CN101401545A - 一种陆地棉杂交种的育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种陆地棉杂交种的育种方法，属于植物育种技术领域。通过多亲本混合授粉杂交、后代优株混合授粉杂交选育母本品系29－8。通过多亲本杂交、优株混合授粉杂交、枯黄萎病及黄萎混生病圃鉴定、航天诱变等技术相结合，选育父本203－16品系。用29－8作母本，以203－16品系为父本配置成杂交种宁2058。该品种属中早熟品种，生育期120天左右。株高98.60厘米，果枝节位为6.38节，单株果枝数11.96个，单株铃数22.66个，亩铃数6.59万个，单铃重6.95克，籽指10.88克，衣分41.17％，霜前花率89.23％。适合天津市各棉区种植。

Description

一种陆地棉杂交种的育种方法

一、技术领域

本发明为一种陆地棉杂交种的育种方法，属于植物育种技术领域，专用于选育中早熟、高产、抗病、花粉耐高温的陆地棉杂交种的选育。

二、背景技术

黄萎病是影响我国棉花产量的重要病害，近年来，发病面积较大，严重影响本地区棉花产量。棉花品种的抗黄萎病由于缺少抗源，病原菌致病力分化快，抗源在使用后抗病性易发生退化。抗性与产量有负相关，抗源的农艺性状往往较差。培育兼有抗黄萎病、抗枯萎病、早熟、高产等优良性状的棉花品种难度较大。生产上高产品种的抗病性差，早熟品种的产量低及早衰等是影响棉花生产的重要因素。以不同类型的品种杂交，培育杂交种是快速获得高产、抗病、早熟等综合性状优良的棉花品种的有效途径。

用少量陆地棉品种作为亲本杂交，在分离后代中选择单株，再进行株行鉴定，是棉花杂交育种的主要方法，其缺点是品种间杂交次数少，基因重组频率低，控制主要农艺性状的大量优良基因在早代被淘汰，难以选出有突破性的品系。

在棉花开花结铃得高峰期，常出现雄蕊败育、花粉活力低、花粉在柱头上的萌发力下降，导致花柱中花粉管数量下降，影响受精，幼铃脱落率高，对花粉耐高温的选择尚缺少标准，但该性状与高温天气下的产量稳定有密切关系。

针对这些问题，本发明采用多亲本混合授粉杂交，后代优良单株继续混合授粉杂交创造优良基因重组的频率，并结合航天诱变、枯萎病和黄萎病圃鉴定相结合的方法选育亲本，杂交组合鉴定采用农艺性状鉴定、原位萌发法鉴定高温下花粉在柱头上萌发力等方法相结合，选育出宁2058杂交种。

三、发明内容

技术问题

本发明针对现有技术中棉花品种在生产中存在的抗病性差、抗病与高产有负相关等问题，提供一种通过多亲本杂交，杂交后代优良单株混合花粉互交，增加优良基因重组频率，打破不良相关，病圃筛选、航天诱变(卫星搭载)、33℃高温下花粉萌发力测定、农艺性状鉴定相结合，培育早熟、抗病、高产棉花品种的育种方法。

技术方案

一种陆地棉杂交种的育种方法，包括：

1)采用多个品种混合授粉杂交和杂种后代连续选择的方法选育母本29-8以苏棉12号×苏棉9号杂交后代的F₅为母本，F₅性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度105厘米以上，单株结铃27个以上，单铃重6克以上，衣分44％，籽指9克，枯萎病指8.2，黄萎病指31.3；

取鲁棉研15号母本、春矮早、赣棉11号、泗棉4号、石远321的等量花粉混合，混合花粉与上述母本杂交，收获F₁，F₁混收，F₂群体中淘汰叶片有病斑或长势差、高度低于100厘米以下的植株，其余植株去雄，用上述等量混合花粉再进行授粉，收获杂交铃，种植F₃群体，从F₃开始群体选择单株，F₃选择标准：单株结铃25个以上、株高100厘米、吐絮畅、单铃重6.5克以上、衣分重量43％以上、籽指11克以上、单株果枝15-16台、果枝节位6-7、长势强、吐絮高峰期叶色正常、叶片中等大小、无枯黄萎病害的植株；下代种成株行，当选株行中F₄继续按上述标准选单株；F₅种成株行，F₅株行中选出皮棉产量超过对照冀668品种15％以上的高产株系，所选高产株系用原位萌发法进行33℃下雌蕊上花粉萌发力测定，选出皮棉产量超过对照冀668品种15％和花粉萌发力超对照冀668品种10％的品系29-8，该品系的生育期125天，株高100cm，果枝15台，果枝节位6.7，叶片中等大小，叶色较深，结铃性强，铃卵圆型，单铃重6.5克，衣分44％；

