[发明专利]一种鉴定低酚棉花品种的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鉴定低酚棉花品种的方法，属于分子生物学技术领域。

背景技术

棉花是我国主要的经济作物，集纤维、蛋白、油用于一体，其中棉纤维已得到充分利用；蛋白、油来源于棉籽，棉籽中除了含有18％-20％的油脂外，还含有22％-24％的蛋白质。棉籽榨油后的棉仁粉，蛋白质含量更可高达45％-50％，远胜过稻米、小麦、甚至花生、大豆的蛋白质含量，而且含有小麦、稻米以至大豆所欠缺的一些人体所必需的基本氨基酸。棉仁中还含有35％以上的棉仁油，在食用油中，亚油酸含量最高的莫过于棉仁油。棉仁油的亚油酸含量高达55.6％，是一种亚油酸含量极高的高级保健油。因此，棉籽不仅是重要的植物油料，而且是世界上仅次于大豆的重要植物蛋白资源。但因棉籽中含有对人畜有毒的棉酚及其衍生物，棉籽蛋白质和油用资源的利用一直受到限制。棉酚及其衍生物是对人类和单胃动物有很高毒性的一种化学物质，但棉株部位的棉酚却是棉花自身防御病虫危害的重要组成部分，植株部位缺少棉酚会导致棉花病虫的危害而使产量大幅下降。因此，为了提高棉花的综合利用价值，科学家一直将选育不含棉酚的棉花品种作为工作重点。

在棉花中已发现多种类型的低酚基因资源，其中仅有两种类型即双隐性低酚(gl2gl3)和显性低酚(Gl2e)具有实际利用价值。Afifi等人通过32P辐射诱变海岛棉(G.barbadenceL.)，获得一个无腺体突变体，命名为“Bahtim110”。遗传研究结果表明，该性状受到一对显性主基因控制，并命名为Gl2e。它可以有效地抑制棉酚腺体的形成。董承光利用陆地棉遗传标准系TM-1和海岛棉无腺体突变品系海1构建的1599个F2单株，对无腺体突变基因Gl2e进行了精细定位。遗传研究进一步证明，该基因是一不完全显性单基因。利用SSR标记将Gl2e基因定位在CIR362和NAU2251b之间，遗传距离分别为9.27和0.96cM。经典遗传学分析表明，gl2和gl3两对隐性基因控制棉酚发育，分别位于棉花第12和26染色体，当两对隐性基因纯合时，棉花植株和棉籽均表现为无腺体。2001年张雪林等分析湘x9628棉酚发育特性表明：湘x9628植株有腺体、种子低棉酚特性由二对重叠隐性基因控制，等位性测验表明，其中一对基因是gl2的等位基因，另一对是gl3的复等位基因，它对gl3表现为隐性，可能是控制棉酚发育的一个新基因。

随着新技术在棉花育种中的应用，棉花产业的发展越来越快，新品种选育周期缩短，审定速度加快、品种数量增多。目前棉花品种选育过程中所用的亲本遗传基础愈加狭窄，骨干亲本数量有限且反复利用，在原品种基础上改良少数或单个性状的衍生品种增多，一些棉花新品种形态越来越相似，通过传统的形态标记方法鉴别越来越困难，而且鉴定结论也常常存在疑问。目前生产中使用的品种存在非常大的类同性，甚至用未审定的假品种充当新品种，严重影响种子市场秩序和农业生产安全。因此急需建立一套客观、可靠、易操作的鉴别技术为不同的棉花品种编制对应的指纹身份证号。这是司法鉴定品种真实性和纯度的迫切要求，也是对棉花新品种权保护的重要保证。随着现代分子生物技术的发展，分子标记技术由于不受取材部位、取材时间及环境的影响，已经被作为一种进行品种纯度和真实性鉴定的常规方法。目前，用于鉴定品种的分子标记类型很多，包括RAPD、SSR、ISSR、SRAP、AFLP等，其中SSR标记具有结果稳定，重复性好等特点，被认为是进行品种鉴定的一种比较理想的标记，被广泛应用在棉花品种指纹图谱构建和遗传多样性分析中。李成奇等利用20对SSR核心引物构建了百棉系列棉花自交系品种(系)的DNA指纹图谱。赵亮等利用26对SSR引物构建12个品种DNA指纹图谱。聂新辉等利用40对SSR引物构建了51份新陆早系列棉花品种的DNA指纹图谱。

低酚棉花品种的选育相对落后，但是随着中国内地棉花种植面积的不断减少以及植棉经济效益的降低，棉花育种家会越来越重视特种棉花品种的选育，其中低酚棉的种仁具有重要利用价值，所以通过选育低酚棉提高棉花的综合利用价值将会是其中一个重点方向和热点内容。我国从1986年开始用显性无腺体海岛棉品系海1与早熟、抗病、丰产的陆地棉杂交，把显性无腺体基因转入到陆地棉中，首次培育出了显性无腺体陆地棉新种质。目前已有20多个低酚棉品种通过省级以上审定并命名。低酚棉的种仁棉酚含量达到国家食用标准(＜0.02％)和国际食用标准(＜0.04％)，但是针对低酚棉的品种，还没有建立起精确的鉴定技术和方法。

发明内容