CN109105252A - 一种快速培育棉花新品种的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速培育棉花新品种的方法。所述方法包括以下步骤：1)配制棉花杂交组合；2)F₁‑F₄或F₁‑F₅代种子采取促早方法缩短生长期，并在海南的四季育种室内加代繁殖；3)F₅‑F₉代种子分种采用稳定遗传性状选择方法在四季育种室内选择、繁殖、育苗，或采用增强生态适应性选择方法，在四季育种室及需要适应的生态区两地交替种植、选择、繁殖、育苗，获得性状稳定且符合育种目标的棉株的种子；4)在高代性状选择的同时，种植对照品种，与高代棉株进行性状、产量、品质比对，获得符合育种目标的棉株的种子。本发明的方法缩短了低代稳定性繁殖的时间，且该方法选育低代性状相对稳定后，减少了遗传性状正效应和负效应连锁遗传的影响。

Description

一种快速培育棉花新品种的方法

技术领域

本发明属于棉花新品种培养技术领域，更具体涉及一种快速培育棉花新品种的方法。

背景技术

中国是世界棉花生产、消费和进口第一大国，同时也是纺织服装生产贸易第一大国。棉花是中国重要的经济作物和纺织工业原料，涉及近1亿棉农的生计和2 000万纺织工人的就业；作为主要棉副产品的棉籽油是中国第四大食用油。据国家统计局统计，2014年中国棉花播种总面积421.9万hm²，全国棉花总产量616.1万t，棉花单产1 461kg/hm²。中国棉花最高年消费量1 200万t，占世界棉花消费量的50％，棉花供需矛盾十分突出。因此，棉花是关系国计民生的重要物资。优良品种是实现棉花优质高产的内因，其优良性状的遗传稳定性使优良品种在棉花生产中发挥了重要作用。据统计，在众多增产因素中，品种改良对产量提高的实际贡献率达到了30％以上,请见喻树迅,范术丽,王寒涛等.中国棉花高产育种研究进展.中国农业科学,2016年第18期。建国以来，中国育成农作物新品种达20000余个，实现5～6次新品种大规模更新换代，推广了一批突破性优良新品种,良种覆盖率达到96％，品种对提高单产的贡献率达43％，请见科技部、农业部、教育部、中国科学院关于印发《主要农作物良种科技创新规划(2016-2020年)》。特别是，稳定遗传的特性，在生产上体现了“一劳永逸”、省工高效。因此，推广棉花优良品种是棉花生产节本增效的关键性技术。但是，培育一个优良的棉花品种，是综合运用先进科学技术，把棉花的高产、优质、抗逆等优良性状(针对育种目标)聚集一起并稳定遗传的科学技术体现，仅棉花产量的形成就受遗传、生理以及环境等多方面因素及其相互作用的影响。因此，在目前棉花产量增加遇到困难的情况下，想要选育出比目前主推品种有极大提高产量的品种，就要对棉花各产量性状进行解析，了解其形成机理；同时将产量性状理论研究和育种家育种实践相结合，才能培育出一个高产、优质、综合性状优良的棉花品种。一个优良品种从确定亲本、杂交，到选育、试验、对比，通过省区和国家审定，快则7～8年，慢则十几年，甚至一个育种者一辈子育不出一个品种。可见“种子”的金贵程度。上世纪80年代中国推广的、居国际领先水平的棉花品种“中棉所12号”，历经了11年(1975年2月—1986年4 月)的精心培育，创造性地打破高产、优质、抗性之间的负相关，使高产、优质、抗病于一体。先后通过豫、鲁、冀、晋、陕、浙、鄂、新8省区审(认) 定及国家审定，在全国大面积推广。1986至1997年全国累计推广约1.6亿亩，增产皮棉96万吨，增加产值71亿元，真可谓“一粒种子改变世界”。1990年“中棉所12号”获国家发明一等奖。棉花常规的育种程序是亲本杂交、分离世代的选择、产量鉴定等。杂种后代经连续几代的定向选择，所中选的材料性状相对稳定，符合育种目标，即成为前期的“品种”(也称为品系、材料等)。但由于棉花是常异花授粉作物，异交率50％左右，选择材料遗传基础复杂，而各育种单位在开放授粉的条件下进行杂交，加上试验地育种材料多，单株选择的材料遗传基础更为复杂，往往带有不符合目标的不良基因，表现出不良的性状，给生产上造成不可估量的损失，请见冯恒文，赵国忠，赵丽芬.陆地棉育种群体选择效应的研究.中国棉花，1995,22(11):10。棉花常规育种的实践证明，在遗传性状分离稳定过程F₁～F₄或F₅(1～5年)的早代，群体混合选择的后代材料，性状间可以互补，具有缓冲作用，适合各种环境条件，所以，陆地棉杂交育种在后代处理上，采用群体选择的方法，可提高棉花的育种效果。尽管如此，常规育种的早代仍需要4～5年的分离稳定期和4～5年的高代性状选择期。如何缩短8～10 年的新品种培育期限，是广大棉花育种者渴望解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种快速培育棉花新品种的方法，方法易行，操作简便，品种培育时间显著缩短。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

