CN1085040C - 棉花远缘杂交育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种棉花远缘杂交育种的新方法，通过用GA3和NAA处理杂交铃苞叶基部，用秋水仙碱处理培养的杂交胚等一系列方法克服了种间杂种不育和后代不孕等不亲和难点，并用这种方法培育出了性状优良的新品种。
Description
技术领域
本发明涉及棉花远缘杂交育种的方法。
背景技术
我国棉花育种一直采用品种间杂交，由于亲本间亲缘关系相近，遗传基因库贫乏，难于选出突破性品种，从1927年至今，国内外许多学者很重视棉属种间杂交育种的研究，特别是棉属野生种资源的开拓和利用。现在国内外总共获得了十五个栽培种与野生种的可育的杂种后代，仅有少数几个国家如前苏联、美国等培育出棉花种间杂交品种，在国内有江苏省农科院培育出陆地棉与中棉杂交的“江苏一号”品种。由于时代的科学技术发展所限，尽管各个学者采用了有局限性的单一方法，如嫁接，染色体加倍，混合授粉，桥梁杂交法，母本不去雄方法，离体培养胚珠，以及植物激素的应用，虽然取得了一些改良效果，但对于克服棉属种间杂交杂种当代胚不育和杂种后代不孕等种间隔离的难题，都没有取得突破性进展。仍然缺乏系统有效的方法，故而仍然不能摆脱费时间、工作量大、重复性差的被动局面，更不能做为常规育种手段而被广泛利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种进行棉属种间杂交的方法，将野生棉种的有益性状向陆地棉转移，创选新的育种资源，培育丰产、优质、多抗的优良品种。
为达到这一目的，本发明采用了以下方法：
1.用不同的棉种进行杂交，授粉后，在杂交铃的苞叶基部滴施GA3，浓度为25-150mg/L，优选50mg/L，和NAA，浓度为20-320mg/L，优选40mg/L，混合成交替使用，最好每日一次交替使用，各用5次。用量为每个棉铃0.1-0.5ml，优选0.2ml。
2.在杂交铃发育成熟前，无菌条件下，将胚剥出进行离体培养。优选使用怀特培养基，更优选使用由KNO3，Ca(NO3)2，KH2PO4，MgSO4，KCl，柠檬酸铁盐，pH值为7的简化的怀特培养基。
3.将浓度为7-11mg/L的秋水仙碱溶液加到培养基内，对于染色体2n棉种的母本优选为7.5mg/L，对于染色体4n棉种的母本优选为10mg/L。
4.进行杂种胚培养，移载，获得可育的种间杂种。
5.提高孕性。在一优选方案中，采用多亲本，多种组合的方式以陆地棉为母本与获得的F1代及低代杂种回交；在另一优选方案中，用陆地棉作砧木，杂种植株作接穗进行嫁接。
6.采用人工自交和定向选择缩短分离世代。
7.在不同生态条件下，多点试验，选育，鉴定和品比。
采用上述方法获得了良好的效果：
(1)采用棉属种杂交新技术，即对杂交铃喷(滴)植物激素(GA3和NAA)——离体培养杂种胚——同步试管内染色体加倍三者相结合，对克服杂交不孕及F1不育效果极为显著，一般有效铃率达30-100％，与传统方法比较提高功效十几倍到几十倍。
(2)获得了14个野生棉种与陆地棉多个品种的种间杂种，其中12个野生棉种已有高代杂种，据近20年来的国际文献检索，全世界十多个主要植棉国获得F4代以上杂种的野生棉种的总数，合计起来共计15个种，我所一家已有12个种，达国际先进水平。
(3)从陆地棉与12个野生棉种以及与中棉草棉的高代杂种中，已育成一批各具1-2项特优农艺性状的新型种质资源系列，包括：高强纤维(比强27.4-33.3克/特克斯)、特长绒(36.5-40.65mm)，高衣分(47.7-48.6％)、抗棉蚜、抗棉铃虫(I级)、兼抗枯萎病黄萎病(病指0-8、8-25)等，丰富了我国种质资源库。其中陆地棉与G.bickii、G.somalense两个杂种种质系列、属国际领先。
(4)已育成并通过审定大面积推广了5个种间杂交新品种，另有9个新品系已通过或进入省级和国家级区试、其中三元杂交新品种“石远321(冀24)”的表现尤为突出，1993-1994年国家区试中霜前皮棉平均超对照“中棉所12号”19.7％，居参试品种第一位，为“8.5攻关”国家要求增产指标(8％)的2.5倍。抗病优质、适应性强，在广大棉区种植均有上好表现，在新疆棉区更为突出。如1997年农一师4000亩丰产方获得平均亩产皮棉200.8公斤的大面积高产罕见记录。这个三元杂种新品种为我国首创，国家科委已列入“九五”期间重点推广计划，1997年推广面积400万亩。
具体实施方式：
1981年—1994年，先后用栽培种与棉属野生种杂交(具体品种见表1)，去雄和授粉同一般杂交方法，从授粉当天开始，分别用GA350mg/L和NAA40mg/L的水溶液，滴入杂交铃苞叶内，每日一次，每次用一种，交替使用，各滴5次，每毫升药液滴5个杂交铃。杂交铃在授粉后30天(二倍体栽培种作母本)或40-45天(四倍体棉种作母本)时采铃，在无菌条件下将杂种胚剥出，接入试管内，进行离体培养。培养基采用加以修改的含6种无机盐的White培养基，PH＝7，在培养基内加入7.5mg/L(二倍体棉种作母本)或10mg/L(四倍体棉种作母本)，种间杂种胚在28-30℃，附加照明的条件下培养，小苗长出2-3片真叶时，移入花盆，采用上述方法先后获得栽培种与12个野生种的可育的杂种F1代(见表1)。
