本发明专利技术涉及一种应用陆地棉亚红株突变的棉花育种方法，属于农业育种技术领域。该方法根据叶色性状、花色性状或遗传基因性状，选育具有亚红株突变性状的品系；以具有亚红株性状的品系为亲本，与另选品系或品种杂交；选育得到具有亚红株突变性状的品系或品种。具体应用可以得到具有亚红株突变特征性状的品种、叶片光合作用功能良好的优良杂交棉品种、或具有亚红株特征性状不育系等，从而提高产量或提高杂交棉制种效率等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种育种方法，尤其是一种应用陆地棉亚红林突变的 棉花育种方法，属于农业育种
技术介绍
植物的叶色突变体是指叶色表型发生的变异。根据叶色表型，突 变体可分为白化、黄化、浅绿、条紋、斑点、紫叶、红叶等类型[。 近年来，叶色突变体的利用价值受到越来越多的关注。在作物育种工 作中，叶色变异可作为标记性状简化良种繁育和杂交种生产或作为特 异的育种亲本材料使用2'3'4]。在基础研究中，叶色突变体是研究植 物光合作用、光形态建成、激素生理以及抗病机制等'7' —系列生理代谢过程的理想材料；还可利用叶色突变体来分析鉴定基因功能、 了解基因间的互作[9' 1W。关于棉花色素突变体，早在1912年McLendon就l艮道了棉花红叶 突变性状的遗传规律。现已在陆地棉中鉴定出与红色素沉着有关的三 个基因位点R R2和Rd。其中Ri控制红林；112控制花瓣的红色基瓣， 但棉抹表现正常绿色；Rd主要控制矮化红抹的颜色表达[11)。不少研究 表明经典红林性状具有潜在的抗螨性[1213'，但经典红叶棉叶片的净光合速率低于正常绿叶[1，因此，尽管红叶棉在抗螨类害虫方面具有 优势；但由于其叶片光合作用上的劣势，使该性状的育种应用受到很 大限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种应用陆地棉亚红抹突变的棉花育种方法，从而克服经典红抹在棉花育种方面的劣势，为培育优良棉花品 种开辟一条新途径。陆地棉亚红株突变为本专利第一专利技术人在陆地棉亲本FB-2群体 中发现。几年来的观察显示1)亚红林突变体的株高与结铃性正常。异。在苗床子叶期，亚红抹的子叶色与正常绿叶棉、经典红叶棉的子 叶色明显不同；在开花期，亚红抹的花色呈鲜红色，也明显不同于正 常白花颜色。由于亚红林性状在Fl呈不完全显性，遗传研究表明该 突变性状受一对不完全显性基因控制，该基因与经典红抹基因Rl不 在同一染色体上，因此是一种新的色素突变体。该突变性状在苗床期 即可表达，与绿色棉苗具有明显可见的表型差异，因此在棉花育种上 具有很好的应用前景。具体试验研究情况如下1、表型特征观察对亚红抹突变体的观察显示亚红抹与经典红株、正常绿林在不 同生育期的表型存在明显差异。从棉苗颜色来看，红抹的子叶与新出小真叶为血红色；亚红抹的 子叶略见淡淡的^l红，新出的小真叶为淡红色；正常绿林的子叶与新 出小真叶均为绿色。三者苗期在表型上差异明显。在开花期，通过对 亚红株突变系PD-17、红株PD-19以及正常绿抹材料GK19的观察比 较，发现如下表型差异特征(l)在开花当天上午，亚红抹突变系的 花瓣为鲜红色，比经典红抹的红色花瓣更鲜艳，而正常绿林的花瓣为 白色。(2)经典红林叶片颜色为红色；亚红抹突变系的新生叶为淡红 色，随着叶片的发育长大，叶色逐渐淡化为近绿色；正常绿抹的叶片 颜色为绿色。2.亚红林叶色性状遗传以具有亚红叶突变性状的品系PD-17和正常绿叶品种GK19杂交， 在苗期调查叶色性状在各世代的分离情况见表1。结果表明R代正 反交均表现为次淡红叶，即淡红叶对正常绿叶表现为不完全显性，不 存在细胞质效应。f测验表明F2代性状分离符合淡红叶正常绿叶 =3 : 1的理-沦比例。显性亲本回交BC，其叶片全部淡红叶；以隐性亲本回交的bc2,淡红叶正常绿叶符合i : i的理i仑比例。以上结果证明亚红叶性状是由一对不完全显性基因控制的质量性状。表1. pd-17和gk19杂交后代的苗期叶色性状的分离情况世代亲本及组合淡红正常理论比例X'值概率叶绿叶BC2 —1 :1; F2 — 3 : 1PD-17 x GK191090次淡红叶/GK19 xPD-171000次淡红叶/BC,(GK19 x PD-17) xPD-17960//BC2(GK19 xPD-17) xGK191561243. 65710. 05—0. 10F2PD-17 x GK19130460. 12120. 50—0. 75GK19 xPD-1713454L 39010. IO—O. 253、亚红林花色性状遗传到了开花期，亚红林突变体的花色为鲜红色，正常绿株的花色为 白色，两者差异非常明显。在花期调查亚红抹突变体PD-17和正常绿 林GK19杂交后代的花色性状分离情况见表2。由表可以看出亚红 林的红花对正常绿株的白花表现为不完全显性，F:全部表现为淡红 花；F2分离符合红花淡红花白花=1 :2:1的理论比例。