其技术构思：本发明通过采用四季育种室和控制种植环境将4～5年的分离稳定期缩短为1年，之后的高代选育采取在四季育种室环境下进行稳定遗传性状选择或在四季育种室环境和需要适应的生态区两地交替育种进行稳定遗传性状选择的方法加速育种进程，使棉花新品种的培育周期由原来的8～10年缩短到 4～5年，为快速培育新品种提供技术支撑。

一种快速培育棉花新品种的方法，其步骤是：

S01.获得杂交F₁代，根据育种目标，选择亲本，以SGK中9409为母本与常规材料库车-6杂交获得F₁代棉花种子；

S02.种子处理：对棉花种子采用硫酸或泡沫酸脱去棉籽种皮棉短绒，并用促早剂1mg/kg浓度药液浸种8～10小时，捞出后滤去多余水分，催芽至种孔开口露白尖时待播；

S03.四季育种室环境控制：在海南三亚建造棉花四季育种室，调节控制四季育种室内的温度为22～35℃、相对湿度为55～70％；四季育种室主要功能是四周轻钢结构的屏障防止台风袭击和四周配套通风、顶部双层外遮阳形成高温期 (37～40℃)降温(35℃以下)的装置，以防止高温期影响开花授粉造成脱落，同时可调节育种圃的温度(22～35℃)和湿度(相对湿度55％～70％)，保证棉花正常生长发育，并减少增温费用，使杂交后代正常分离和遗传稳定。

S04.促早熟结铃：在播种期，将脱绒、促早剂浸种、催芽后的种子，在四季育种室的育种圃内足墒单粒浅播，覆膜打孔，播种深度1.5～2.0cm，土壤上覆盖地膜使土壤层温度提高到23～25℃，促进早出苗并抑制杂草；在生长发育期，育种圃土壤相对含水量控制为55％～65％，当主茎长出果枝时去除叶枝，长出23～34 台果枝时打去主茎顶尖；在现蕾开花期，叶面喷洒0.2％硼砂水溶液、0.3％～0.5％的磷酸二氢钾水溶液促进开花结铃；在结铃期，当1个棉株获得1～2个裂铃时，就及时收摘获取下一代棉花种子，同时对育种圃拔株整地待播；获取的下一代棉花种子按照步骤S02的方法在育种圃进行播种；足墒是土壤湿度为持水量的 60％；

S05.按照S01的步骤获得F₁代棉花种子，按照S02～S04的步骤获得F₄或F₅代棉花种子；

S06.F5～F8高代性状选择，包括：

稳定遗传性状选择方法，采用步骤S02～S05的方法在所述四季育种室种植步骤S05获得的F4或F5代棉花种子，重复种植四次获得四代棉花种子、选择、繁殖、育苗，以获得性状稳定且符合育种目标的棉株的种子；

增强生态适应性选择方法，在步骤S03所述的四季育种室环境和需要适应的生态区两地采用步骤S02～S05的方法交替种植、选择、繁殖、育苗，重复种植四次选择获得性状稳定且符合育种目标的棉株的种子。

本发明的快速培育棉花新品种的方法中，步骤S03中四季育种室环境还包括，隔绝自然风，自然光照日均时长为10小时55分钟～13小时21分钟，优选在海南三亚建造的四季育种室。

