CN108541578A - 一种早熟优质耐病棉花的育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种早熟优质耐病棉花的育种方法，利用优异光温敏核不育系材料396A为母本，分别将早熟、优质、高产等优异性状的优异种质材料通过杂交、复交、回交将目标基因导入到优异不育系，形成育种中间材料；通过分子标记辅助选择手段筛选目标基因已经导入的单株，进行杂种优势利用和常规育种，再利用阶梯式复交技术、远缘杂交等技术建立混交基因库，进而通过南繁加代和多点鉴定试验筛选早熟、高产、优质、多抗品种杂交组合，参加区域试验和生产试验，进行品种审定。利用本发明开展棉花育种研究实现预期目标可缩短育种年限2－3年。

Description

一种早熟优质耐病棉花的育种方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体地说，涉及一种早熟优质耐病棉花的育种方法。
背景技术
近年来我国棉花生产波动上升后开始持续下滑，尤其是长江、黄河流域两大棉区生产严重萎缩，棉花生产呈现向中西部优势产区集中的趋势。2014年新疆棉花产量已占全国的一半以上。虽然新疆棉区优势突出，但由于远离销区，运输成本较高，且采收期集中，每年棉花采、运的压力都比较大。产区过于集中，受气候、水资源等自然条件的影响，生产风险较大，也不利于保护生物多样性。因此，国家在加大新疆棉花基地建设的投入、有效提高新疆棉花综合生产能力的同时，也应进一步加强对内地棉区基地建设的扶持，实现三大棉区的均衡稳定发展。
湖北是长江流域棉花优势产区，面积、产量和产值均仅次于新疆、山东、河北，排在全国第四位，居长江流域棉区之首。植棉机械化程度低，费工费时，比较效益低，产业结构调整地位下降是当前湖北棉花产业发展的瓶颈。新形势下的湖北棉花生产应错位发展：一是发展优质棉生产。随着经济全球化，棉花市场需求持续增加，国家每年需要从国外购进大量原棉，特别是高品质原棉。与进口棉花相比，我国棉花质量有差距，价格缺乏优势。湖北是优质棉生产基地，素有“钢筋棉”之称，应加强优质中长绒棉品种的选育与推广应用。二是发展小麦、棉花连作，棉花与玉米、马铃薯间作套种等模式。这主要是为了不与粮食争地，在确保粮食安全的前提下发展棉花，适应棉花产业结构调整需要。因此，优质、抗病、早熟、适合机采棉品种的选育成为湖北棉花育种的重点方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种早熟优质耐病棉花的育种方法。该育种方法显著提高了棉花的品质和抗病性，缩短了生育时期，适宜机械化采收。
其具体技术方案为：
一种早熟优质耐病棉花的育种方法，包括以下步骤：
利用优异光温敏核不育系材料396A为母本(该不育系具有抗枯(黄)萎病、优势强等特点)，分别将早熟(生育期≤110天)、优质(纤维长度≥30mm,比强≥30cN/tex)、高产(子棉≥300Kg)等优异性状的优异种质材料H800、396A、K1301、H7204等通过杂交、复交、回交将目标基因导入到优异不育系，形成育种中间材料；通过分子标记辅助选择手段(1、提取亲本DNA；2、合成NAU1167与NAU5467引物；3、利用以上引物同时扩增不育系396A和(396A×H800)F2:4群体；4、扩增产物电泳检测分析基因型；5、(396A×H800)F2:4群体中与396A基因型一致的拟定为抗病目标株系；6、抗病目标株系苗期接种黄萎病菌，达到抗病(相对病情指数≤20)以上的株系为抗病株系；7、抗病株系设计区域试验鉴定抗病株系是否通过基因重组获得早熟或者高产的性状)筛选目标基因已经导入的单株，再利用本课题发明的阶梯式复交方法、远缘杂交实现了有利基因的同步积加，打破了产量、品质、抗性之间的负相关，即利用海岛棉H7204的优质特性(纤维长度≥34mm,比强≥33cN/tex)与分子株记辅助筛选出的具有高产、抗病等目标基因的陆地棉组合进行杂交，建立混交基因库，进而通过南繁加代和多点鉴定试验筛选早熟、高产、优质、多抗品种杂交组合。本发明在使用阶梯式复交技术及远缘杂交技术的同时配合分子标记辅助选择，减少了田间工作量和室内考种工作量，大大提高了育种效率，同时也节约了顾工费用及不必要的纤维检测费用。
