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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1331
-
1337
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1331
-
1337
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1332
研究背景
黄萎病已经遍及中国各主产棉区，成为自枯
萎病得到有效控制之后棉花生产上的第一大病
害，严重影响棉花的产量。
20
世纪
90
年代，黄萎
病连续大爆发并在中国各主产棉区大面积流行，
其中
1993
年发病面积高达
2.67
×
10
6
hm
2
，损失皮
棉
1
×
10
8
kg
，
1995
年和
1996
年黄萎病连续爆发，
发病面积达到
1.6
×
10
6
hm
2
和
1.33
×
10
6
hm
2
，尤其
是北方棉区部分棉田出现成片病株落叶成光秆的
现象，造成棉花大幅度减产，以致绝收
(
简桂良等
,
2003,
中国棉花
, 30(3): 13-14)
。因此，如何防治黄
萎病成为中国棉花生产上的重要研究课题。黄萎病
属于土传性维管束真菌病害，多年实践证明化学防
治、生物防治等方法抗病效果不明显，而培育抗病
品种是预防控制该病的唯一出路，虽经研究人员多
年努力，目前中国尚无高抗黄萎病的高产棉花品种
应用于生产实践。
分子标记辅助选择
(molecular marker-assisted
selection, MAS)
是随着现代分子生物学技术迅速发
展而产生的新技术，利用与性状或者表型连锁的分
子标记快速准确地分析个体的遗传组成，实现对基
因型的直接选择，进行分子育种
(Lee, 1995; Mohan
et al., 1997)
。这一技术已经在小麦、水稻、大豆、
黄瓜、南瓜等多种农作物上得到应用
(
白智龙和周鸿
,
2008;
谭行之等
, 2010;
张芳等
, 2010;
王竹林等
,
2011;
殷得所等
, 2011)
。在棉花上，经过研究者的
共同努力，已经初步构建了高密度的棉花遗传连
锁图谱
(Shen et al., 2006; Guo et al., 2008; Qin et
al., 2008; Yang et al., 2008; Lin et al., 2009; Zhang
et al., 2009; 2012;
蒋锋等
, 2009,
中国科学
, 39(9):
849-861)
，并开始尝试应用于棉花分子标记辅助育
种，包括棉花纤维品质
(Guo et al., 2005)
、抗病性状
(
王省芬等
, 2007)
、不育系恢复系改良
(
李朋波等
,
2007)
、抗根结线虫基因定位
(Shen et al., 2010)
等。
综上研究表明，在育种过程中借助于分子标记技术
手段进行辅助选择，可以有效地提高性状改良的选
育效率，加快育种进程。但是到目前为止，将分子
标记辅助选择技术应用到棉花抗黄萎病育种并获
得成功的研究尚未见报道。
有鉴于此，本研究以抗病性较强的中植
372
为
对象，利用和感病棉种军棉
1
号构建的
F
2
群体，对
已经报道的
SSR
标记进行了筛选，获得了与中植
372
抗黄萎病性状相关标记
6
个，其中
1
个标记
NAU1269
与抗黄萎病性状紧密连锁。在此基础上，
以中植
372
为抗性资源父本或者母本，通过高致病
性人工黄萎病病圃高压筛选结合抗黄萎病分子标
记
NAU1269
跟踪，旨在开发出可应用于棉花抗黄
萎病分子育种的技术方法和路径。
1
结果与分析
1.1
抗黄萎病品种选育
以建立的人工黄萎病圃对
300
多个棉花材料进
行高压筛选，获得了抗病性稳定的备选育种材料中
植
372
。通过花粉管通道法导入
Bt
基因和转基因植
株筛选后，海南加代并选育出
65
个具有优良农艺
性状的单株；随后种植于人工黄萎病病圃，进行
单株分离和高压抗性筛选，选育出兼具抗虫和抗
黄萎病单株
106
个；混种并继续逐年高压抗性选
育，最终获得具有优良农艺性状的抗黄萎病品系
中植棉
2
号。
同时，利用抗病材料中植
372
和感病材料军棉
1
号配制组合构建的
F
2
作图群体，利用已公布的
SSR
引物筛选获得与黄萎病抗性紧密连锁的
SSR
标记
NAU1269
。在此基础上，通过抗病材料中植
372
与不同优良农艺性状的亲本配置组合，经过回
交、海南加代选育、再杂交等过程，结合病圃高压
筛选和黄萎病抗性紧密连锁的
SSR
标记
NAU1269
跟踪结果，选育出了具有优良农艺性状的抗
/
高耐黄
萎病品种，包括中植棉
6
号、中植棉
8
号、新植杂
2
号、新植
5
号等
(
图
1)
。由此表明，结合田间病圃
高压筛选和分子标记跟踪是一条可行的抗病虫育
种方法，选育过程快速准确，育成的品种含有与抗
黄萎病标记
NAU1269
连锁的区段，抗
(
耐
)
黄萎病性
强且性状稳定，产量高，适应性广等特点。
图
1
中植棉
2
号和新植
5
号
Figure 1 Phenotype of cv. Zhongzhimian2 and cv. Xinzhi5