篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法，所述方法包括步驟：(1)采用0.09％和0.15％的草甘膦對(duì)半野生棉自然群體進(jìn)行局部處理，在群體中識(shí)別出高抗0.15％草甘膦的半野生棉材料，對(duì)選擇出的高抗草甘膦半野生棉材料噴施0.1％的草甘膦，進(jìn)一步選出高抗單株；(2)選出的高抗單株進(jìn)行自交，分株收摘、裝袋、分軋、分貯；(3)進(jìn)入“單株播種、出苗-藥劑處理-抗性識(shí)別-單株選擇-自交-分收”的程序，如此循環(huán)5次，最后從半野生棉自然群體中篩選到穩(wěn)定的高抗草甘膦的材料。
【專利說明】篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物抗除草劑領(lǐng)域，具體涉及篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法。【背景技術(shù)】
[0002]草甘膦是60年代后期由美國(guó)孟山都公司的St Louis發(fā)現(xiàn)，并于1974年商品化，是迄今最優(yōu)秀的除草劑?？共莞熟⒆魑锏难邪l(fā)一直是關(guān)注焦點(diǎn)，至今對(duì)草甘膦抗性最好的基因是CP4-EPSPS，由孟山都公司發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)抗草甘膦轉(zhuǎn)基因棉花于1997年商品化。轉(zhuǎn)基因安全問題一直存在很多爭(zhēng)議，因此，從棉花本身尋找對(duì)草甘膦具有自然抗性的優(yōu)異基因源用于育種是理想途徑。
[0003]半野生棉(semiwild cotton)是未經(jīng)馴化的陸地棉,起源于太平洋、加勒比海和墨西哥灣的高原地帶，起源地復(fù)雜的地理?xiàng)l件和多變的氣候及棉花的常異花授粉特性，使其成為具有豐富變異類型的復(fù)雜群體，蘊(yùn)藏著許多栽培種不具備的優(yōu)良基因。從半野生棉中篩選抗草甘膦材料應(yīng)用于棉花育種，不僅可以有效利用抗草甘膦這一目標(biāo)性狀，還能改善目前棉花品種遺傳基礎(chǔ)狹窄的現(xiàn)狀，且不存在轉(zhuǎn)基因環(huán)境安全問題，不失為最優(yōu)途徑。 [0004]目前常用篩選抗草甘膦材料的方法中，對(duì)一定苗齡棉花噴施設(shè)定濃度的草甘膦，接近大田生產(chǎn)，但易使植株致死，丟失珍貴材料；種子萌發(fā)法鑒定，消耗種子量大；蕾期生長(zhǎng)點(diǎn)點(diǎn)涂法，生長(zhǎng)點(diǎn)不足以代表整株生長(zhǎng)水平；葉片棉球定位鑒定，精準(zhǔn)有效，但處理方式與田間除草有距。目前，用越來越高濃度除草劑的選擇壓加速了雜草的除草劑抗性進(jìn)化，考慮生產(chǎn)和食品安全，世界各地的雜草科學(xué)家都在追求低濃度除草劑除草，本發(fā)明的發(fā)明人注意到，草甘膦對(duì)常規(guī)棉和雜草的致死濃度一致，可用該致死濃度和推薦殺草濃度，對(duì)棉花材料進(jìn)行局部處理，初步鑒定出抗性植株，對(duì)其自交、收種，播種、出苗后噴施致死濃度的草甘膦，繼續(xù)篩選，循環(huán)處理幾代，即可獲得穩(wěn)定的抗草甘膦棉株。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法。
[0006]本發(fā)明首先采用草甘膦在半野生棉自然群體中進(jìn)行處理，識(shí)別出群體中高抗的單株，自交并分收自交鈴，然后進(jìn)入“播種出苗-藥劑處理-抗性識(shí)別-單株選擇-自交-分收”的循環(huán)程序，最后從半野生棉自然群體中篩選出高抗草甘膦的材料，結(jié)果表明:三株闊葉棉6B是高抗草甘膦的半野生棉材料。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法具體包括以下關(guān)鍵步驟:
[0008](I)采用0.006%,0.03%,0.09%,0.15%、0.2%的草甘膦，分別對(duì)常規(guī)棉品種中棉所12、中棉所16、中棉所49、中棉所79和陽性對(duì)照美草抗進(jìn)行局部涂抹藥液處理和整株噴施處理，發(fā)現(xiàn)局部處理時(shí)，常規(guī)棉品種在0.09%的草甘膦濃度下出現(xiàn)藥害，整株噴施該濃度的草甘膦則致死。同時(shí)，美草抗在局部處理和噴施處理時(shí)無明顯反應(yīng)，且草甘膦實(shí)驗(yàn)殺草濃度為0.1 %。[0009](2)采用0.09%和0.15%的草甘膦對(duì)半野生棉自然群體進(jìn)行局部處理，在群體中識(shí)別出高抗0.15%草甘膦的半野生棉材料。對(duì)選擇出的高抗草甘膦半野生棉材料噴施
0.1%的草甘膦，進(jìn)一步選出高抗的單株。
[0010](3)選出的單株進(jìn)行自交，分株收摘、裝袋、分軋、分貯。
[0011](4)而后進(jìn)入“單株播種、出苗-藥劑處理-抗性識(shí)別-單株選擇-自交-分收”的程序，如此循環(huán)5次，最后從半野生棉自然群體中篩選到穩(wěn)定的高抗草甘膦的材料。
[0012]本發(fā)明草甘膦實(shí)驗(yàn)殺草濃度為0.1%，推薦殺草濃度為0.15% -0.2%。對(duì)半野生棉群體及對(duì)照進(jìn)行局部處理，篩選出的三株闊葉棉6B可抗0.15% -0.2%的草甘膦，中棉所12出現(xiàn)反應(yīng)的濃度為0.09%，美草抗無反應(yīng)，對(duì)篩選出的材料進(jìn)行噴施處理，苗期可抗