2)采用复合杂交、病圃鉴定相结合选育父本203-16品系

用苏棉22号×石远321的F₄为母本，F₄性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度100厘米以上，单株结铃20个以上，单铃重6.8克以上，衣分41％，籽指9.3克，枯萎病指6.2，黄萎病指26.8；

以苏16号×常抗棉的F₃品系为父本进行复合杂交，其中苏16号×常抗棉的F₃品系性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度110厘米以上，单株结铃25个以上，单铃重5.5克以上，衣分42％，籽指8.6克，枯萎病指5.2，黄萎病指18.3；复合杂交F₁群体混合收获，F₂群体在枯萎和黄萎病混生病圃种植，选择抗病植株去雄，取步骤1)获得的等量混合花粉给各个植株的雌蕊授粉，选择抗病植株上的种子混收；F₃群体在自然枯萎和黄萎病混生病地种植，进行单株选择，选择标准是：单株结铃数25个以上、株高105厘米、吐絮畅、铃重6克以上、衣分43％以上，籽指10克以上，叶片病级1级或0级，单株果枝15台，果枝节位6-7，叶片中等大小、上举，不早衰，无二次生长；F₄群体当选单株种子混合进行卫星搭载诱变，诱变群体种植，按同样标准选择单株；F₅群体按同样标准选择单株；种植F₆株系，选出综合性状表现好的株系203-16，其在黄萎病病圃中表现耐黄萎病，病指22，在枯萎病病圃表现抗病，病指8.5；该品系铃重为7.1克，单株结铃27个以上，衣分41.6％，株高110cm，单株果枝14台，果枝节位6.1，叶色深，株形为塔型，生育期125天；

3)宁2058杂交种的选育

用亲本29-8作母本和203-16品系配置杂交F₁，即为宁2058杂交种，属中早熟品种，生育期120天，株高98.60厘米，果枝节位为6.38节，单株果枝数11.96个，单株铃数22.66个，亩铃数6.59万个，单铃重6.95克，籽指10.88克，衣分41.17％，霜前花率89.23％，前期坐桃快，中下部结铃性强，成铃集中，早熟性好，霜前花率高，植株呈塔形，结铃性强，铃卵圆型，较大，铃壳薄，吐絮畅，收花方便。

有益效果

与现有技术相比，本发明一种陆地棉育种方法具有如下优点和积极效果：

采用本发明所提供的一种陆地棉的育种方法，育成品种“宁2058”是南京农业大学选育的早熟、高产、抗枯萎病、耐黄萎病的杂种一代，花粉耐高温能力强，产量受高温天气影响小，33℃下花粉在柱头上的萌发力超过冀668品种10％以上。适合天津市各棉区种植。2005年参加天津市春棉区域试验，五个试点籽棉平均亩产190.91kg，比冀668(ck)169.02kg/公斤增产12.95％，增产极显著，居13个参试品种第三位。

2007年参加天津市春棉生产试验，五个试点籽棉平均亩产261.63kg，比冀668(ck)237.85kg/亩增产10.00％，五个试点霜前皮棉平均亩产101.50kg，比冀668(ck)77.20kg/亩增产31.48％，居7个参试品种第四位。五个试点霜前皮棉平均亩产108.48公斤，比对照冀668增产29.61％，5个点全部增产。宁河一良黄萎病病指2％，，武清黄萎病病指4.69％，原种场黄萎病病指18.8％。于2008年2月通过天津市品种审定委员会审定。宜于4月底～5月初播种，宁2058属中早熟品种，纤维上半部绒长28.03mm，断裂比强度26.3cN/tex，马克隆值4.85，整齐度指数83.20％，伸长率6.60％，反射率78.60％，黄度7.2，纺纱均匀指数124。纤维洁白，外观品质和商品性较好。

四、具体实施方式

一种陆地棉杂交种的育种方法，包括：

1、采用多个品种混合授粉杂交和杂种后代连续选择的方法选育母本29-8以(苏棉12号×苏棉9号)F₅为母本，F₅性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度105厘米以上，单株结铃27个以上，单铃重6克以上，衣分44％，籽指9克，枯萎病指8.2，黄萎病指31.3。取鲁棉研15号母本、春矮早、赣棉11号、泗棉4号、石远321的等量花粉混合，混合花粉与母本杂交，收获F₁，F₁混收，F₂群体中淘汰生长势差(个体明显矮小)的植株，其余植株去雄，上述等量花粉混合再进行授粉，收获杂交铃。种植F₃群体，在F₃群体选择单株，选择标准：单株结铃强(每亩3000株密度，单株结铃25个以上)、株高100厘米左右、吐絮畅、单铃重6.5克以上、衣分43％以上、籽指11克以上、单株果枝15-16台、果枝节位6-7、长势强、不早衰(吐絮高峰期叶色正常)、叶片中等大小、无枯、黄萎病害的植株，下代种成株行，每行25株。F₄当选株行中继续按上述标准选单株，种成F₅株行，每行20株。F₅株行中选出无明显分离、皮棉产量超过对照冀668品种15％以上的株系5个，5个高产株系用原位萌发法(参考文献：棉花学报，2007，19(2)：102-105，自然科学进展，2007，17(9)：1299-1303)进行33℃下雌蕊上花粉萌发力测定选出皮棉产量和花粉萌发力(超对照冀668品种10％)均较好的品系29-8。该品系的生育期125天左右，株高100cm左右，果枝15台左右，果枝节位6.7，叶片中等大小，叶色较深，结铃性强，铃卵圆型，单铃重6.5克左右，衣分44％左右。

