[发明专利]棉花光敏核雄性不育突变体及其应用

说明书

本发明公开了棉花光敏核雄性不育突变体及其应用。本发明提供了棉花光敏核雄性不育突变体在杂交制种或育种中的应用；所述棉花光敏核雄性不育突变体的育性受光周期影响，其光周期特性为光照时间＜11.5h时表现为正常可育，在光照时间＞12h时表现为核雄性不育；11.5‑12h为育性变化期，有少量花粉。所述棉花光敏核雄性不育突变体为PSM1和/或从PSM1的杂交和/或回交和/或自交等后代中选育的光敏核不育系。由于整个中国棉区棉花正常生产阶段光周期均满足PSM1雄性不育条件，均可利用该材料及其后代进行杂交制种及培育新品种，本发明的棉花光敏核雄性不育突变体PSM1对于棉花杂交制种和新品种培育具十分重要的意义。

技术领域

本发明属于农业杂交育种及制种技术领域，涉及棉花光敏核雄性不育突变体及其应用，具体涉及棉花光敏核雄性不育突变体PSM1(Photoperiod sensitive genetic malesterility Mutant of cotton)及其应用。

背景技术

因为避免了人工去雄环节，利用不育系成为生产杂交种的最有效方式。棉花雄性不育系分为核质互作不育系和核不育系两种类型。核不育系克服了细胞质影响的缺陷，更有利用价值。本发明的雄性不育材料属于核不育系，由于育性受光周期的调节，因此不需要保持系，可以进行两系法制种，是利用不育系生产杂交种中最经济有效的方法。

上世纪60年代，meyer等通过远缘杂交育成亚洲棉、异常棉和哈克尼西棉胞质的陆地棉核质互作不育系，并找到哈克尼西棉的两个回复系，成功实现了三系配套。棉花核质互作雄性不育系的类型主要有哈克尼西棉胞质不育系(D2-2)、亚洲棉(A2)胞质不育系、异常棉(B1)胞质不育系、三裂棉胞质不育系(D8)、陆地棉(AD1)胞质不育系和海岛棉胞质不育系(AD2)。恢复系基因型主要有Rf1和Rf2。Rf1基因既能恢复CMS-D2的育性，也能恢复CMS-D8的育性，而Rf2只能恢复CMS-D8的育性。并找到了Rf2连锁的SSR标记位点。棉花的核不育系发现的种类较多，到目前为止，一共发现了17个不同类型的核不育系，包括9个隐性核不育系，分别是ms1、ms2、ms3、ms5ms6、ms8ms9、ms13、ms14、ms15和ms16；8个显性核不育系，分别是Ms4、Ms7、Ms10、Ms11、Ms12、Ms17、Ms18以及Ms19。这17种不育系中，12个是在陆地棉中发现的，5个发现于海岛棉中；ms2和Ms4等为完全不育，ms1和ms3等仅是部分不育，ms8ms9则表现为花药不开裂。湖南农业大学培育出棉花温敏雄性不育系特棉S-1，在日平均温度高于27℃生长时表现为不育。张天真等培育出了具有子叶芽黄标记的洞81A雄性不育系，可借助子叶叶色表现，田间拔除可育株，留下不育株用于制备杂交种。中国农业科学院棉花研究所过航天诱变育种技术培育的陆地棉中9106芽黄光敏不育系材料,中9106在光照周期为13至14.5小时的长日照条件下生长时表现不育，在光照周期为11至12.5小时，日平均温度大于等于21.5℃的短日照条件下生长时表现可育(ZL 2011 1 0294545.4)。芽黄作为一种明显的的指示性状，在遗传育种中有重要作用。芽黄突变体可作为标记性状，在苗期剔除影响种子纯度的植株，不但能够简化良种繁育过程，而且能够提高种子纯度。近年来，不论育种工作者还是基础研究人员，对叶色突变体的关注越来越强烈。

植物芽黄突变体一般是在幼苗或生长点前期黄化，随着植物生长而转绿的一种叶色突变。芽黄突变出现在许多开花植物中，大多数纯合芽黄突变体在苗期表现明显，子叶或真叶呈不同程度的黄色，花期或盛花期转为绿色。芽黄突变与一般的叶绿素缺失突变体不同，芽黄突变表现明显，苗期就可以鉴定，且多数突变遗传简单，对产量影响不大或者无影响，在育种中可以作为标记性状来简化良种繁育程序。利用叶色突变与雄性不育相结合的方法，能有效的保证杂交种纯度。水稻中已培育出携带转绿型黄叶标记的水稻光敏雄性不育系XinguangS。在棉花杂种优势利用中，芽黄标记也一直受到棉花育种工作者重视。棉花芽黄突变体通常也表现为新生叶黄色，随着叶片的发育逐渐转为绿色，性状易于鉴别，是鉴定棉花基因连锁群、同源转化群以及棉花突变基因图谱定位的理想试验材料。

发明内容