一種以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及育種技術(shù)，具體是一種以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草(Nicotiana tabacum L.)屬管狀花目，前科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木質(zhì)化?；ㄐ蝽斏瑘A錐狀，多花;蒴果卵狀或矩圓狀，長約等于宿存萼。夏秋季開花結(jié)果。主要分布于南美洲、南亞、中國。
[0003]煙草早花是指煙株比該品種在當(dāng)?shù)卣Ｔ耘鄺l件下早現(xiàn)蕾開花的現(xiàn)象。由于早花的煙株營養(yǎng)生長時間短，存在著產(chǎn)量低等問題，目前種植推廣的煙草品種一般都不表現(xiàn)為早花。常愛霞等利用早花基因(FT)介導(dǎo)的煙草進(jìn)行了快速回交改良育種，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)不僅有轉(zhuǎn)入未知基因等的風(fēng)險，且存在設(shè)備成本高、技術(shù)要求高導(dǎo)致的準(zhǔn)入門檻高的問題，不利于在廣大煙草育種者中進(jìn)行推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有常規(guī)煙草育種過程中對早花性狀利用少，轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用早花性狀育種存在風(fēng)險，且技術(shù)難度高不易推廣的問題，提供一種以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法。
[0005]為便于理解，本發(fā)明將早花顯性單基因標(biāo)為A，將其等位的隱性基因標(biāo)為a。本發(fā)明所涉早花基因為顯性單基因，其遺傳規(guī)律符合孟德爾定律，基因型AA和Aa的煙草表現(xiàn)型均為早花，基因型aa的煙草表現(xiàn)型為花期正常。
[0006]本發(fā)明的以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法，包括如下步驟:
[0007]I)以顯性單基因早花材料0(基因型為AA)與核心親本P雜交，后以核心親本P為輪回親本連續(xù)回交，直至獲得遺傳背景純合的純合早花核心親本Q(基因型為AA);
[0008]2)以純合早花核心親本Q與花期正常的親本(基因型為aa)分別配制η個雜交組合，獲得η個組合的雜合早花單交?工(基因型為Aa);
[0009]3)通過聚合雜交將η個組合的雜合早花單交?工的多種優(yōu)良性狀集中到花期正常的聚合雜交種中(基因型為aa)，且聚合雜交過程中以主枝上的花為花粉受體進(jìn)行雜交，以側(cè)枝上的花自交，種植自交種進(jìn)行早花基因型鑒別，確保中間材料的早花基因型均為雜合(基因型均為Aa);
[0010]4)以聚合雜交種為基礎(chǔ)材料進(jìn)行育種，培育新的煙草品種；
[0011]η為自然數(shù)且η 2 2。
[0012]為聚合更多的優(yōu)良性狀，η優(yōu)選為η>2，綜合考慮以聚合雜交種育種時以較少的自交代數(shù)純化基因型的需求，η更優(yōu)選為3或4，最優(yōu)選為4。
[0013]當(dāng)η為4時，步驟3)優(yōu)選為具體步驟如下:
[0014]①將4個雜合早花單交?!兩兩雜交，獲得兩個雙交F1組合的種子；
[0015]②按組合種植雙交^并淘汰花期正常的單株，以一個組合所選早花單株主枝上的花為花粉受體與另一組合所選早花單株進(jìn)行雜交，獲得四交F1種子，并將上述兩個所選早花單株側(cè)枝上的花自交，獲得雙交F1自交種Z;
[0016]③按株系種植雙交F1自交種Z，觀察是否出現(xiàn)生育期分離，以此淘汰與生育期不分離的雙交?工自交種Z具有相同父本或母本的四交F1;
[0017]④種植父母本雙交F1所得雙交?工自交種Z的生育期均分離的四交?工，結(jié)合育種目標(biāo)選取聚合了多種優(yōu)良性狀的花期正常單株作為聚合雜交種。
[0018]其中，所述顯性單基因早花材料O可通過現(xiàn)有技術(shù)任何途徑獲得，優(yōu)選通過非轉(zhuǎn)基因途徑獲得。所述非轉(zhuǎn)基因途徑獲得可選通過自然突變、誘導(dǎo)突變、常規(guī)育種中的任一種獲得。所述顯性單基因早花材料O最優(yōu)選為通過誘導(dǎo)突變獲得的煙草顯性單基因早花突變體EF30或其表現(xiàn)型為早花的后代。
[0019]其中，所述核心親本P、親本X^XfXn，為根據(jù)育種目標(biāo)從煙草種質(zhì)中選擇的不同親本材料。所述煙草種質(zhì)包括各種煙草品種、品系和單株。例如紅花大金元、K326、凈葉黃、Cokerl76、NC82、Coker319 等。
