CN105123494A - 一种抗虫短季棉新品种选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗虫短季棉新品种选育方法，包括：将转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系与短季棉鲁458系亲本杂交，F₁代冬季海南省种植混收，F₂分离世代内地4月20日前后春种，吐絮期按照育种目标选早熟、抗虫优株，F₃代内地5月30日前后夏种；继续从优株行中选择早熟、抗虫优株，进行各生育期和农艺性状调查，F₄-F₅、F₆代继续株行比较、鉴定，从优株行中选早熟抗虫优株，至性状稳定；通过田间初选，收花计产、室内考种，测定纤维品质，决选优株行升入上一级新品系多点比较鉴定试验。本发明拓宽短季棉育种种质资源利用范围，克服了早熟性与产量、品质性状间负相关关系，选育出生育期更短、抗虫、高产、优质短季棉新品种。

Description

一种抗虫短季棉新品种选育方法

技术领域

本发明属于棉花育种技术领域，尤其涉及一种抗虫短季棉新品种选育方法。

背景技术

棉花作为我国重要的战略物资，在我国国民经济中占有十分重要的地位和作用。我国人多地少，确保13多亿人粮食安全是头等大事，粮棉争地矛盾突出；另一方面，棉花生育期长，生产管理用工多，近年来随着劳动力成本的大幅上升，植棉效益降低。如何利用现有土地资源实现粮棉双丰收，增加植棉收入，成为当前急需解决的重要课题。缩短棉花生育期，培育早熟棉花品种，实现棉花与粮食作物的间、套(轮)作种植，是解决这一问题的有效途径之一。短季棉是生育期相对较短的一种陆地棉(GossypiumhirsutumL.)品种类型，其形成和发展是在特定的生态环境条件和农业种植制度下，与一定的社会经济条件、生产水平和科学技术水平相适应的。一般情况下，短季棉品种全生育期比春棉品种短30天左右，播种期可推迟30～40天。由于短季棉生育期短、经济系数高，对于提高黄河、长江流域棉区复种指数，增加单位面积经济效益具有重要意义。但是短季棉品种存在早熟性与产量、品质性状负相关的矛盾，制约了短季棉品种的推广种植。我国短季棉育种与栽培始于上世纪70年代，中国农业科学院棉花研究所从黑山棉1号中选出变异株509，1980年定名为中棉所10号，该品种成为我国短季棉育种的主要早熟种质源。此后全国各主产棉省份普遍开展了短季棉新品种选育研究，先后选育出鲁棉10号、鲁742、中棉所16号、27号等一大批短季棉新品种，促进了棉麦两熟种植制度的发展。同常规春棉品种选育一样，我国短季棉育种方法主要有系统选育、杂交育种、诱变育种、杂交优势利用以及生物技术等育种手段。上世纪九十年代初，棉铃虫在我国北方棉区持续特大爆发，对棉花生产造成了巨大威胁，生产上迫切需要抗棉铃虫短季棉品种，但当时仅有的转基因抗虫棉种质材料均是常规春棉，依靠传统育种方法短时间内难以选育出转基因抗虫短季棉品种，而且，品种的早熟性与产量、品质、抗性等性状间存在着显著的负相关关系，如何选育出生育期更短，更高产优质的短季棉新品种一直是育种家们努力追求的目标。因此，迫切需要短季棉育种方法的创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗虫短季棉新品种选育方法，旨在解决依靠传统育种方法短时间内难以选育出转基因抗虫短季棉品种的问题。

本发明是这样实现的，一种抗虫短季棉新品种选育方法，所述抗虫短季棉新品种选育方法包括以下步骤：

步骤一，将转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系与短季棉鲁458系亲本杂交，F₁代冬季海南省种植混收，F₂分离世代内地4月20日前后春种，吐絮期按照育种目标选早熟、抗虫优株，F₃代内地5月30日前后夏种；

步骤二，继续从优株行中选择早熟、抗虫优株，进行各生育期和农艺性状调查，F₄-F₅、F₆代继续株行比较、鉴定，从优株行中继续选早熟抗虫优株，直至性状稳定；

步骤三，通过田间初选，收花计产、室内考种，HVI900仪测定纤维品质，决选优株行升入上一级新品系多点比较鉴定试验。

进一步，所述抗虫短季棉新品种选育方法选育抗棉铃虫短季棉品种是以泗棉3号转Bt基因常规抗虫棉(春棉)选系鲁55系为父本，非转基因短季棉(夏棉)选系鲁458系为母本一次杂交选育而成，鲁458系是以中棉所10号为母本，与短季棉品系鲁4079系为父本杂交，以5万伦琴60Co-r射线辐照处理F1代种子，后经连续多代系统选择鉴定育成。

