，其突出的優點在于:(I)選育的具有A、G、D三染色體組的棉花種子無腺體、植株有腺體新種質可以培育成具有特異性狀的棉花新品種；(2)選育的具有A、G、D三染色體組的棉花種子無腺體、植株有腺體新種質可以為低酚棉育種提供有用的中間材料；(3)具有種子無腺體、植株有腺體棉花新品種，同時具有無色素腺體棉和有色素腺體棉的優點，既不降低植株抵御病蟲害能力，又能提高對種子的綜合利用，開辟巨大的蛋白食物資源，為人、畜提供大量優質蛋白質和油脂資源，低酚棉籽仁可加工成風味食品，保健食品等;有助于緩和“糧棉爭地”問題，極大地提高植棉的經濟效益。
【附圖說明】
[0008]圖1為棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質的選育步驟。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本發明的棉花子葉色素腺體延緩形成新種質的選育方法，包括如下步驟:
(1)以n=l3的G.arboreum亞洲棉(AA)為母本，n=l3的G.bickii比克氏棉(GG)為父本，獲得2n=26的亞比棉異源二倍體(AG);
(2)將2n=26的亞比棉異源二倍體(AG)枝條用0.2%秋水仙堿和5%二甲基亞砜混合液進行染色體加倍得2n = (4x) =52亞比棉異源四倍體(AAGG)；
(3)以2n= (4x) =52亞比棉異源四倍體(AAGG)為母本，以2]1=(41)=52陸地棉中375(AADD)為父本雜交，經過回交、組織培養人工培育手段合成具有A、D、G三個染色體組的高度不育的三交種異源四倍體(AAGD);
(4)以陸地棉作為輪回親本經過連續6代回交，并在授粉后，在雌蕊基部分別滴加50ppm赤霉素和320ppm萘乙酸保鈴，獲得可育的三種雜種(AAGD);
(5)將2n=(4x)=52可育的三種雜種(AAGD)通過選擇獲得具有子葉腺體延緩形成特性的單株；
(6)子葉腺體延緩形成特性的單株經過多代連續自交，獲得具有穩定的具有種子無腺體、植株有腺體的棉花新種質。
【主權項】
1.棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質，其特征在于，新種質具有亞洲棉、比克氏棉和陸地棉三種遺傳資源的A、D、G三個染色體組的穩定新種質；該種質表現為種子無腺體，當種子萌發后，下胚軸伸長，子葉展平時，靠近子葉的下胚軸部位開始出現少量腺體，同時在子葉外圍出現零星的腺體，以后長出的真葉僅在葉脈處有一些腺體，苞葉和粵片的基部有腺體，主莖有腺體。2.棉花子葉色素腺體延緩形成新種質的選育方法，包括如下步驟: (1)以G.arboreum亞洲棉為母本，G.bicki i比克氏棉為父本，獲得亞比棉異源二倍體； (2)將亞比棉異源二倍體枝條用0.2%秋水仙堿和5%二甲基亞砜混合液進行染色體加倍得亞比棉異源四倍體； (3)以亞比棉異源四倍體為母本，以陸地棉中375為父本雜交，經過回交、組織培養人工培育手段合成具有A、D、G三個染色體組的高度不育的三交種異源四倍體； (4)以陸地棉作為輪回親本經過連續6代回交，并在授粉后，在雌蕊基部分別滴加50ppm赤霉素和320ppm萘乙酸保鈴，獲得可育的三種雜種； (5)將可育的三種雜種通過選擇獲得具有子葉腺體延緩形成特性的單株； (6)子葉腺體延緩形成特性的單株經過多代連續自交，獲得具有穩定的具有種子無腺體、植株有腺體的棉花新種質。
【專利摘要】本發明公開了一種棉花子葉色素腺體延緩形成的新種質的選育方法，具有亞洲棉(AA)、比克氏棉(GG)和陸地棉(AADD)三種遺傳資源的A、D、G三個染色體組的穩定新種質。該種質表現為種子無腺體，當種子萌發后，下胚軸伸長，子葉展平時，靠近子葉的下胚軸部位開始出現少量腺體，同時在子葉外圍出現零星的腺體，以后長出的真葉僅在葉脈處有一些腺體，苞葉和粵片的基部有腺體，主莖有腺體,具有無色素腺體棉和有色素腺體棉的優點，既不降低植株抵御病蟲害能力，又能提高對種子的綜合利用，開辟巨大的蛋白食物資源，為人、畜提供大量優質蛋白質和油脂資源，低酚棉籽仁可加工成風味食品，保健食品等；有助于緩和“糧棉爭地”問題，極大地提高植棉的經濟效益。
【IPC分類】A01H1/04, A01H1/02
【公開號】CN105706914
【申請號】CN201610198653
【發明人】黃晉玲, 渠云芳, 李炳林, 趙海燕, 趙興華, 張晉龍, 劉義
【申請人】山西農業大學