本发明的快速培育棉花新品种的方法中，步骤S04中所述的促早剂为赤霉酸、早熟灵、胺鲜酯、萘乙酸、乙烯利、吲哚丁酸。

优选地，步骤S04中所述的促进早熟结铃的方法：a.促早剂赤霉酸浸种；b. 播种垄作覆盖黑色地膜增温抑草；c.生长发育期，育种圃土壤相对含水量控制住 55％～65％之间；d.当主茎长出果枝时去除不留叶枝，长出23～34台果枝时打去主茎顶尖；e.现蕾开花期，叶面喷洒硼砂和磷酸二氢钾水溶液促进开花结铃；F. 结铃期，当1个棉株获得1～2个裂铃时，就及时收摘。

本发明的快速培育棉花新品种的方法中，进一步地，步骤S06中所述的交替种子，其步骤为，一个世代棉花种子在在步骤S03所述的四季育种室环境种植、选择、繁殖、再育苗，下一个世代到需要适应的生态区种植、选择。需要适应的生态区指新疆、河南。

本发明的快速培育棉花新品种的方法中，进一步地，步骤S06中所述的在高代性状选择的同时，种植对照品种，与高代棉株进行性状、产量、品质比对，获得符合育种目标的棉株的种子。

棉花育种时，在内地一年只能种植一代，即一年只有一次选育的机会，存在育种进程慢的普遍、且突出的问题，为保证最主要的温度条件，在“天然大温室”的海南三亚(大茅南繁基地)一带建造四季育种室，也叫“屏障式选种圃”、“玻璃连栋温室”。建造的四季育种室为开间4m，跨度6.4m，高5.3m，共 2栋4000m²(6亩)，每栋长156.25m,宽12.8m，面积2000m²(3亩).该室为轻钢结构，四周和室顶为玻璃遮风挡雨，顶部双层外遮阳遮挡阳光，四周设有通风装置，用以高温期降温调节。在室内地面是肥沃的育种圃，棉花按照条带种植在育种圃内，进行稳定和选择。四季育种室的主要作用是：a.结合本发明提供的促早熟结铃的方法，实现一年种植4代，加速育种进程3倍以上；b.育种室的屏障作用，防御自然灾害的侵袭，增加稳定和选择的保险性；c.四季育种室的调控作用，促进棉花健壮生长发育，提高选育效果，并可防止高温期影响开花授粉造成脱落。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1.建立屏障式四季育种室针对棉花育种中，现有技术在内地一年只能种植一代，即一年只有一次选育的机会、克服育种进程慢的普遍、且突出的问题，本发明是建造“四季育种室”，实现一年四季不间断地进行种植、选育、稳定，棉花是喜温好光的作物，温度和光照是影响棉花生长发育的主要条件。为了创造良好的温光条件，同时降低生产成本，将四季育种室建造在一年四季温度、光照充足的海南三亚宜棉区，结合本发明提供的种子脱绒消灭绒毛携带病菌，减少病害，采用促早剂浸种促进早出苗，早发育，覆膜播种增温抑草，控制土壤湿度，及时去除枝叶和去顶尖，叶面喷肥，这些措施，一周年可种植4个世代，比现有技术一年只能种植一代其进程加快了3倍。大大加快了育种进程。

2.育种室快速稳定遗传性状，缩短了低代(1～4代或5代)稳定期，快速 (促进生长发育)技术包括：a.种子脱绒、催芽，用硫酸或泡沫酸脱去棉籽种皮棉短绒消灭病菌；b.促早剂浸拌种,用促早剂赤霉酸1mg/kg浓度药液浸种8～10 小时，捞出后滤去多余水分，催芽至种孔开口露白尖时待播，促进早发芽出苗； c.足墒(土壤含水量达到持水量的60％时)单粒浅播(种子上覆土1.5～2.0cm)； d.覆盖地膜提高地温(提高3～5℃)、抑制杂草；e.生长发育期间适度干旱，棉株根区土壤相对含水量控制住55％～65％之间，控制旺长促生殖生长；f.当长出果枝时去除不留叶枝，长出23～34台果枝时打去主茎顶尖，以集中养分供应下部棉铃，促进棉铃成熟；g.现蕾开花期叶面喷洒硼肥(0.2％硼砂水溶液)、磷钾肥(0.3％～0.5％的磷酸二氢钾水溶液),促进开花结铃，控制脱落；h.当1个材料获得1～2个F₂代裂铃(铃壳开裂看到白絮)时，就及时收摘进行种子处理，拔株整地并继续在育种圃种植，迅速获得F₃代，试验和育种实践证明，本发明采取促早技术，从播种到裂铃的时间为90天左右，比现有技术的提前了半个月以上，一年在海南加代繁殖3个世代，便可省出整整一个世代的棉花育种周期。