2、采用复合杂交、病圃鉴定相结合选育父本203-16品系

用(苏棉22号×石远321)F₄为母本，F₄性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度100厘米以上，单株结铃20个以上，单铃重6.8克以上，衣分41％，籽指9.3克，枯萎病指6.2，黄萎病指26.8；(苏16号×常抗棉)F₃品系为父本进行复合杂交，其中(苏16号×常抗棉)F₃品系性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度110厘米以上，单株结铃25个以上，单铃重5.5克以上，衣分42％，籽指8.6克，枯萎病指5.2，黄萎病指18.3。

F₁群体混合收获，F₂群体在人工接种的枯萎和黄萎病混生病圃(参照文献：棉花品种区域试验中的抗病鉴定技术，华中农业大学学报，2004，23(5))种植，淘汰在蕾期感枯、黄萎病和长势弱的植株，每个抗病植株去雄，取上述等量花粉充分混合给各个植株的雌蕊授粉，淘汰吐絮期感病的植株，抗病植株上的种子混收。

F₃群体在天津宝坻试验基地的自然枯萎和黄萎病混生病地种植，进行单株选择，主要选择标准是：结铃性强(每亩3000株密度，单株结铃数25个以上)、株高105厘米左右、吐絮畅、铃重6克以上、衣分43％以上，籽指10克以上，叶片病级1级或0级，单株果枝15台左右，果枝节位6-7。叶片中等大小、上举，不早衰，二次生长不明显。F₄群体当选单株种子混合进行卫星搭载诱变(我国第18颗返回式卫星)，诱变群体种植，按同样标准选择单株；F₅株系继续按同样标准选单株，种植F₆株系，每个株系种25株，根据产量、抗病性、生长势等选出综合性状表现好、无明显分离的株系203-16。

203-16品系在黄萎病病圃中鉴定，表现耐黄萎病，病指22左右。在枯萎病病圃鉴定，表现抗病，病指8.5以下。被确定作为抗病亲本。该品系铃重为7.1克左右，结铃性中等(每亩3000株密度，单株结铃27个以上)，衣分41.6％，株高110cm左右，单株果枝14台，果枝节位6.1，叶色深，株形为塔型，生育期125天。

3、花粉耐高温性状评价

优良高产品系用原位萌发法测定33℃条件下花粉在雌蕊柱头上的萌发力，用于评价授粉过程花粉耐高温逆境的性状表现。该性状与高温天气下的产量稳定有密切关系。29-8和203-16品系的花粉萌发力70％以上，明显高于其他材料。测定方法参照文献：棉花学报，2007，19(2)：102-105。自然科学进展，2007，17(9)：1299-1303。

4、宁2058杂交种的选育

用亲本29-8作母本和203-16品系配置杂交F₁，一起和其它F₁进行2年4点的系统比较试验，对照品种为冀668，该组合皮棉产量较对照显著增产20％左右。用原位萌发法进行33℃下雌蕊上花粉萌发力测定，花粉萌发力73％。较对照冀668品种高11％。在病圃鉴定抗枯萎病、黄萎病性状，枯萎病指2.76，黄萎病指29.4。

5、品种特性

宁2058为非转基因陆地棉杂交种，属中早熟品种，生育期120天左右。株株高98.60厘米，果枝节位为6.38节，单株果枝数11.96个，单株铃数22.66个，亩铃数6.59万个，单铃重6.95克，籽指10.88克，衣分41.17％，霜前花率89.23％。前期坐桃快，中下部结铃性强，成铃集中。早熟性好，霜前花率高。植株呈塔形。结铃性强，铃卵圆型，较大，铃壳薄，吐絮畅，收花方便。2005年参加天津市春棉区域试验，五个试点籽棉平均亩产190.91kg，比冀668(ck)169.02kg/公斤增产12.95％，增产极显著，居13个参试品种第三位(天津区域试验结果)。

