一种与棉花海岛棉纤维强度连锁的分子标记制造技术

本发明专利技术公开了一种与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS-C12-1和qFS-C24-1连锁的分子标记，qFS-C12-1和qFS-C24-1分别位于染色体C12和C24上。与qFS-C12-1紧密连锁的分子标记为HAU1361240，与qFS-C24-1连锁的分子标记为PGML03854240。利用本发明专利技术这些与棉花纤维强度QTL/主效基因位点连锁的SSR标记进行辅助选择可提高棉花纤维强度育种效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及棉花分子育种
，具体涉及到一种与棉花海岛棉纤维强度连锁的分子标记及其应用。
技术介绍
棉花是世界上重要的经济作物，棉纤维是重要的纺织工业原料，棉花在我国国民经济中占具重要地位。随着纺织工业的快速发展和人民生活水平的不断提高，对棉花纤维品质的要求也越来越高。纤维品质的育种已成为我国棉花育种的主要目标之一，而纤维强度是纤维品质性状的一项重要指标。海岛棉纤维具有长、强、细等优异特点，但适应性差，产量低，而陆地棉产量高，适应性广，但品质差(Percyetal.,2006)。因此挖掘海岛棉的优异纤维品质基因，把海岛棉优异纤维品质基因转移到陆地棉背景中，对我国陆地棉纤维品质的提高有着重要的意义。棉花的纤维品质性状属于多基因控制的数量性状。主要纤维品质性状与产量性状之间存在显著或不显著负相关(潘家驹，等，1998)，给棉花纤维品质与产量的同步改良带来了难度。采用传统的育种方法，每一世代的纤维品质选择都需等到棉花吐絮后收取棉花轧花后进行纤维品质检测后才能决定，而且纤维品质性状受环境影响较大，使得表型选择准确性差、周期长、效率低，育种进展缓慢。分子生物学以及数量性状基因位点作图方法的发展为棉纤维品质改良提供了有效手段。借助分子标记对目标性状的基因型直接进行选择，而不必考虑作物生长时期和发育条件，可在早期进行选择，又能减少来自同一位点不同等位基因或不同位点的非等位基因间的相互干扰，有利于快速垒集目标基因，加速回交育种进程，克服不利性状连锁，极大地缩短了育种时间。在海岛棉纤维品质性状的基因挖掘方面，利用不同的陆海杂种群体进行连锁图谱的构建和重要纤维品质性状的QTL筛选(如Jiangetal.1998；Yuetal.1998；Koheletal.2001；Patersonetal.2003；吴献清等，2003；Meietal.2004；Linetal.2005；杨鑫雷等，2009,2015；Heetal.2007；Lacapeetal.2005,2010；Yuetal.2013)，取得了很大研究进展。这些研究结果为纤维品质性状的分子标记研究打下了良好的基础，但QTLs或与之连锁的分子标记已应用于分子标记辅助选择育种中的甚少。前人的研究中多数是利用分离群体如F2、BC1，遗传背景复杂，或只在单个环境下检测得到的结果，因此缺乏可靠性和稳定性，多环境稳定的QTL少，且有些研究最初的目的只是为了进行目标基因的定位，在实验材料的选择上没有考虑和育种材料相结合，还很难应用到育种中。染色体片段代换系，基因组中只含有少数供体亲本的染色体片段，大部分遗传背景与受体亲本一致，减少了遗传背景的干扰，QTL检测更准确。本专利技术利用陆海渐渗系(BC4F3、BC4F3:4、BC4F3:5、BC4F3:6)筛选出稳定的纤维强度QTLs及其紧密连锁的分子标记，并利用与这些QTL紧密连锁的分子标记筛选出纤维强度得到提高的株系。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为了克服传统育种中表型选择准确性差、效率低、周期长、成本高等许多缺点，解决纤维品质育种进展缓慢的问题，提供一种来自高强材料海岛棉海1与棉花纤维强度QTL/主效基因连锁的分子标记，即：通过筛选来自高强材料海岛棉海1中与纤维强度QTL/主效基因连锁的SSR分子标记，进行DNA水平上的早期标记辅助选择，提高育种效率。本专利技术提供的技术方案是：其中，分子标记HAU1361240的特异性引物HAU1361其正向序列如SEQIDNO.1所示，反向序列如SEQIDNO.2所示，用该引物扩增出的特异标记，条带分子量为240bp；分子标记PGML03854240的特异性引物PGML03854其正向序列如SEQIDNO.3所示，反向序列如SEQIDNO.4所示，用该引物扩增出的特异标记，条带分子量为240bp，C12各分子标记的特异性引物序列和扩增的目的片段长度如下：本专利技术还提供一种陆地棉纤维强度辅助育种方法及利用上述与棉花纤维强度QTL/主效基因位点连锁的分子标记在棉花辅助育种以提高棉花纤维强度中的应用。一种陆地棉纤维强度辅助育种方法，该方法包括如下步骤：(1)苗期单株提取DNA；(2)使用与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS-C12-1和qFS-C24-1连锁的分子标记，分别为HAU1361240和PGML03854240，对群体单株的基因型进行分子检测，并以陆地棉中棉所45和海岛棉海1基因型作为对照；(3)对检测结果进行分析；(4)选择带有海岛棉海1特征条带的植株，获得纤维强度得到提高的单株。根据本专利技术的与陆地棉纤维强度辅助育种方法，使用SSR标记HAU1361240和PGML03854240在与海岛棉海1等有关的育种群体中对纤维强度性状进行分子标记选择，可提高陆地棉的纤维强度。该方法所用的分子标记HAU1361240和PGML03854240分别与棉花纤维强度性状的2个QTLs：qFS-C12-1和qFS-C24-1(FS是纤维强度的英文单词fiberstrength的缩写；QTL的命名：q+性状名称英文缩写+染色体序号+同一染色体上控制该性状QTL的顺序编号。如：qFS-C12-1表示在第12条染色体上控制纤维强度的第1个QTL)紧密连锁。这2个纤维强度性状的QTLs：qFS-C12-1和qFS-C24-1分别位于染色体C12和C24上，都来源于海岛棉海1，对棉花纤维强度的贡献率分别为4.94-12.61％和3.63-8.92％，加性效应分别为0.47-1.08cN/tex和0.58-1.04cN/tex。本专利技术不仅有助于筛选高强纤维材料，为今后海岛棉海1杂交、回交后代及其衍生品系的纤维强度性状育种利用提供了极大的便利，同时也为QTL的精细定位及基因克隆奠定基础。通过这些分子标记选择可获得纤维强度得到提高的陆地棉品种或品系，加速棉花纤维品质的育种进程。使用本专利技术可以在棉花苗期预测纤维强度的高低并进行淘汰，进而可以快速筛选纤维强度高的株系用于棉花纤维品质育种，提高选择的准确性和效率。本专利技术所述与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS-C12-1和qFS-C24-1连锁的分子标记是通过以下方法按照下列步骤获得的：(1)以海岛棉海1为供体亲本、以中棉所45为受体亲本，通过杂交高代回交，连续自交，构建了一套中棉所45为遗传背景的染色体片段代换系，共116个BC4F1家系(杨泽茂等，2009)。经过2年的自交，2009年获得2328个BC4F3单株。按家系随机挑选332个BC4F3单株2010年种成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS‑C12‑1和qFS‑C24‑1连锁的分子标记，其特征在于：qFS‑C12‑1和qFS‑C24‑1分别位于染色体C12和C24上，与qFS‑C12‑1紧密连锁的标记为HAU1361240；与qFS‑C24‑1连锁的标记为PGML03854240，其中，分子标记HAU1361240的特异性引物HAU1361其正向序列如SEQ ID NO.1所示，反向序列如SEQ ID NO.2所示，用该引物扩增出的特异标记，条带分子量为240bp；分子标记PGML03854240的特异性引物PGML03854其正向序列如SEQ ID NO.3所示，反向序列如SEQ ID NO.4所示，用该引物扩增出的特异标记，条带分子量为240bp。