3.加速高代(5～8代)选择效果和生态适应性经过F₁～F₄(或F₅)代的稳定性种植，其遗传性状已相对稳定，但由于棉花是常异花授粉作物，异交率50％左右，选择材料遗传基础复杂，加上试验地育种材料多，单株选择的亲本材料遗传基础更为复杂，往往带有不符合目标的不良基因，表现出不良的性状，给生产上造成不可估量的损失，请见冯恒文，赵国忠，赵丽芬.陆地棉育种群体选择效应的研究.中国棉花，1995,22(11):10。因此，低代性状相对稳定后，高代的选择才是品种培育的技术关键，特别是一些性状是正效应和负效应连锁遗传(如中棉所12号就是高产、优质、抗性之间是负相关)，给性状选择带来极大困难。常因选择某一个性状就需连续几代的观察选择。本发明改原有技术的一年种植一代即一年只有一次选择机会为一年2代或4代的方法，加快选育进程。根据育种目标可采取两种方法。一是以稳定遗传性状为主要目标的，在四季育种室种植，一年可种植4个世代，加快性状选择和稳定进程；二是在遗传性状稳定的同时，需要增强品种的生态适应性，采取在四季育种室繁殖，到需要的生态区(如新疆、河南等不同的生态区)选育，一年完成繁殖和选育两个世代，同时增强品种的生态适应性。通过一年种植2代或4代，与原有技术一年一代相比，育种进程迅速提前，在单位时间内，加速生育进程，增加种植世代，从而在较短时间获得较多的选择机会是加快选育进程的捷径。

4.提高了低代稳定期的保险性原有技术的低代稳定期不仅是一年种植一个世代，只有一次稳定机会，特别是这一个世代也是在大自然环境条件下进行的，常遭遇各种自然灾害侵袭，如播种后低温、冰雹、雨涝、花铃期阴雨寡照、早霜等，严重影响正常生长发育，给性状表现带来非正常影响，进而影响选择效果，导致一年仅有的一次选择机会被丧失，这也是原有技术培育新品种年限太长的根本原因。本发明由大自然条件改为四季育种室，不仅可有效抵御自然灾害，还可利用育种室功能调节温度、光照、湿度等环境条件，大大提高性状选择的保险性，为加快选育进程和选育效果提供保证。

5.同样，在高代选育时，改原有技术的大自然环境为四季育种室，也可避免自然灾害的非正常影响，加快选育进程1～3倍，提高选择效果。

6.加速选育与提前比对相结合利用四季育种室加快选育进程的同时，依据育种目标将对照品种与选育材料按照一定比例种植，在生长发育期间，一边进行性状选择，一边与对照品种进行比对，比对性状的典型性、表现性、抗病虫性、抗逆性、产量性状、品质性状、产量等，通过选择与比对，加速育种目标的实现。

附图说明

图1为一种快速培育棉花新品种的方法技术过程示意图。

图2为中棉所100培育过程。

图1描述：根据育种目标选择母本和父本进行杂交获得F1代；在海南三亚四季育种室种植F₁～F₄代，采取促早技术，1年完成4代，稳定性状；F₅～F₈代为两种种植方式，一是以稳定遗传性状为主要目标的，可继续在“四季育种室”种植，一年可种植4个世代，加快性状选择和稳定进程；二是在遗传性状稳定的同时，需要增强品种的生态适应性，采取在“四季育种室”繁殖，到需要的生态区(如新疆、河南等不同的生态区)选育，交替进行，一年完成繁殖和选育两个世代，同时增强品种的生态适应性。最后，确定符合育种目标的材料，按照品种审定的程序参加新品种审定。

