早花基因(FT)介導(dǎo)的煙草快速回交育種技術(shù)研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要求新品種的快速推出，而常規(guī)育種周期比較長(zhǎng)，已經(jīng)不能滿足人們生產(chǎn)生活的需要，縮短育種周期，快速培育出優(yōu)良新品種一直是育種家們努力的方向。早花基因Flowering LocusT(FT)及其同源基因在促進(jìn)植物成花和發(fā)育階段轉(zhuǎn)變過程中起重要作用，有促進(jìn)植物早花的保守功能。本研究以模式植物煙草為研究對(duì)象，結(jié)合外源FT基因引起的早花現(xiàn)象，重點(diǎn)進(jìn)行了煙草TMV抗性目標(biāo)性狀快速回交轉(zhuǎn)移技術(shù)和胞質(zhì)雄性不育系的快速創(chuàng)建技術(shù)的研究，旨在解

2、決常規(guī)回交育種周期較長(zhǎng)的問題，探索縮短作物育種周期的方法。研究取得了主要進(jìn)展如下:
　　1、研究建立了早花基因介導(dǎo)的煙草快速回交育種技術(shù)。該技術(shù)的核心特征有兩個(gè):(1)創(chuàng)建并鑒定獲得含單拷貝FT基因的煙草早花供體植株，利用其作為非輪回親本，開展回交;(2)回交最終世代可成功分離掉早花基因，獲得正常開花創(chuàng)新種質(zhì)，僅縮短育種周期，不影響創(chuàng)新種質(zhì)性狀表現(xiàn)。
　　2、本研究利用RT-PCR技術(shù)，從擬南芥中分離得到FT基因，構(gòu)建植物表

3、達(dá)載體FT-P22，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)入烤煙品種FC8和Coker371 gold，并分別鑒定獲得了轉(zhuǎn)單拷貝FT基因的兩個(gè)品種的煙草植株，為后續(xù)FT基因介導(dǎo)的回交改良研究和不育系的快速創(chuàng)建研究奠定了種質(zhì)材料基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，早花植株一般在3-4片葉現(xiàn)蕾開花，平均葉片數(shù)比對(duì)照植株少15-16片，平均株高比對(duì)照植株矮約90 cm，現(xiàn)蕾時(shí)間比對(duì)照植株提前了約80天。
　　3、利用設(shè)計(jì)的快速回交育種技術(shù)，在已有的TMV抗性及分子標(biāo)記開發(fā)的基

4、礎(chǔ)上，以獲得的抗TMV的單拷貝早花植株Fc8為父本，以感TMV的中煙100作為輪回親本來驗(yàn)證該回交技術(shù)的可行性。在雜交和回交早代，每一代篩選早花且含有TMV抗性的植株連續(xù)回交;在回交最終世代，選擇含有TMV抗性的早花植株自交;在自交分離世代，選擇含有TMV抗性的非早花植株，繼續(xù)自交鑒定篩選目標(biāo)性狀純合的植株，鑒定其不含啟動(dòng)子、終止子、篩選標(biāo)記基因、FT早花基因等轉(zhuǎn)基因元件后，即可作為創(chuàng)新種質(zhì)利用。該研究為整個(gè)作物育種的目標(biāo)性狀快速回交改

5、良提供可以借鑒的育種方法。目前，已利用該方法回交加代到BC4F1。早花基因在回交各世代均能穩(wěn)定表達(dá)，縮短回交育種一半周期;早花加代結(jié)合TMV分子標(biāo)記篩選得到了BC1、BC2、BC3代TMV抗性煙草新種質(zhì)。
　　4、利用設(shè)計(jì)的不育系的快速創(chuàng)建技術(shù)，以獲得的單拷貝早花植株為父本，與Fc8常規(guī)不育系為母本雜交，并在后代中選擇早花植株與輪回親本可育Fc8多次回交，最終獲得與常規(guī)不育植株Fc8農(nóng)藝性狀一致的植株，建立了不育系的快速培育體系。