阶梯式复交方法具体为：在育种过程中，采用连续杂交和连续选择的育种模式，根据育种目标选择亲本，应用不同亲本不同性状互补的原理，采用丰产、优质、抗病等不同类型的品种逐步进行杂交，使各亲本的丰产、优质、抗病虫(逆境)等多个性状聚合到杂交后代中。在杂交过程中，应把综合性状好的优良亲本放在后面杂交。在后面的复交F1代中，尽量选择综合性状好的优势植株和亲本杂交，同时可以选择杂交后代的优势单株与亲本杂交。在后代选择中，根据育种目标，可在F2代就开始选单株，F2就实行群体、单株的选的选择模式。主要步骤为：①引进和创造亲本；②分级分阶梯逐步杂交；③进行不同世代的选择；④对有价值的株系进行利用。本发明在现有技术的基础上，在整个育种过程利用分子标记技术进行辅助选择，这样不仅减少了选择的盲目性，同时增加了目标性状选择的准确性，同时也保证了选择株系的纯度、缩短了目标性状的筛选时间，加快了种质资源创制的进程。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的育种方法显著提高了棉花的品质和抗病性，缩短了生育时期，适宜机械化采收。
附图说明
图1是早熟优质耐病棉花的育种方法的流程图；
图2是阶梯式复杂育种方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
参照图1，一种早熟优质耐病棉花的育种方法，包括以下步骤：
利用优异光温敏核不育系材料396A为母本(该不育系具有抗枯(黄)萎病、优势强等特点)，分别将早熟(生育期≤110天)、优质(纤维长度≥30mm,比强≥30cN/tex)、高产(子棉≥300Kg)等优异性状的优异种质材料通过杂交、复交、回交将目标基因导入到优异不育系，形成育种中间材料；通过分子标记辅助选择手段筛选目标基因已经导入的单株，进行杂种优势利用和常规育种，再利用阶梯式复交技术、远缘杂交等技术建立混交基因库，进而通过南繁加代和多点鉴定试验筛选早熟、高产、优质、多抗品种杂交组合，参加区域试验和生产试验，进行品种审定。利用本发明开展棉花育种研究实现预期目标可缩短育种年限2－3年。
对已审定品种建立指纹图谱，防止种子被侵权，同时开展品种的高产机理和配套栽培技术(①播种时间：5月25－6月5进行直播；②种植密度：早熟机械采收密度4500株/亩－6500株/亩；③肥水管理：进行测土配方施肥，按照大田水份管理，适时、适量浇水或排水，满足棉花全生育期生长所需水分要求；④病虫害防治：坚持以防为主，播前进行种子拌种处理。生长期间根据虫情、病情适时防治；⑤视棉花长势和气候条件适当化调，全生育期缩节胺用量不超10g，采用少量多次的方法进行喷施；⑥打顶：在7月28日－8月1日进行打顶处理；⑦收花：棉花)研究，让品种发挥最大的生产潜能，集成棉花高产、优质、高效关键技术进行示范与推广。
通过育种技术创新获得了一批优异的种质资源，2017年推荐ZY6、ZD2040、KB3137、EZ10、ZS07、EZ12参加了省级以上区域试验或预试，各点试验结果见表1－4，与对照品种鄂杂棉10号比较，本育种方法显著提高了棉花的品质和抗病性，缩短了生育时期，且适宜机械化采收。
表1参加区域试验品种
表2参试品种纤维品质检测结果
表3参试品种抗枯、黄萎病鉴定结果
表4参试品种生育性状表
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种早熟优质耐病棉花的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用优异光温敏核不育系材料396A为母本，分别将生育期≤110天、纤维长度≥30mm,比强≥30cN/tex、子棉≥300Kg的优异种质材料H800、396A、K1301、H7204通过杂交、复交、回交将目标基因导入到优异不育系，形成育种中间材料；通过分子标记辅助选择手段筛选目标基因已经导入的单株，再利用海岛棉H7204的纤维长度≥34mm,比强≥33cN/tex的特性与分子株记辅助筛选出的具有高产、抗病目标基因的陆地棉组合进行杂交，建立混交基因库，进而通过南繁加代和多点鉴定试验筛选早熟、高产、优质、多抗品种杂交组合。
2.根据权利要求1所述的早熟优质耐病棉花的育种方法，其特征在于，所述分子标记辅助选择手段具体为：
1)、提取亲本DNA；
2)、合成NAU1167与NAU5467引物；
3)、利用以上引物同时扩增不育系396A和(396A×H800)F2:4群体；
4)、扩增产物电泳检测分析基因型；
5)、(396A×H800)F2:4群体中与396A基因型一致的拟定为抗病目标株系；
6)、抗病目标株系苗期接种黄萎病菌，达到抗病以上的株系为抗病株系；
7)、抗病株系设计区域试验鉴定抗病株系是否通过基因重组获得早熟或者高产的性状。
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