[发明专利]与棉花PSM4的光敏雄性不育性状紧密连锁的分子标记及分子鉴定方法和应用

说明书

本发明涉及与棉花PSM4的光敏雄性不育性状紧密连锁的分子标记及分子鉴定方法和应用，属于棉花育种技术领域。本发明所述分子标记包括SSR232和SSR243。本发明所述分子标记能够依据分子标记结果准确鉴定PSM4及其育种后代材料中有光敏雄性不育特性的单株，可用于而不局限于以下几个方面：用于分子标记辅助选育PSM4衍生的优良光敏雄性不育材料、用于PSM4及其衍生光敏雄性不育系的纯度鉴定、光敏雄性不育系配制的杂交种F1纯度鉴定、PSM4及其衍生光敏雄性不育系的知识产权保护等方面。

技术领域

本发明涉及棉花育种技术领域，具体涉及与棉花PSM4的光敏雄性不育性状紧密连锁的分子标记及分子鉴定方法和应用。

背景技术

棉花纤维是重要纺织工业原料，棉花种子含有蛋白质和油分，可用于饲料生产和食品加工，是我国的重要经济作物。随着经济不断发展，人们生活水平的提高，人民对棉花的产量和品质的需求越来越高。棉花具有明显的杂种优势，杂种优势利用亦是提高棉花产量和品质的重要方法。

为充分利用棉花杂种优势，进行杂交种规模化生产，科研工作者先后研发出的杂交制种方法主要有：人工去雄、化学试剂杀雄、自交不亲和和雄性不育等方法。人工去雄法是目前棉花配置杂交种和制种的主要方法，但是随着劳动力成本的逐年攀升，人工去雄制种的成本越来越高，且制种效率偏低，严重制约了杂交棉的推广利用。雄性不育法是利用植物雄性器官在开花当天花药不开裂，或没有花粉散出，或者失去产生有活力的花粉的能力而导致植株不能自交结铃。雄性不育法可以克服人工去雄的困难，是利用杂种优势经济有效的途径。

雄性不育现象在自然界普遍存在，其形成原因多种多样，一般可以通过自发突变、物理诱变、化学诱变和生物技术等方法来获取不育突变体。棉花不育系可以分为胞质不育系和核不育系两种。胞质不育系指其不育性状由胞质中的遗传物质和细胞核中的遗传物质共同控制，且育性可以被细胞核基因组中携带的恢复基因(Rf)恢复。在利用胞质雄性不育系配置杂交种时，还需要保持系和恢复系，即“三系法”。目前具有育种价值的胞质不育系，其细胞质主要源自哈克尼西棉，该细胞质对后代有不利影响，且存在恢复源狭窄和恢复能力差的问题，难以育成高优势杂交组合，限制了三系杂交棉在生产上的应用。

核不育系的育性受细胞核基因控制，核不育系按基因的显隐性可以分为显性雄性不育和隐性雄性不育。在棉花中发现了7个单隐性基因控制的核不育系，2个由双隐性基因控制的核不育系，8个由显性核基因控制的不育系。利用核隐性不育系制种时，需要对田间棉花单株逐一鉴定，拔除约50％的可育株，留不育株进行杂交制种，造成劳动力和土地资源的浪费。光温敏雄性不育系是一种特殊的细胞核雄性不育系，其育性受核基因控制，又受光照时长和温度的高低等环境调控。目前，棉花已经发现了多个光敏、温敏、光温敏雄性不育系，特棉S-1、带有芽黄标记的光温A系、TMS-2、湘QB和中9106等。其中光敏核不育系在可育的光周期条件下可以自交繁种，在不育的光照周期条件下可以与其它可育品种配置杂交种。是目前利用作物的杂种优势的最经济方法之一。

2012年中国农业科学院棉花研究所通过组织培养的方法获取了一个带有温敏黄化性状的光敏雄性不育突变体PSM1，从中分离到表型正常，不带温敏黄化标记的光敏雄性不育系PSM4。经过在河南安阳和三亚实验基地的多年育性观察，不育系PSM4是一个育性仅受光照周期控制的光敏雄性不育系，在日照时数大于12小时的条件下表现为雄性不育，在日照时数小于11.5小时的短日照条件下回复育性，可以自交繁种。PSM4的培育及其分子标记辅助育种技术的建立，将有力的推动棉花杂种优势的利用，开拓棉花种业新局面。但目前并没有PSM4辅助育种相关分子标记的报道。

发明内容

本发明提供了与棉花PSM4的光敏雄性不育性状紧密连锁的分子标记及分子鉴定方法和应用。即提供了与棉花PSM4光敏雄性不育性状紧密连锁的分子标记，并提供了利用分子标记在PSM4及其育种后代中辅助选育有光敏雄性不育性状材料的方法。本发明所述分子标记与光敏核不育性状紧密连锁，能够辅助棉花PSM4光敏雄性不育系改良及其衍生的光敏雄性不育材料的培育，并可用于PSM4及其衍生光敏雄性不育系、杂交F1代的纯度鉴定等工作。