[00767110]棉花分子育种技术体系建立与应用

针对棉花育种中的转基因育种周期长、可利用的基因有限、常规育种选择效率低等的关键问题，在国家相关项目的资助下，利用现代生物技术手段，课题组于2001年启动了棉花分子育种技术体系的创建工作。棉花分子技术育种体系主要从功能基因的分离、转基因育种和分子标记辅助选择育种对这三个方面进行创新和技术突破。建立了高效的转基因体系，利用农杆菌介导的转化方法，以胚性愈伤代替下胚轴作为感染受体并通过无菌嫁接的手段获得再生转基因植株。该方法转化效率高，转化周期大大缩短，由原来的一年或更长时间缩短到6个月。首次将SRAP标记应用于棉花分子遗传连锁图的构建，该方法可大大节约了引物合成的成本，效率高，利用较少的引物组合构建了高密度的棉花分子标记遗传图，并对棉花产量和品质性状进行了定位，可应用于分子标记辅助育种。建立了经济、快速、稳定的棉花RNA提取方法。利用该方法构建了黄萎病诱导的差减文库、陆地棉纤维发育的差减文库和海岛棉纤维发育的平衡化文库，分离了黄萎病抗病相关的基因和棉花纤维发育的相关基因。此外，利用文库中的表达序列开发了首批海岛棉的EST-SSR，这些功能性标记有助于相关基因的定位和分子标记辅助育种。上述三个方面的技术分别获得了国家发明专利。棉花分子技术育种体系优势明显，已经在现代棉花育种领域中发挥了重要作用，并且良好的经济和社会效益。课题组利用胚性愈伤转基因技术创造的材料为亲本培育出“华杂棉1号”和“华杂棉2号”，在湖北、河南累计推广62.8万亩，增加经济效益6847万元。浙江大学利用课题组的快速转基因方法创造的材料育成的品种2008年新增经济效益17.5万元。中国农业科学院棉花研究所、浙江大学、西南大学利用课题组的技术体系每年都可以节约成本约10万元左右。棉花分子技术育种体系创造的材料在育种中有很大的价值，由于材料不能等同于品种，被育种单位引用后，不容易进行知识产权保护，所以这些专利需要技术孵化和推广资金。此外，产生的品种需要与企业联合形成产业化。