图2描述：以中棉所100为例，其育种目标是培育增产、抗病、优质、早熟的棉花新品种，培育过程是，2007年用母本SGK中9409与父本库车-6杂交， F₁～F₄代2008年10月～2009年10月在三亚“四季育种室”种植，遗传性状分离、稳定，采取促早技术1年完成4个世代，促早技术包括：a.种子脱绒，用硫酸或泡沫酸脱去棉籽种皮棉短绒；b.浸种催芽，用促早剂赤霉酸1mg/kg浓度药液浸种8～10小时，捞出后滤去多余水分，催芽至种孔开口露白尖时待播，促进早发芽出苗；c.足墒(土壤含水量达到持水量的60％时)单粒浅播(种子上覆土 1.5～2.0cm)；d.覆盖地膜提高地温(提高3～5℃)、抑制杂草；e.生长发育期间适度干旱，棉株根区土壤相对含水量控制住55％～65％之间，控制旺长促生殖生长； f.当长出果枝时去除不留叶枝，长出23～34台果枝时打去主茎顶尖，以集中养分供应棉铃，促进棉铃成熟；g.现蕾开花期叶面喷洒硼肥(0.2％硼砂水溶液)、磷钾肥(0.3％～0.5％的磷酸二氢钾水溶液),促进开花结铃，控制脱落；h.当1个材料获得1～2个F₂代裂铃时，就及时收摘进行种子处理，拔株整地并继续在育种圃种植，迅速获得F₃代，依此类推，直至F₄。之后的5～8代进行繁殖和生态适应，分别是F₅代2010年4月在河南安阳生态区种植，按照一定比例种植对照品种，进行性状选择、比较，F₆代10月到三亚“四季育种室”种植选择，F₇代2011 年4月在河南安阳生态区种植(种对照品种)，进行性状选择、比较，F₈代10 月到三亚“四季育种室”种植选择、比较，F₉代2012年4月在黄河流域棉区进行多点品种比较试验，确定审定品系中3013。2013年4月进入品种审定程序， 2016年7月通过国家新品种审定(国审棉2016003)。

具体实施方式

根据图1、图2可知，一种快速培育棉花新品种的方法，其步骤是：

1、建造四季育种室。建造的该室是一年四季均可以进行棉花新品种培育的室，也叫屏障式选种圃、玻璃连栋温室。该室是针对棉花育种中，在内地一年只能种植一代，即一年只有一次选育的机会、育种进程慢的普遍、且突出的问题，为保证最主要的温度条件，在“天然大温室”的海南三亚(大茅南繁基地) 一带建造该室。本发明建造的四季育种室为开间4m，跨度6.4m，高5.3m，共 2栋4000m²(6亩)，每栋长156.25m,宽12.8m，面积2000m²(3亩).该室为轻钢结构，四周和室顶为玻璃遮风挡雨，顶部双层外遮阳遮挡阳光，四周设有通风装置，用以高温期(37～40℃)降温(35℃以下)调节(22～35℃)。以防止高温期影响开花授粉造成脱落，同时可调节育种圃的温度(22～35℃)和湿度(相对湿度55％～70％)，保证棉花正常生长发育，使杂交后代正常分离和遗传稳定。海南三亚自然光照日均时长为10小时55分钟～13小时21分钟，为棉花选育种植的温度调节提供自然能源，在室内地面是肥沃的育种圃，棉花按照条带种植在育种圃内，进行稳定和选择。

2、获得杂交F₁代。根据育种目标，选择亲本并杂交获得F₁代。中棉所100 为例，育种目标是增产、优质、抗病、早熟。2007年用品种SGK中9409×库车 -6，获得F₁代。

