[发明专利]能提高陆地棉黄萎病抗性的海岛棉染色体片段及分子标记

说明书

本发明公开了一个能显著提高陆地棉黄萎病抗性的海岛棉染色体片段及其分子标记，所述的海岛棉染色体片段D4‑1来自于海岛棉H7124，位于棉花染色体组的D4号染色体，通过11对SSR标记(NAU3392，NAU6992，NAU6993，NAU3791，cgr6409，JESPR220，NAU5294，NAU7290，ZHX1，ZHX6，ZHX29)进行鉴定。以海岛棉品种H7124的DNA为模板，使用所述的11对SSR标记同时扩增，能够同时获得11个SSR标记特异条带的染色体片段即为海岛棉H7124的染色体片段D4‑1。含有该染色体片段的陆地棉导入系显著低于陆地棉受体对照品种苏棉8号的病指。本发明海岛棉染色体片段及其分子标记应用于棉花抗黄萎病分子育种，能极大地提高棉花对黄萎病的抗性，提高棉花的育种效率。

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，涉及一种能显著提高陆地棉黄萎病抗性的海岛棉染色体片段及分子标记。

背景技术

棉花是我国主要的经济作物，棉花生产在我国国民经济中始终占有举足轻重的地位。棉花的病害比较多，特别是黄萎病，给棉花生产造成巨大损失。棉花黄萎病是Carpenter于1914年在美国弗吉尼亚州发现并报道的，它是由大丽轮枝菌引起的一种真菌性病害。

我国棉花黄萎病是由于1935年引进美国斯字棉4B棉种传入我国的，以后随着棉种的繁殖和调运，棉花黄萎病在我国各主要产棉区逐渐传播开来。1973年普查结果显示，全国枯、黄萎病面积36.98万hm²，占统计棉田的10％，1979年增至71.17万hm²，占统计棉田的18.2％(全国棉花枯、黄萎病综合防治研究协作组，1976)。1982年农牧渔业部对全国棉花枯、黄萎病发生状况进行普查，其发生面积达148.2万hm²，占当年植棉面积的31.26％，其中纯黄萎病田面积13万hm²，占病田面积的8.7％(马存，2007)。20世纪90年代以来，我国棉花黄萎病扩展蔓延迅猛，其中1993年棉花黄萎病爆发成灾，发病面积达266.67万hm²，损失皮棉1亿公斤以上。1995年、1996年棉花黄萎病在全国范围内连续大发生，给棉花生产造成极大的损失。2000年棉花黄萎病在新疆危害严重，其中农五师2.67万hm²棉田中有0.67万hm²重病田。2002和2003年棉花黄萎病在北方棉区再次连续大发生，给棉花生产造成重大损失。到目前为止，由于缺少棉花抗黄萎病的栽培材料，通过常规的育种手段来解决棉花对黄萎病的抗性进展缓慢(Cai et al.，2009)。

许多学者对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)、海岛棉(G. barbadense L.)进行黄萎病抗性鉴定，结论一致认为，多数海岛棉品种对黄萎病的抗性较强，对某些生理小种可以达到免疫水平；陆地棉抗性较弱。近20年来通过回交育种已将海岛棉抗黄萎病基因转育到陆地棉中，育成一些抗病性获得显著提高的棉花新品种。因此引入海岛棉的优良抗病基因对陆地棉的遗传改良具有极为重要的现实意义。但是，海陆种间杂交分离群体中基因渐渗的进程主要受到遗传累赘的限制。回交是打破连锁累赘的有效手段，但是传统的回交手段需要较长的时间，且效果不是很理想，借助分子标记可以加速这个过程，并提高选择地准确性。染色体片段替换系，它仅在置换片段上发生分离，有效地减少了遗传背景的干扰，是QTL定位和优异基因聚合的优良材料。自从番茄上建立第一个染色体片段替换系后，植物导入系的构建进入了高速发展期。到目前为止，番茄、水稻、玉米、小麦、油菜等作物培育了各自的染色体片段导入系。棉花的基因组大，遗传基础复杂，培育棉花导入系的难度比较大。培育棉花的片段导入系将有利于把不同有利基因导入到目标改良亲本中去，借助于分子标记辅助选择，实现有利外源基因转移和聚合，同时消除与目标基因连锁的遗传累赘。同时，建立染色体片段导入系的过程就是轮回亲本得到改良的过程。通常轮回亲本都是生产上应用的优良品种，有目的的将包含优良基因的特定染色体片段导入系转育到需要改良的品种，可以弥补原品种的缺点，培育新品种直接参加品比试验或在生产上试种。

发明内容