2007年参加天津市春棉生产试验，五个试点籽棉平均亩产261.63kg，比冀668(ck)237.85kg/亩增产10.00％，五个试点霜前皮棉平均亩产101.50kg，比冀668(ck)77.20kg/亩增产31.48％，居7个参试品种第四位。五个试点霜前皮棉平均亩产108.48公斤，比对照冀668增产29.61％，5个点全部增产。宁河一良黄萎病病指2％，，武清黄萎病病指4.69％，原种场黄萎病病指18.8％。2007年天津市农科院植物保护研究所人工接种抗病性鉴定结果：该品种抗枯萎病，耐黄萎病(天津区域试验结果)。

杂交种宁2058于2008年2月通过天津市品种审定委员会审定。该品种纤维品质符合纺织工业要求，棉纤维洁白有丝光，外观品质商品性较好。2007年农业部棉花品质监督检验测试中心纤维品质检测结果：上半部绒长为28.03mm，断裂比强度26.3为cN/tex，马克隆值为4.85，整齐度指数为83.20％，伸长率为6.60％，反射率为78.60％，黄度为7.2，纺纱均匀指数为124(天津区域试验结果)。

Claims (1)

1、一种陆地棉杂交种的育种方法，包括：

1)采用多个品种混合授粉杂交和杂种后代连续选择的方法选育母本29-8

以苏棉12号×苏棉9号杂交后代的F₅为母本，F₅性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度105厘米以上，单株结铃27个以上，单铃重6克以上，衣分44％，籽指9克，枯萎病指8.2，黄萎病指31.3；

取鲁棉研15号母本、春矮早、赣棉11号、泗棉4号、石远321的等量花粉混合，混合花粉与上述母本杂交，收获F₁，F₁混收，F₂群体中淘汰叶片有病斑或长势差、高度低于100厘米以下的植株，其余植株去雄，用上述等量混合花粉再进行授粉，收获杂交铃，种植F₃群体，从F₃开始群体选择单株，F₃选择标准：单株结铃25个以上、株高100厘米、吐絮畅、单铃重6.5克以上、衣分重量43％以上、籽指11克以上、单株果枝15-16台、果枝节位6-7、长势强、吐絮高峰期叶色正常、叶片中等大小、无枯黄萎病害的植株；下代种成株行，当选株行中F₄继续按上述标准选单株；F₅种成株行，F₅株行中选出皮棉产量超过对照冀668品种15％以上的高产株系，所选高产株系用原位萌发法进行33℃下雌蕊上花粉萌发力测定，选出皮棉产量超过对照冀668品种15％和花粉萌发力超对照冀668品种10％的品系29-8，该品系的生育期125天，株高100cm，果枝15台，果枝节位6.7，叶片中等大小，叶色较深，结铃性强，铃卵圆型，单铃重6.5克，衣分44％；

2)采用复合杂交、病圃鉴定相结合选育父本203-16品系

用苏棉22号×石远321的F₄为母本，F₄性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度100厘米以上，单株结铃20个以上，单铃重6.8克以上，衣分41％，籽指9.3克，枯萎病指6.2，黄萎病指26.8；以苏16号×常抗棉的F₃品系为父本进行复合杂交，其中苏16号×常抗棉的，F₃品系性状表现为群体性状整齐一致，没有分离，植株高度110厘米以上，单株结铃25个以上，单铃重5.5克以上，衣分42％，籽指8.6克，枯萎病指5.2，黄萎病指18.3；复合杂交F₁群体混合收获，F₂群体在枯萎和黄萎病混生病圃种植，选择抗病植株去雄，取步骤1)获得的等量混合花粉给各个植株的雌蕊授粉，选择抗病植株上的种子混收；F₃群体在自然枯萎和黄萎病混生病地种植，进行单株选择，选择标准是：单株结铃数25个以上、株高105厘米、吐絮畅、铃重6克以上、衣分43％以上，籽指10克以上，叶片病级1级或0级，单株果枝15台，果枝节位6-7，叶片中等大小、上举，不早衰，无二次生长；F₄群体当选单株种子混合进行卫星搭载诱变，诱变群体种植，按同样标准选择单株；F₅群体按同样标准选择单株；种植F₆株系，选出综合性状表现好的株系203-16，其在黄萎病病圃中表现耐黄萎病，病指22，在枯萎病病圃表现抗病，病指8.5；该品系铃重为7.1克，单株结铃27个以上，衣分41.6％，株高110cm，单株果枝14台，果枝节位6.1，叶色深，株形为塔型，生育期125天；

3)宁2058杂交种的选育

用亲本29-8作母本和203-16品系配置杂交F₁，即为宁2058杂交种，属中早熟品种，生育期120天，株高98.60厘米，果枝节位为6.38节，单株果枝数11.96个，单株铃数22.66个，亩铃数6.59万个，单铃重6.95克，籽指10.88克，衣分41.17％，霜前花率89.23％，前期坐桃快，中下部结铃性强，成铃集中，早熟性好，霜前花率高，植株呈塔形，结铃性强，铃卵圆型，较大，铃壳薄，吐絮畅，收花方便。