【技术特征摘要】
1.一种与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS-C12-1和qFS-C24-1连锁的分子标记，其
特征在于：qFS-C12-1和qFS-C24-1分别位于染色体C12和C24上，与qFS-C12-1紧密连锁的标
记为HAU1361240；与qFS-C24-1连锁的标记为PGML03854240，其中，分子标记HAU1361240的特异
性引物HAU1361其正向序列如SEQIDNO.1所示，反向序列如SEQIDNO.2所示，用该引物扩
增出的特异标记，条带分子量为240bp；分子标记PGML03854240的特异性引物PGML03854其正
向序列如SEQIDNO.3所示，反向序列如SEQIDNO.4所示，用该引物扩增出的特异标记，条
带分子量为240bp。
2.一种陆地棉纤维强度辅助育种方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）提取苗期单株DNA；
（2）使用与棉花纤维强度QTL/主效基因位点qFS-C12-1和qFS-C24-1连锁的分子标记，
分别为HAU1361240和PGML03854240，对群体单株的基因型进行分子检测，并以陆地棉中棉所
45和海岛...

【专利技术属性】
技术研发人员：石玉真，袁友禄，宋威武，李邵琦，马留军，刘爱英，李俊文，巩万奎，龚举武，商海红，陈婷婷，葛群，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41