所获的可育的F1和早代(杂交第一代至第四代或回交第一代至第四代)杂种进行强迫性回交，选用多亲本和多组合，以增加优良组合的选择机率，并提高有益性状重组的频率。回交时，一般采用陆地棉作回交母本，回次1-2次，次数不易过多、以防转育的野生种特性丢失，同时有利缩短杂种分离世代，稳定杂种性状。为了尽量扩大早代杂种群体，使杂种群体植株间相互混交，将获得优株优系，连续进行定向选择，将性状尽快稳定，然后将所获的性状稳定的优株优系，与河北、山东、河南、山西、陕西等育种单位合作，1981-1996年向上述单位提供6000多供种间杂种高代资源。进行多点选择，到目前为止，除了选育八类具有1-2个特优艺性状的新种质资源，供育种利用之外，已有五个品种先后通过国家级和省级的品种审定(见表2)，还有九个优系参加国家级和省级的区试(见表3)。使棉花种间杂交育种方法已成为棉花育种的重要新途径之一。表1 栽培种×野生种的选育进展
表2 已审定正在推广的种间杂交新品种
表3已选育成功进入省级以上区试的新品系(1995-1997)
| 杂种来源 | 1993年世代 | 选育进展 |
| G.hirsutum×G.anomalum(AD1×B1) | BC2F10，BC3F9 | 育成长绒及抗棉蚜棉铃虫选系 |
| W.htriphyllum×G.hirsutum(B2×AD1) | F1 | |
| G.hirsutum×G.sturtianum(AD1×C1) | BC2F8；BC1F9 | 丰产新品系已参加陕西省区试 |
| G.herbaceum×G.sturtianum(A1×C1) | F2；BC1F1 | 育种材料 |
| G.herbaceum×australa(A1×C3) | BC1F2 | 育种材料 |
| G.hrbaceum×sturtiamum×hirsutum(A1-C1-AD1) | BC2F8 | 高强纤维选系，耐晚箱 |
| G herbaceum×australe×hirsutum(A1-C3-AD1) | BC2F6 | 选出抗棉蚜，棉铃虫优系 |
| G.barbadense×G.thurberi(AD2-D1) | 保存材料 | |
| G.barbadense×G.thurberi×hirsutum | BC2F6 | 丰产抗病品系已参加国家区试，产量第一、及一批高抗黄萎病选系 |
| G barbadense×G.klotzschianum(AD2×D3-k) | F3 | |
| G.barbadense×G.raimondii(AD1×D5) | BC2F7BC1F8 | 育成长绒和高衣分选系 |
| G.barbadense×G.gossypioides(AD2×D6) | BC1F7 | 育种材料 |
| G.hirsutum×G.trilobum(AD1×D8) | BC2F3 | 新资源 |
| G.hirsutum×G.stocksii(AD1×E1) | BC2F3 | 高强纤维选系，抗旱资源 |
| G.hirsutum×G.somalense(AD1×E2) | BC3F3；BC2F4 | 育成绒长36-40.6mm特长绒优系 |
| G.areysianum×G.hirsutum(E3×AD1) | F1 | |
| G.hirsutum×G.bickii(AD1×G1) | BC3F9；BC4F8 | 新品系进入全国攻关联试产量第一位及10个红花紫斑陆地型纯系 |
| G.herbaceum×G.bickii(A1×G1) | F1 | |
| G.hirsutum×ssp.mexicanum | BC2F7 | 选出一批抗旱种质材料 |
| G.hirsutum×G.mustelinum(AD1×AD4) | BC1F3 | 选出优株及株行 |
| 品种名称 | 杂交组合 | 审定单位及年份 |
| 石远321 | 海岛棉×G.thurberi×陆地棉 | 1996.3，河北省预审1997.5，国家审定 |
| 晋远820 | (陆×G.anomalum)×(陆×G.thurberi) | 1997.3，山西省审定 |
| 予远394(予棉11) | 陆地棉×中棉 | 1994.4，河南省审定 |
| 远2(秦荔514) | 1990.2，陕西省审定 | |
| 远3(秦荔534) | 1990.2，陕西省审定 |
| 参试品系 | 来源 | 区试名称 |
| 远406 | 陆地棉×G.somalense | 国家黄河流域区试 |
| 远345 | 陆地棉×中棉 | 河北省区试 |
| 远159 | 陆地棉×中棉 | 河北省区试 |
| 远91-406 | 陆地棉×G.sturtianum | 陕西省区试 |
| 远1505 | 陆地棉×(G.bickii) | 陕西省区试 |
| 远5617 | 陆地棉×中棉 | 山东省区试 |
| 远809-3 | (陆×墨西哥半野生棉)×(陆×G.bickii) | 山东省区试 |
| 远2918 | (陆×(G.bickii)×(陆×G.thurberi) | 山西省特早熟棉区试 |
| 远1062 | (陆×G.thurberi)×(陆×中) | 山西省特早熟棉区试 |
Claims (8)
