一种高产且优质的棉花品种、培育方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种高产且优质的棉花品种的培育方法及其应用，属于植物遗传学技术领域。该棉花品种的母本为超量表达激活态GhROP6转基因棉花，其父本为FBP7::iaaM转基因棉花9号株系；其能够解决现目前棉花的籽棉和纤维产量以及质量较难得到同时改善的技术问题；该培育方法包括如下步骤：将上述母本与父本杂交后，即得到高产且优质的棉花品种。该方法能够准确、稳定的培育出高产量、高纤维品质的棉花品种，从而提高该棉花品种的培育效率，方便该棉花品种的普及和使用。棉花品种的普及和使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高产且优质的棉花品种、培育方法及其应用


[0001]本专利技术属于植物遗传学
，具体公开了一种高产且优质的棉花品种的培育方法及其应用。

技术介绍

[0002]棉花是世界上重要的经济作物，是纺织工业主要的天然纤维来源。棉花生产在中国乃至世界经济发展中都具有十分重要的地位。棉纤维制品具有可降解、吸湿、透气和保暖等诸多优良特性，因此棉花作为一种优良的天然纤维，其纤维制品具有良好的吸湿性、透气性和保暖性，是纺织工业的主要原料，同时棉花作为一种重要的油料作物，在食品、医药、造纸等方面也具有重要的经济价值。随着社会的纺织业的进步，为适应技术设备的更新以及人们对棉制品品质需求的提高，高品质的纤维(“长、强、细”)一直是我国纺织工业所需以及育种工作的重点。因此，提高棉花产量和改善纤维品质，这对于我国棉花产业和棉纺织业可持续发展具有十分重要的意义。
[0003]运用现代基因工程育种，在定向改良和加快作物育种进程上相较传统育种具有明显的优势，并容易避免在提升产量过程中常常出现的纤维品质的负连锁。基因工程改良棉花纤维性状取得诸多成绩，经过大量研究发现，将参与醋酸菌(Acetobacter xylinum)中纤维素合成的acsA和acsB基因导入到棕色棉花中能改善棉纤维的质量；抑制纤维中肌动蛋白解聚因子GhADF1的表达，能增加棉花纤维长度和强度增加；纤维扩张蛋白GhEXPA8的转基因棉花表现出更优的纤维长度和马克隆值；超量表达肌动蛋白成束蛋白GhFIM2的转基因棉花通过促进肌动蛋白成束，不仅加速了纤维的伸长，而且促进了纤维素的生物合成，形成更厚的次生壁并增加纤维强度。肌动蛋白F
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actin结合相关蛋白GhXLIM6维持动态肌动蛋白细胞骨架。超量表达GhXLIM6可以促进纤维的伸长以及次生细胞壁的形成。植物中WOX转录因子作为一种保守的大家族，已经被证明在许多发育过程中发挥关键作用，对GhWOX基因的全面分析发现GhWOX13可能参与植物激素GA、NAA和BR所介导棉花纤维伸长。在陆地棉和海岛棉中发现MIR160基因参与纤维伸长的调控。超量表达该家族成员MIR160a_A05能下调其靶基因生长素反应因子17(ARF17)及相关基因GH3的表达水平来促进纤维伸长。在棉花中超量表达蔗糖合成酶基因GhSus，纤维长度和强度都得到明显增加，改善当地棉花品种的纤维性状。
[0004]然而到目前为止，上述这些可供用于棉花纤维性状基因工程改良的基因仍然不多，能大幅度提高棉花籽棉和纤维产量的成功事例较少，同时保持纤维品质或对纤维品质有所提升的方式鲜有报道。实现棉花的产量和品质的同步有效提高仍是棉花育种工作的一大挑战。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种iaaM基因和超量表达激活态GhROP6基因在同时提高棉花籽棉产量、纤维产量和纤维品质中的应用，其能够解决目前棉花的籽棉和纤维产
量以及品质较难得到同时改善的技术问题。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供一种高产且优质的棉花品种的培育方法，该方法能够准确、稳定的培育出高产量、高纤维品质的棉花品种，从而提高该棉花品种的培育效率，方便该棉花品种的普及和使用。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0008]首先，本专利技术提供了一种iaaM基因和超量表达激活态GhROP6基因在同时提高棉花籽棉产量、纤维产量和纤维品质中的应用。父本：通过胚珠表皮特异启动子，控制根癌农杆菌的生长素生物合成基因iaaM在纤维起始阶段表达，能够提高胚珠表达生长素的含量，可以促进棉花纤维的产生，同步提高棉花纤维产量，改善纤维细度；母本：超量表达GhROP6蛋白的组成性激活态CA
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ghrop6，能通过影响生长素运输蛋白GhPIN3a的定位，影响胚珠表皮生长素的分配，促进棉花纤维的伸长；将这二者分别作为父本和母本，培养出的杂交棉花后代能够进一步提高棉花籽棉和纤维的产量，以及改善纤维的长度、强度和马克隆值(棉花的细度和成熟度的综合指标)。
[0009]最后，本专利技术还提供了一种高产且优质的棉花品种的培育方法，包括如下步骤：以超量表达激活态GhROP6转基因棉花为母本，以FBP7::iaaM转基因棉花9号株系为父本，杂交后，即得到高产且优质的棉花品种。该方法能够准确、稳定的培育出高产量、高纤维品质的棉花品种，从而提高该棉花品种的培育效率，方便该棉花品种的普及和使用。
[0010]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下的优点与积极效果：
[0011]本专利技术提供了一种高产且优质的棉花品种的培育方法及其应用，该棉花品种能够提高棉花籽棉和纤维产量并同时改良纤维长度、强度和马克隆值；并且该培育方法操作简单方便，便于该棉花品种的大规模培育，从而利于该品种的推广和普及。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1为本专利技术中父本基因的鉴定结果(N：水作为扩增模板的阴性对照；P：含有iaaM基因质粒作为模板的阳性对照；1
‑
9：杂交后代中不同转基因植株gDNA为模板的扩增结果)；
[0014]图2为本专利技术中母本基因的鉴定结果(N：水作为扩增模板的阴性对照；P：含有mCherry基因质粒作为模板的阳性对照；1
‑
6：杂交后代中不同转基因植株gDNA为模板的扩增结果)；
[0015]图3为本专利技术中转pLN
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35S
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mCherry
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GhROP6棉花叶片扁平上皮细胞的形态鉴定观察结果(标尺为20μm)。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产
品。
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。
[0018]首先，本专利技术提供了一种iaaM基因和超量表达激活态GhROP6基因在同时提高棉花籽棉产量、纤维产量和纤维品质中的应用，其母本为超量表达激活态GhROP6转基因棉花，其父本为FBP7::iaaM转基因棉花9号株系。父本：通过胚珠表皮特异启动子，控制根癌农杆菌的生长素生物合成基因iaaM在纤维起始阶段表达，能够提高胚珠表达生长素的含量，可以促进棉花纤维的产生，同步提高棉花纤维产量，改善纤维细度；母本：超量表达GhROP6蛋白的组成性激活态CA
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ghrop6，能通过影响生长素运输蛋白GhPIN3a的定位，影响胚珠表皮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.iaaM基因和超量表达激活态GhROP6基因在同时提高棉花籽棉产量、纤维产量和纤维品质中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述棉花纤维品质包括棉花纤维的强度、长度和马克隆值。3.一种高产且优质的棉花品种的培育方法，其特征在于，包括如下步骤：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张觅，楚青青，赵娟，裴炎，张柳琴，付兴贤，侯磊，张玉洁，李宇新，郭一凡，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：