农业的可持续发展要求新品种的快速推出,而常规育种周期比较长,已经不能满足人们生产生活的需要,缩短育种周期,快速培育出优良新品种一直是育种家们努力的方向。早花基因Flowering Locus T(FT)及其同源基因在促进植物成花和发育阶段转变过程中起重要作用,有促进植物早花的保守功能。本研究以模式植物烟草为研究对象,结合外源FT基因引起的早花现象,重点进行了烟草TMV抗性目标性状快速回交转移技术和胞质雄性不育系的快速创建技术的研究,旨在解决常规回交育种周期较长的问题,探索缩短作物育种周期的方法。研究取得了主要进展如下:1、研究建立了早花基因介导的烟草快速回交育种技术。该技术的核心特征有两个:(1)创建并鉴定获得含单拷贝FT基因的烟草早花供体植株,利用其作为非轮回亲本,开展回交;(2)回交最终世代可成功分离掉早花基因,获得正常开花创新种质,仅缩短育种周期,不影响创新种质性状表现。2、本研究利用RT-PCR技术,从拟南芥中分离得到FT基因,构建植物表达载体FT-P22,通过农杆菌介导法转入烤烟品种FC8和Coker371 gold,并分别鉴定获得了转单拷贝FT基因的两个品种的烟草植株,为后续FT基因介导的回交改良研究和不育系的快速创建研究奠定了种质材料基础。研究发现,早花植株一般在3-4片叶现蕾开花,平均叶片数比对照植株少15-16片,平均株高比对照植株矮约90 cm,现蕾时间比对照植株提前了约80天。3、利用设计的快速回交育种技术,在已有的TMV抗性及分子标记开发的基础上,以获得的抗TMV的单拷贝早花植株Fc8为父本,以感TMV的中烟100作为轮回亲本来验证该回交技术的可行性。在杂交和回交早代,每一代筛选早花且含有TMV抗性的植株连续回交;在回交最终世代,选择含有TMV抗性的早花植株自交;在自交分离世代,选择含有TMV抗性的非早花植株,继续自交鉴定筛选目标性状纯合的植株,鉴定其不含启动子、终止子、筛选标记基因、FT早花基因等转基因元件后,即可作为创新种质利用。该研究为整个作物育种的目标性状快速回交改良提供可以借鉴的育种方法。目前,已利用该方法回交加代到BC4F1。早花基因在回交各世代均能稳定表达,缩短回交育种一半周期;早花加代结合TMV分子标记筛选得到了BC1、BC2、BC3代TMV抗性烟草新种质。4、利用设计的不育系的快速创建技术,以获得的单拷贝早花植株为父本,与Fc8常规不育系为母本杂交,并在后代中选择早花植株与轮回亲本可育Fc8多次回交,最终获得与常规不育植株Fc8农艺性状一致的植株,建立了不育系的快速培育体系。