[0020]所述雜交，為常規(guī)的雜交，要點有:一是依據(jù)父本和母本的生物學(xué)特性，采取栽培技術(shù)措施，使父母本在同一時間開花;二是通過人工去雄、人工授粉等外部手段將父本的花粉傳到母本的柱頭上進(jìn)行雜交授粉，獲取雜交種子。
[0021 ]其中，所述雜交和回交，當(dāng)一個親本早花，另一個親本正?；ㄆ跁r，正?；ㄆ诘挠H本比早花的親本提早播種以確保父母本花期相遇。提早播種一般為提早85-95天播種。
[0022]其中，所述連續(xù)回交可以進(jìn)行常規(guī)育種，也可以結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種。
[0023]其中，所述連續(xù)回交的代數(shù)優(yōu)選為4-6代。
[0024]其中，所述遺傳背景純合是該育種材料或其后代在早花之外的其他性狀表現(xiàn)不分離或與輪回親本相同。
[0025]其中，所述多種優(yōu)良性狀，為兩種及兩種以上的優(yōu)良性狀。所述優(yōu)良性狀為符合育種目標(biāo)的性狀。
[0026]其中，步驟I)所述以顯性單基因早花材料O與核心親本P雜交，其中的顯性單基因早花材料O作為母本或作為父本。
[0027]其中，步驟4)所述培育新的煙草品種為以現(xiàn)有的任何育種方法實現(xiàn)，優(yōu)選通過常規(guī)育種或者生物技術(shù)育種實現(xiàn)。生物技術(shù)育種可為體細(xì)胞雜交育種技術(shù)、分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)、單倍體育種技術(shù)和組織培養(yǎng)育種技術(shù)等。新的煙草品種的類型可為常規(guī)種、恢復(fù)系、不育系、保持系、雜交種、群體品種等品種類型中的任一種。
[0028]本發(fā)明還提供所述以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法在煙草育種中的應(yīng)用。
[0029]本發(fā)明還提供以上述方法所得的聚合雜交種在煙草育種中的應(yīng)用。
[0030]本發(fā)明所述以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法，具有如下優(yōu)占.V.
[0031]正常煙草育種中種植一個世代需130天以上，表現(xiàn)型為早花的煙草育種種植一個世代只需60-70天，節(jié)省近一半時間。本發(fā)明以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法以每一代節(jié)省近一半時間的速度，快速實現(xiàn)了n+1個親本(親本Xn+核心親本P)中的優(yōu)異基因的重組，得到聚合有多種優(yōu)良基因的聚合雜交種，為培育新的煙草品種豐富了育種資源。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明以顯性單基因早花材料進(jìn)行煙草快速聚合育種的方法在η為4時的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。
[0034]若未特別指明，實施例中所用的雜交技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)雜交技術(shù)。
[0035]以下實施例中所涉煙草顯性單基因早花突變體EF30為以云煙85經(jīng)輻射誘變育種得到的煙草顯性單基因早花突變體，在貴州省煙草科學(xué)研究院種子庫中有留存，公眾可從該種子庫購買、交換資源或者引種。
[0036]以下實施例中所涉其它品種(系)，均為公知公用的煙草品種(系)，可引自種子庫或各品種的選育單位，具體如下:
[0037]云煙85:云南省煙草科學(xué)研究所選育的品種，1996年通過全國煙草品種審定委員會審定。
[0038]NC82:是美國北卡羅來納州煙草試驗站育成的品種，1978年在美國推廣，1980年引入我國。
[0039]畢納I號:貴州省煙草公司畢節(jié)市公司選育的烤煙品種，2015年全國煙草品種審定委員會審定。
[0040]NC729:是美國北卡羅萊納州煙草試驗站育成的烤煙品種，1990年在美國推廣，1996年從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所引入貴州。
[0041]貴煙2號:貴州省煙草公司黔南州煙草公司和貴州省煙草科學(xué)研究院選育，2014年通過貴州省農(nóng)業(yè)評審。
[0042]Κ326:美國諾斯樸.金種子公司所育品種，1985年從美國引進(jìn)云南省，1988年通過云南省農(nóng)作物品種審定委員會審定，1989年通過全國煙草品種審定委員會審定。