进一步，所述转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系生育期127天，株高77cm，衣分为37％，抗虫性纯合。

进一步，所述短季棉鲁458系生育期107天，株高80cm，衣分38％，不抗虫。

本发明提供的抗虫短季棉新品种选育方法，本发明通过春棉和夏棉一次性杂交，极端早、晚播(春、夏播)种植选择鉴定和不防治二代棉铃虫加大抗虫性选择压力等措施，选育出转Bt基因抗虫短季棉鲁890系、N881系等新品系和鲁棉研35号、鲁54等短季棉新品种，某些性状具有超亲遗传特性，一定程度上打破了早熟性与丰产性等性状的负相关，实现了高抗棉铃虫性与多个农艺性状的同步改良。本发明利用春棉与夏棉杂交，拓宽短季棉育种种质资源利用范围，同时克服早熟性与产量、品质等性状间的负相关关系，选育出生育期更短，并且抗虫、高产、优质的短季棉新品种。

附图说明

图1是本发明实施例提供的抗虫短季棉新品种选育方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所选育的抗棉铃虫短季棉品种是以具有我国自主知识产权的泗棉3号转Bt基因常规抗虫棉(春棉)选系鲁55系为父本，非转基因短季棉(夏棉)选系鲁458系为母本一次杂交选育而成，其中鲁458系是以中棉所10号为母本，与短季棉品系鲁4079系为父本杂交，以5万伦琴60Co-r射线辐照处理F1代种子，后经连续多代系统选择鉴定育成。利用本方法选育的转基因抗虫短季棉，不仅抗棉铃虫等鳞翅目昆虫，同时提高了衣分，缩短了生长发育周期。

本发明以转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系与短季棉鲁458系杂交，在其后代中选择农艺性状优良的短季棉品系；上述转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系是山东棉花研究中心在泗棉3号转Bt基因抗虫棉GK-12初始系基础上系选育而成(已公开发放，国家中期库保存，可提供)。该品系生育期127天左右，株高77cm左右，衣分为37％左右，抗虫性纯合(100％)。上述短季棉鲁458系是山东棉花研究中心利用原子能诱变与系谱选育法，以中棉所10号为母本，与短季棉品系鲁4079系为父本杂交，以5万伦琴⁶⁰Co-r射线辐照处理F₁代种子，后经连续多代系统选择鉴定，于1995年育成(已公开发放，国家中期库保存，可提供)。该品系生育期107天左右，株高80cm左右，衣分38％左右，不抗虫。

下面结合附图1对本发明的选育过程做详细的描述。

S101：将转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系与短季棉鲁458系亲本杂交，F₁代冬季海南省种植混收，F₂分离世代内地4月20日前后春种，吐絮期按照育种目标选早熟、抗虫优株，F₃代内地5月30日前后夏种；

S102：继续从优株行中选择早熟、抗虫优株，进行各生育期和农艺性状调查，F₄-F₅、F₆代继续株行比较、鉴定，从优株行中继续选早熟抗虫优株，直至性状稳定；

S103：通过田间初选，收花计产、室内考种，HVI900仪测定纤维品质，决选优株行升入上一级新品系多点比较鉴定试验。

通过以下的具体实施例对本发明的应用效果做进一步的说明：

实施例1：抗虫短季棉鲁890的选育

以非转基因短季棉鲁458系为母本、转Bt基因常规棉抗虫棉鲁55系为父本杂交；冬海南省种植F₁株行，混收；在山东临清春播(4月21日)种植F₂选种围，大量选抗虫、早熟优株；临清夏播(5月30日)种植F₃选种圃，继续从优株行中选早熟抗虫优株；5月30日夏播，继续进行株行比较试验，第997株行表现早熟性超早亲鲁458系，丰产性好，综合性状优良，高亢棉铃虫，但单株间仍有一定差异，便将其作为重点材料，从中大量选早熟抗虫优株，冬季海南种植加代，继续进行株行比较试验，结果第890等株行表现突出当选，连续两年进行品系比较试验，均以890系早熟性、丰产性和抗棉铃虫性表现最为突出。在进行品比试验的同时，进一步选择提纯扩繁，先后推荐参加河南、山东省和全国黄河流域夏棉区试，定名为鲁棉研19号。其主要特征如下：株高中等，果枝上冲，茎秆坚韧，叶片中等偏小，叶裂较深，叶色深绿，茎叶茸毛少。全生育期平均104.9天，比母本鲁458系短1.6天，比父本鲁55系则短22.1天，表现出超早亲的特性；株高68.3cm，分别比鲁458和鲁55低8.9cm和12.0cm；衣分42.1％，较父、母本分别高4.5和3.2个百分点，同样表现出超亲特性；单铃重5.1g，与母本相同，低于父本；子指较父、母本均低0.3g；纤维上半部平均长度、比强度和麦克隆值分别为27.1mm、31.1cN/tex和5.0，除上半部平均长度低于双亲外，比强度和麦克隆值都高于双亲。