1.一种棉花远缘杂交育种的方法，包括：
a.用不同的棉种进行杂交，授粉后，在杂交铃的苞叶基部滴施GA3，浓度为25-150mg/L，和NAA，浓度为20-320mg/L，授粉当天滴施GA3，第二天滴施NAA，每天一次，交替使用，总用量为每个棉铃0.1-0.5ml；
b.在杂交铃发育成熟前，无菌条件下，将胚剥出进行离体培养；
c.将浓度为7-11mg/L的秋水仙碱溶液加到培养基内；
d.进行杂种胚培养，移栽，获得可育的种间杂种；
e.采用人工自交和定向选择缩短分离世代；
f.在不同生态条件下，多点试验，选育，鉴定和品比。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在杂交铃的苞叶基部滴施GA3，浓度为50mg/L，和NAA，浓度为40mg/L，总用量为每个棉铃0.2ml。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，GA3和NAA每日一次交替使用，各用5次。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将胚剥出进行离体培养使用的是怀特培养基。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，将胚剥出进行离体培养使用的是由KNO3，Ca(NO3)2，KH2PO4，MKCl，柠檬酸铁盐组成的，pH值为7的简化的怀特培养基。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，秋水仙碱的使用浓度，对于染色体2n棉种的母本为7.5mg/L，对于染色体4n棉种的母本为10mg/L。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采用多亲本，多种组合的方式以陆地棉为母本与获得的F1代及低代杂种回交进行以提高孕性。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，用地棉作砧木，杂种植株作接穗进行嫁接进行以提高孕性。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1092477C (zh) * | 1998-08-24 | 2002-10-16 | 中国科学院遗传研究所 | 利用远缘杂交和孤雌生殖生产玉米杂交种子的方法 |
| CN1094307C (zh) * | 1999-09-03 | 2002-11-20 | 湖南省棉花科学研究所 | 种子低酚、植株有酚的棉花新品种的选育方法 |
| CN1108095C (zh) * | 2000-08-09 | 2003-05-14 | 四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所 | 一种抗病虫棉花杂交组合的生产方法 |
| CN1099231C (zh) * | 2000-11-03 | 2003-01-22 | 南京农业大学 | 转基因抗棉铃虫棉花杂交种的选育方法 |
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| CN104604667A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-13 | 中国农业科学院棉花研究所 | 一种异源四倍体棉花的人工合成方法及其遗传分析方法 |
| CN104719124A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-06-24 | 安徽荃银高科种业股份有限公司 | 一种杂交棉花轻简制种方法 |
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| CN116210582A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-06-06 | 南阳市农业科学院(南阳市科学院) | 一种快速稳定棉花远缘杂交后代的育种方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1054699A (zh) * | 1990-03-14 | 1991-09-25 | 河北省邯郸地区农业科学研究所 | 棉花三系杂交种育种技术 |
| CN1061130A (zh) * | 1991-10-26 | 1992-05-20 | 河北省农林科学院棉花研究所 | 一种棉花制种繁种栽培技术 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1054699A (zh) * | 1990-03-14 | 1991-09-25 | 河北省邯郸地区农业科学研究所 | 棉花三系杂交种育种技术 |
| CN1061130A (zh) * | 1991-10-26 | 1992-05-20 | 河北省农林科学院棉花研究所 | 一种棉花制种繁种栽培技术 |
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