3、F₁～F₄(或F₅)高速繁殖。F₁～F₄代2008年10月～2009年10月在三亚“四季育种室”种植，遗传性状分离、稳定，采取促进早发早熟技术，使棉株尽早成熟吐絮。促早技术包括：a.种子脱绒，用硫酸或泡沫酸脱去棉籽种皮棉短绒；b.用促早剂赤霉酸1mg/kg浓度药液浸种8～10小时，捞出后滤去多余水分，催芽至种孔开口露白尖时待播；c.足墒(土壤含水量达到持水量的60％时)单粒浅播(种子上覆土1.5～2.0cm)；d.覆盖地膜提高地温(提高到23～25℃)、抑制杂草；e.生长发育期间适度干旱，棉株根区土壤相对含水量控制住55％～65％之间，控制旺长促生殖生长；f.当长出果枝时去除不留叶枝，长出23～34台果枝时打去主茎顶尖，以集中养分供应棉铃，促进棉铃成熟；g.现蕾开花期叶面喷洒硼肥(0.2％硼砂水溶液)、磷钾肥(0.3％～0.5％的磷酸二氢钾水溶液),促进开花结铃，控制脱落；h.当1个杂交组合获得1～2个F₂代吐絮铃时，就及时收摘进行种子处理，拔株整地并继续在育种圃种植，迅速获得F₃代，依此类推。按照上述促早熟技术，据性状的分离和稳定情况在四季育种室种植4代，约需要1年时间，比原有技术的4代4年缩短了3年。

4、高代(F₅～F₈)性状选择。经过F₁～F₄(或F₅)代的稳定性种植，其遗传性状已相对稳定，但由于棉花是常异花授粉作物，异交率50％左右，选择材料遗传基础复杂，加上试验地育种材料多，单株选择的亲本材料遗传基础更为复杂，往往带有不符合目标的不良基因，表现出不良的性状，给生产上造成不可估量的损失，请见冯恒文，赵国忠，赵丽芬.陆地棉育种群体选择效应的研究.中国棉花，1995,22(11):10。因此，低代性状相对稳定后，高代的选择才是品种培育的技术关键，特别是一些性状是正效应和负效应连锁遗传，给性状选择带来极大困难。常因选择某一个性状就需连续几代的观察选择。本发明根据育种目标可采取两种方法。一是以稳定遗传性状为主要目标的，继续在四季育种室种植，一年可种植4个世代，加快性状选择和稳定进程；二是在遗传性状稳定的同时，需要增强品种的生态适应性，采取在四季育种室种植、选择一个世代，再繁殖获得下一个世代棉株，并育苗，再到需要的生态区(如新疆、河南等不同的生态区)种植下一个世代棉株，选择符合目标的性状，再交替在依次四季育种室和需要的生态区种植、选择、繁殖、育苗，一年完成繁殖和选育两个世代，同时增强品种的生态适应性。通过一年种植2代或4代，与原有技术一年一代相比，育种进程迅速提前。

以中棉所100为例，为增强品种的生态适应性，F₅代2010年4月在河南安阳种植，进行性状选择、比较，F₆代10月到三亚四季育种室种植选择，F₇代2011 年4月在河南安阳种植，进行性状选择、比较，F₈代10月到三亚四季育种室种植选择、比较，以中棉所100，棉花的早熟性选择为例，早熟性与棉花第一果枝在主茎上的着生节位具有遗传相关性。因此，在低代选择时，选择其着生节位低的(如第5～6节位)，到高代选择时仍为低节位，最后选出的品种(品系、材料)90％以上是早熟的。

5、在高代性状选择的同时，依据育种目标，将目标材料与对照品种作比对，不断选育、比对，筛选、确定可进入新品种审定的“品系”(图1)。“品系”进入新品种审定程序，通过相应审定即成为“新品种”。中棉所100为例，F₉代2012 年4月在黄河流域棉区进行多点品种比较试验，确定审定品系中3013(图2)。2013年中3013进入国家新品种审定程序。2016年7月16日经第三届国家农作物品种审定委员会第八次会议审定通过，命名中棉所100，审定编号为国审棉 2016003。

获取种子F1(经过杂交等方法)后，现有技术是保存到翌年4月，播种前温汤浸种后直接播种。本发明将种子脱绒(可消灭种毛携带的病菌，减少病害发生)后，到海南三亚已建好的“四季育种”室种植，并采用促早剂赤霉酸1mg/kg 浓度药液浸种后播种，利用了北方的冬闲季节，并促进早出苗、早发育。据试验调查，在四季育种室播种并促早剂浸种的播种至出苗4～5天，比现有技术的 7～8天提前2～3天；

