棉花分子育种与优异种质创新
作者单位：河北农业大学教育部华北作物种质资源研究与利用重点实验室
会议名称：《2017年中国作物学会学术年会》
会议日期：2017年
摘 要：棉花是世界性重要经济作物,是纺织工业的主要原料。棉花产业发展在我国国民经济中占有重要地位,植棉业关乎1亿多农民和2000多万纺织职工的经济收益。种质资源是棉花品种改良的基础,21世纪我国农业面临着人口、资源和环境等问题的多重挑战,对作物新品种的要求越来越高,而培育优良品种,特别是产量高、品质好、抗性强的品种,需要及时发掘和创制新种质、新材料。因此,利用新手段、新方法创新棉花种质资源具有重要意义。河北农业大学棉花遗传育种团队近年来一直在开展棉花分子育种与种质创新研究工作,在以下几个方面取得了一些重要进展:(1)棉花一年多代育种技术体系建立和iaaM高衣分棉花新种质创制。将棉花幼胚培养、高效嫁接、快速发育、回交及分子标记辅助选择等技术集成,建立了棉花当地一年多代育种技术体系,利用该体系将细菌的iaaM基因快速转育到农大棉系列品种中,获得了一些在原来优良性状基础上衣分得到明显提高的棉花新材料。(2)通过分子标记辅助选择创制具海岛棉抗病基因的陆地棉抗病新种质。前期找到一个与海岛棉抗黄萎病基因紧密连锁的SSR分子标记BNL3255-208,之后利用该标记和一年多代育种技术,通过分子标记辅助选择向陆地棉快速回交转育海岛棉抗病基因,经过多年田间病圃鉴定和选择,获得了11份具有陆地棉遗传背景和海岛棉抗性的新种质。(3)陆地棉背景的Pima海岛棉纤维品质优异材料创制。构建了一套包含182个家系的陆地棉背景的Pima棉染色体片段置换系群体,利用覆盖全基因组的SSR标记对其进行评价,群体置换片段数在15个之间,置换片段长度在0.73.2cM之间,背景回复率在92.3%9.6%之间;通过多点的田间表型鉴定,筛选出CSSI10、CSSI17、CSSI22、CSSI29、CSSI37、CSSL44、CSSI69等7份株型、长势趋于陆地棉且纤维品质优良、抗性好的新材料。(4)利用转基因技术创制phyA磷高效利用棉花新种质。将无花果曲霉植酸酶基因phyA构建到根际分泌型植物表达载体并转化棉花,经过多代分子和表型鉴定,筛选出能高效利用土壤中有机态磷的转基因棉花新材料G3与A1,G3株系的单株铃数、衣分、籽棉与皮棉产量均显著高于受体品种农大棉7号等;A1株系衣分、籽棉与皮棉产量表现较好。上述研究为进一步培育高产、优质、抗病新品种以及开展相关基础研究提供了新材料。