0.1 %的草甘膦，蕾期可抗0.15%的草甘膦，花鈴期可抗0.25%的草甘膦，但均出現(xiàn)受害癥狀，同期同濃度施于中棉所12則致死，施于美草抗則無明顯反應(yīng)。故篩選出的三株闊葉棉6B抗性低于轉(zhuǎn)基因抗草甘膦棉花，適宜作為非轉(zhuǎn)基因棉花種質(zhì)資源抗草甘膦鑒定的陽性對(duì)照，為棉花種質(zhì)資源高抗草甘膦材料的篩選提供參照標(biāo)準(zhǔn)。 [0013]同時(shí)，可以通過測(cè)定其莽草酸含量、鮮重/干重、葉綠素含量、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)活性等研究其抗性機(jī)制。通過一定的雜交設(shè)計(jì)和聯(lián)合分析方法研究其抗性遺傳規(guī)律。也可以將其作為抗源材料，通過傳統(tǒng)的雜交、回交方法，并結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種，實(shí)現(xiàn)抗草甘膦基因的高效轉(zhuǎn)育，培育抗性新品種。半野生棉抗性親本的利用，可以拓寬目前栽培品種的遺傳基礎(chǔ)，而且因其抗性基因來自棉花本身，不存在轉(zhuǎn)基因安全問題，屬環(huán)境友好型。
[0014]本發(fā)明在優(yōu)化棉球定位鑒定和評(píng)價(jià)半野生棉對(duì)草甘膦自然抗性的基礎(chǔ)上，結(jié)合大田噴施除草劑除草，既可大大減少鑒定工作量，又避免了 α錯(cuò)誤(無中生有)和β錯(cuò)誤(失之交臂)的出現(xiàn)，同時(shí)聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)，且結(jié)果精確可靠；本發(fā)明也為棉花
[0015]對(duì)草甘膦抗性鑒定提供了陽性對(duì)照，還為棉花抗草甘膦遺傳研究與創(chuàng)制抗草甘膦
育
[0016]種材料提供了抗源親本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1局部施藥處理棉葉，棉葉上1-4除草劑濃度依次為0.09%、0.09%、0.15%、
0.15%。
[0018]圖2局部施藥處理棉葉結(jié)果，a闊葉棉6Β抗性單株，高抗材料，施藥0.15%無反應(yīng)；b.襄抗，陽性對(duì)照材料，施藥0.15%無反應(yīng)；c.中棉所12，施藥0.09%有反應(yīng)。
[0019]圖3棉花噴施草甘膦結(jié)果，d.闊葉棉6B抗性單株；e.中棉所12;f.美草抗。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1篩選高抗草甘膦半野生棉
[0021]I材料和方法
[0022]1.1實(shí)驗(yàn)材料
[0023]實(shí)驗(yàn)材料是半野生棉，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所野生棉課題組于2006年引自美國(guó)國(guó)家棉花種質(zhì)庫(kù)，共388份(詳見表1)，具體包括33份尖斑棉、43份莫利爾棉、4份尤卡坦棉、11份雷奇蒙地棉、86份瑪利加瑯特棉、199份闊葉棉和12份帕默爾棉。陽性對(duì)照美草抗為美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗草甘膦棉花品種，陰性對(duì)照為中棉所12，均由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。除草劑草甘膦為孟山都公司生產(chǎn)的草甘膦異丙胺鹽溶液，有效成分含量為41%。
[0024]表1實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)和名稱
[0025]
【權(quán)利要求】
1.篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09%和0.15%的草甘膦對(duì)半野生棉自然群體進(jìn)行局部處理，在群體中識(shí)別出高抗0.15%草甘膦的半野生棉材料，對(duì)選擇出的高抗草甘膦半野生棉材料噴施0.1 %的草甘膦，進(jìn)一步選出高抗單株； (2)選出的高抗單株進(jìn)行自交，分株收摘、裝袋、分軋、分貯； (3)進(jìn)入“單株播種、出苗-藥劑處理-抗性識(shí)別-單株選擇-自交-分收”的程序，如此循環(huán)5次，最后從半野生棉自然群體中篩選到穩(wěn)定的高抗草甘膦的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的篩選高抗草甘膦半野生棉材料的方法，其特征在于，在步驟(3)中，“單株 播種、出苗-藥劑處理-抗性識(shí)別-單株選擇-自交-分收”循環(huán)5次。
【文檔編號(hào)】A01H1/04GK104012398SQ201410263839
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】王園園, 周忠麗, 劉方, 王春英, 蔡小彥, 王星星, 黎紹惠, 王坤波 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所