海南三亚的“四季育种”室因地理环境的优势和育种室的功能，使室内的棉花一年四季均能正常生长发育，且因育种室的人为可控性强，规避了自然灾害的威胁，提高了育种的保险系数；

本发明的在四季育种室内均采取一系列的促进棉花种子早发早熟：a.促早剂赤霉酸浸种；b.采取垄作覆盖黑色地膜增温抑草；c.生长发育过程中，棉株根区土壤相对含水量控制住55％～65％之间；d.当主茎长出果枝时去除不留叶枝，长出2～3台果枝时打去主茎顶尖；e.现蕾开花期20～30天，叶面喷洒硼砂和磷酸二氢钾水溶液促进开花结铃。F.当1个材料获得1～2个裂铃(此时种子已可以正常发芽出苗)时，就及时收摘。试验和育种实践证明，本发明采取促早技术，从播种到裂铃的时间为90天左右，比现有技术中南繁加代的早熟棉花品种的生育期105天左右还提前了15天左右；本发明中采用促早剂浸种、保持种植土壤适度干旱、不留叶枝、只留2～3个果枝就打去主茎顶尖以加速生育进程，且在1～2个棉铃裂铃时、即棉花的种子具有发育出苗能力时就收获，使收获棉花种子的时间提前了5～7天；而在播种前对种子脱绒，播种时足墒浅播、采用腹膜增温的方法，在花铃管理期打顶后喷施硼砂和磷酸二氢钾水溶液，使收获棉花种子的时间提前了8～10天；使一年时间内繁殖四代棉花成为可能。

在高代选择中，采取上述促早措施，如不留叶枝(也称为油条，与果枝的主要区别是：果枝上每个节均直接结铃，叶枝是长出2～3个节后才长出叶枝上的果枝，然后果枝上再结铃；叶枝消耗养分较多，对产量不具优势，当主茎出现果枝时就去掉叶枝)，未等棉花全部吐铃就收摘、继续种植，不会影响棉花品种形状(和性状)选择的参照物的准确性。其原因:a.棉花开花后40天左右，即种子已具有发芽出苗能力，此时棉株的特性已经完全表现，如选择的生长势、生育期、早熟性、丰产性、抗病性、抗逆性等均已几乎完全表达；b.棉花要选择的生育性状是遗传学性状(基因控制)，促早措施不会改变遗传基础。以中棉所 100的选育为例，采取促早措施不留叶枝、裂铃收摘等，(保留叶枝和完全吐絮 (比裂铃收摘推迟了6天)情况下进行高代选择，其生育期118天)，出苗好，前、后期长势较好，植株较松散，叶片中等大小，铃大，结铃性好，耐枯萎抗黄萎病，产量、品质等方面也没有根本性差异。

高代(F5～F8代)选育过程，一部分以性状稳定选择为主的材料仍在“四季育种”室种植选择，一年种植4代具有4次选择的机会；另一部分对于性状选择的同时需要加强生态适应性的材料，采取四季育种室种植、选择一代、繁殖一代，下一代到需要增强适应性的生态区种植选择，如此上、下代在两处交替种植选择，一年种植两个世代。比现有技术的一年种植一代分别加快了3倍和1倍。避免了在大自然环境条件下进行的，常遭遇各种自然灾害侵袭，如播种后低温、冰雹、雨涝、花铃期阴雨寡照、早霜等，严重影响正常生长发育，给性状表现带来非正常影响，进而影响选择效果，导致一年仅有的一次选择机会被丧失。

高代性状选择是新品种培育的关键，本发明在低代快速稳定遗传性状的基础上，加速高代选择效果主要体现在2个方面：一是比现有技术在单位时间内选择机会的增加，对性状选择频率的加快，有助于提高选育效果；二是有利于提高育种家对性状选择的辨别能力，以中棉所100为例，在低代选择时，选择第一果枝着生节位低的(如第5～6节位)，到高代选择时仍为低节位，最后选出的品种(品系、材料)90％以上是早熟的。育种家进行性状选择，其选择效果的高低，取决于围绕育种目标及其育种目标与某标记性状的连锁遗传，本发明在棉花低代性状相对稳定后进行高代选择可使育种家在快速的同时提高目标选择的准确性，这是提高选择效果的关键。并且育种家对育种目标性状的选择，在很大程度是育种材料和育种实践经验的综合体现。其具体性状如生育期、抗性、单株结铃数、皮棉产量等的选择主要取决于育种家的“育种经验”，即外在表型性状与内在遗传基础的相关程度的判断。本发明为育种家创造了发挥“经验”的基础条件，这是提高高代选择效果的关键。