Bd的分 离符合红花淡红花-i : i的理论比例，BC2的分离符合淡红花白花 =1 : l的理论比例，表明亚红抹的红花性状是受l对不完全显性基因 控制的质量性状。表2. PD-17和GK19杂交后代花色性状的分离情况<table>table see original document page 7</column></row><table>4.亚红林与经典红林性状的等位性分析进一步分析亚红抹突变与经典红抹突变两者之间的等位性关系。 用亚红株亲本PD-17与2个经典红抹亲本PD-19、 T586杂交，调查各 世代叶色性状分离规律见表3。由表可见杂交Fi均表现红色叶，表 明红色对亚红色为上位显性。两组隐性测交的(红叶+亚红叶)正 常绿叶均符合3 : 1的理论比例，杂交F2的叶色分离均符合15 : 1的 理论比例。以上结果显示，亚红抹显性基因与已知的红林显性基因 Ri不存在复等位关系，它们是两对独立位于不同染色体上的非等位显 性基因，表明亚红抹是有别于经典红抹的新突变性状。表3.亚红林和经典红抹亲本杂交后代叶色性状的分离<table>table see original document page 7</column></row><table>(PD-17 x PD-19) x TC GK19(PD-17 xT586) xGK19 PD-17 x PD—19F2PD-17 x T586117116 347 307414020210. 07590. 0342 0. 4013 0. 01300.75 0.900. 75_0. 90 0. 50—0. 75 〉0. 905.亚红叶的光合效能花铃期，在亚红株与正常绿林杂交的F2分离群体中，分析近等基 因背景下三种叶色的光合强度见表4。由表可以看出，在晴天强光条 件下，光合强度的强弱依次为次淡红叶>淡红叶>绿叶，分别为 27.10、 12.84、 4.89;在阴天弱光条件下，光合强度的强弱依次为次 淡红叶〉绿叶〉淡红叶，分别为22.21、 21.80、 8.56。该结果显示 不管在强光、弱光条件下，光合强度均以次淡红叶(类同亚红林与正 常绿抹杂交Fi的叶色类型)为最高，显示该突变性状在杂优利用方面 的巨大潜力。表4、亚红叶与正常绿叶杂交F2分离群体不同叶色光合强度的差异叶片类型晴天阴天平均光合强度 mg C02 /dm2 hr亚红叶12. 848. 5610. 70次亚红叶27. 1022. 2124. 65绿叶4. 8921. 8013. 356.亚红林突变性状杂交Fl的光合优势7月下旬至8月下旬是长江下游棉花生产上的光能富照期，这个 阶段棉花正处于开花结铃期，是产量本文档来自技高网...
【技术保护点】
应用陆地棉亚红株突变的棉花育种方法，包括以下步骤： １）根据至少如下性状特征之一，挑选具有亚红株突变性状的品系： 叶色性状－－在苗床子叶期，叶色呈完全不同于正常绿叶、明显不同于经典红株红叶的淡红色； 花色性状－－在开花期，花色呈明显不同于正常绿株白花、比经典红株红色花更鲜艳的鲜红色； 遗传基因－－与控制经典红株基因Ｒ１不在同一染色体上； ２）以具有亚红株性状的品系为亲本，与另选品系或品种杂交； ３）选育得到具有亚红株突变性状的品系或品种。
【技术特征摘要】
1. 应用陆地棉亚红株突变的棉花育种方法，包括以下步骤1)根据至少如下性状特征之一，挑选具有亚红株突变性状的品系叶色性状——在苗床子叶期，叶色呈完全不同于正常绿叶、明显不同于经典红株红叶的淡红色；花色性状——在开花期，花色呈明显不同于正常绿株白花、比经典红株红色花更鲜艳的鲜红色；遗传基因——与控制经典红株基因R1不在同一染色体上；2)以具有亚红株性状的品系为亲本，与另选品系或品种杂交；3)选育得到具有亚红株突变性状的品系或品种。2. 根据权利要求1所述应用陆地棉亚红株突变的棉花育种方法， 其特征在于以具有亚红林突变性状的品系为亲本，与另选绿叶品种 或品系杂交，通过后代的育种选择，得到具有亚红抹标记性状的品系 或品种。3. 根据权利要求1所述应用陆地棉亚红4朱突变的棉花育种方法， 其特征在于以具有亚红;眛突变性状的品系为杂交父本，与另选优质 高产类型品种或品系杂交，得到叶片光合作用功能良好的具有亚红林 突变性状的优良杂交棉组合。4. 根据权利要求1所述应用陆地棉亚红抹突变的棉花育种方法， 其特征在于以具有亚红抹突变性状的品系为亲本，与另选的不育系 杂交，通过育种选择，得到具有亚红抹特征性状的不育系。5. 根据权利要求1至4任一所述应用陆地棉亚红抹突变的棉花 育种方法，其特征在于所述杂交步骤为，以具有亚红...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭升，狄佳春，许乃银，刘剑光，肖松华，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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