实施例2：抗虫短季棉N881的选育

以非转基因短季棉鲁4404系为母本、转Bt基因常规棉抗虫棉鲁55系为父本杂交；冬海南省种植F₁株行，混收；在山东临清春播(4月21日)种植F₂选种圃，大量选抗虫、早熟优株；临清夏播(5月30日)种植F₃选种圃，继续从优株行中选早熟抗虫优株；5月30日夏播，继续进行株行比较试验，冬季海南种植加代，第N881株行表现早熟性超早亲鲁4404系，丰产性好，综合性状优良，高抗棉铃虫，连续两年进行品系比较试验，均表现为突出。同时继续从中大量选早熟抗虫优株，进行株行比较试验，优中选优。其主要特征如下：生育期106天，单铃重5.4g，衣分42.0％左右，高抗棉铃虫，每公顷产籽棉、皮棉和霜前皮棉分别为3296.5kg、1384.5kg、1300.5kg，纤维长度28.5mm，比强度31.4cN/tex，马克隆值5.1

实施例3：抗虫短季棉鲁54的选育。

以短季棉新品系鲁458为母本、鲁1367系为父本杂交，经春夏播交替种植、连续多代系谱选择选育而成。母本鲁458系来源如前所述；父本鲁1357系，为鲁棉研19号选系。全生育期111天，比对照鲁棉研19号短1.5天；2011年生产试验，全生育期106天，比对照鲁棉研19号短2天。单铃重6.0克，衣分42.5％，子指9.6克，霜前花率94.9％。籽棉、霜前籽棉、皮棉、霜前皮棉平均产量分别为3100.5·hm^-2、2938.5·hm^-2、1320·hm^-2、1252.5·hm^-2，分别比对照鲁棉研19号增产13.0％、16.1％、18.0％和21.6％；生产试验籽棉、霜前籽棉、皮棉、霜前皮棉产量分别为2629.5·hm^-2、2425.5·hm^-2、1152.0·hm^-2和1068.0·hm^-2，分别比对照鲁棉研19号增产9.9％、11.0％、15.5％和16.7％。均居第一位。该品种2008-2009年参加山东省夏棉区试，2010年获转基因安全评价生产应用证书[农基安证字(2010)第129号]，2011年参加山东省夏棉生产试验，2012年通过山东省审定(鲁农审2012021号)。

申请人对本发明方法选育出的抗虫短季棉棉880系、N881系、鲁54等新品种(系)，进行了微卫星标记(SSR)分析，建立了优异材料的分子指纹，这可以为新种质保护提供依据(表1)。

表1为880系、N881、鲁54的SSR指纹图谱。

表1中，1表示有SSR特异位点，0表示无SSR特异位点。TM-1、中394、中30为非本发明专利方法选育品种。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗虫短季棉新品种选育方法，其特征在于，所述抗虫短季棉新品种选育方法包括以下步骤：

步骤一，棉花开花期将转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系与短季棉鲁458系亲本杂交，同年F1代播种于三亚市南繁加代，次年3月20日前后混收，F₂分离世代内地4月20日前后春种，吐絮期按照育种目标选早熟、抗虫性好的单株，F₃代株行内地5月30日前后夏种；

步骤二，继续从优株行中选择早熟、抗虫性好的优良单株，进行各生育期及结铃性、铃重、衣分、产量农艺性状调查，F₄-F₅、F₆代继续株行比较、鉴定，继续从优株行中选早熟抗虫优株，直至性状稳定；

步骤三，通过田间初选，收花计产、室内考种，HV1900仪测定纤维品质，决选优株行升入上一级新品系多点比较鉴定试验。

2.如权利要求1所述的抗虫短季棉新品种选育方法，其特征在于，所述抗虫短季棉新品种选育方法选育抗棉铃虫短季棉品种是以泗棉3号转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系为父本，非转基因短季棉选系鲁458系为母本一次杂交选育而成，鲁458系是以中棉所10号为母本，与短季棉品系鲁4079系为父本杂交，以5万伦琴60Co-r射线辐照处理F1代种子，后经连续多代系统选择鉴定育成。

3.如权利要求1所述的抗虫短季棉新品种选育方法，其特征在于，所述转Bt基因常规抗虫棉选系鲁55系生育期127天，株高77cm，衣分为37％，抗虫性纯合。

4.如权利要求1所述的抗虫短季棉新品种选育方法，其特征在于，所述短季棉鲁458系生育期107天，株高80cm，衣分38％，不抗虫。