本发明在高代选择时就种植一定比例的对照品种，提前进行性状、产量、品质的比对有利于加快选育进程。

Claims (6)

1.一种快速培育棉花新品种的方法，其步骤是：

S01、选择棉花亲本，并杂交获得棉花种子；

S02、种子处理，对棉花种子采用硫酸或泡沫酸脱去棉籽种皮棉短绒，并用促早剂1mg/kg浓度药液浸种8～10小时，捞出后滤去多余水分，催芽至种孔开口露白尖时待播；

S03、四季育种室环境控制，调节控制四季育种室内的温度为22～35℃、相对湿度为55～70％；

S04、促早熟结铃，在播种期，将脱绒、促早剂浸种、催芽后的种子，在四季育种室的育种圃内足墒单粒浅播，覆膜打孔，播种深度1.5～2.0cm，土壤上覆盖地膜使土壤层温度提高到23～25℃；在生长发育期，育种圃内土壤相对含水量控制为55％～65％，当主茎长出果枝时去除叶枝，长出2～3台果枝时打去主茎顶尖；在现蕾开花期，叶面喷洒0.2％硼砂水溶液、0.3％～0.5％的磷酸二氢钾水溶液促进开花结铃；在结铃期，一个棉株获得1～2个裂铃时，就及时收摘获取下一代棉花种子，同时对育种圃拔株整地待播；获取的下一代棉花种子按照步骤S02的方法在育种圃进行播种；

S05、按照S01的步骤获得F₁代棉花种子，按照S02～S04的步骤获得F₄或F₅代棉花种子；

S06、F₅～F₈高代性状选择，包括：

稳定遗传性状选择方法，采用步骤S02～S05的方法在所述四季育种室种植步骤S05获得的F₄或F₅代棉花种子，重复种植四次获得四代棉花种子、选择、繁殖、育苗，以获得性状稳定且符合育种目标的棉株的种子；

增强生态适应性选择方法，在步骤S03所述的四季育种室环境和需要适应的生态区两地采用步骤S02～S05的方法交替种植、选择、繁殖、育苗，重复种植四次选择获得性状稳定且符合育种目标的棉株的种子。

2.根据权利要求1所述的快速培育棉花新品种的方法，其特征在于，所述的步骤S03中四季育种室环境还包括，隔绝自然风，自然光照日均时长为10小时55分钟～13小时21分钟。

3.根据权利要求1所述的快速培育棉花新品种的方法，其特征在于，所述的步骤S04中的促早剂为赤霉酸、早熟灵、胺鲜酯、萘乙酸、乙烯利、吲哚丁酸。

4.根据权利要求1所述的快速培育棉花新品种的方法，其特征在于，所述的步骤S04中的促进早熟结铃的方法还包括：a.促早剂赤霉酸浸种；b.播种垄作覆盖黑色地膜增温抑草；c.生长发育期，育种圃土壤相对含水量控制为55％～65％；d.主茎长出果枝时去除叶枝，长出2～3台果枝时打去主茎顶尖；e.现蕾开花期，叶面喷洒硼砂和磷酸二氢钾水溶液促进开花结铃；F.结铃期，一个棉株获得1～2个裂铃时，就及时收摘。

5.根据权利要求1所述的快速培育棉花新品种的方法，其特征在于，所述的步骤S06中的交替种植，其步骤为，一个世代棉花种子在在步骤S03所述的四季育种室环境种植、选择、繁殖、再育苗，下一个世代到需要适应的生态区种植、选择。

6.根据权利要求1所述的快速培育棉花新品种的方法，其特征在于，所述的步骤S06中的在高代性状选择的同时，种植对照品种，与高代棉株进行性状、产量、品质比对，获得符合育种目标的棉株的种子。