CN110313399A - 一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，其是在棉花杂交育种过程中，各世代群体种植规模按N=5m×2ⁿ进行，且世代决选株数S=5mn，其中，N为世代群体种植数量，m为世代值，n为选育的指标数。本发明基于概率事件发生频率首创了群体规模控制公式，能够有目的、有效地提高育种效率。避免由于分离世代群体过小造成后代优良基因丢失，也避免了盲目扩大群体造成大量试验地浪费和大量劳动力浪费，节约了育种成本。

Description

一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法

技术领域

本发明涉及农业育种技术领域，具体地说涉及一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法。

背景技术

多年来棉花育种目标多关注于产量、品质性状和抗病虫性，而对非生物逆境的抗性遗传及育种利用研究甚少。选育耐盐抗旱棉花品种，提高棉花对盐渍环境的适应能力，是减轻土壤盐渍化危害以及开发利用沿海滩涂等盐渍化土地资源的重要途径之一。因此，培育多性状协调、功能齐全的棉花品种，有效应对棉花生长发育进程中的各种逆境，充分发挥其高产、优质潜力，是当前棉花育种的重要任务。

国外在棉花抗旱资源创新和育种方面主要针对于节水灌溉、减少蒸腾、提高水分利用率和分子标记筛选等进行了研究，如美国、印度、乌兹别克斯坦和澳大利亚等具有大面积干旱、半干旱和盐渍地面积的棉花种植大国在棉花抗旱研究方面发表了一些研究报道。Ulloa等（2000）通过歧化选择进行高气孔导度资源材料筛选到2个与叶片气孔导度相关的QTL。Saeed 等（2011）检测到7个抗旱相关QTL。在干旱条件下检测到3个QTL，分别为渗透势、渗透调节及株高各1个，复水后检测到2个QTL。这些QTL的筛选为进一步利用抗旱相关的分子标记辅助选择技术进行抗旱新品系创制及抗旱新品种的培育奠定基础。

2010年1月13日公告的中国专利文献：一种利用聚合抗逆相关基因提高棉花耐盐耐旱性的方法，其将来自植物的信号传导途径的磷脂酰肌醇合成酶基因PIS、离子区隔化的液泡膜焦磷酸酶基因Ppase和来自大肠杆菌的赋予甜菜碱合成能力的胆碱脱氢酶基因betA重组到一个植物表达载体中，转入棉花细胞并让其高效表达，进而再生出转基因植株，从转基因植株及其后代中筛选耐盐耐旱性明显提高的转基因纯合体，培育出棉花耐盐耐旱育种新种质，进而创建出棉花耐盐耐旱育种新材料，以用于棉花的常规品种或杂交品种培育。

这种通过转基因的方法创造耐盐耐旱新种质，进而用于棉花新品种的培育的方式，最大的优点是目标明确，使得实验结果准确，其结果具有更大的可信度，节约研究者的时间和经费。但是其所提供的是转基因种质，在生产应用过程中要经过漫长的转基因生物安全评价过程，而且只提供了棉花耐盐耐旱种质，在如何高效培育耐盐耐旱型棉花新品种并没有具体的方案。

在选育耐盐耐旱型棉花新品种时，由于需要兼顾多项选育指标，且目前没有一个经过实际验证和推敲的合理的群体种植规模实施方法，因此工作量十分巨大，寻求一种高效的新品种选育实施方法对于提高工作效率，保证选育结果具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，以解决现有选育方法工作量大，效率低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，其是在棉花杂交育种过程中，各世代群体种植规模按N=5m×2ⁿ进行，且世代决选株数S=5mn，其中，N为世代群体种植数量，m为世代值，n为选育的指标数。

上述的抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，包括以下步骤：

a、亲本选择：母本选用冀1125（冀棉20号选系），生育期128天；父本选用冀1316，生育期124天；

母本性状：苗期长势好，中后期长势稳健；植株塔型，株高90cm 左右，叶片大小中等，叶色深绿；结铃性较强，铃形卵圆，铃重6.4g，衣分41.3%，子指10.9g；早熟不早衰，吐絮肥畅集中，纤维洁白有丝光；抗枯萎黄萎病；纤维2.5%，跨距长度30.5mm，比强度30.9cN/tex，马克隆值4.4；

父本性状：出苗快，齐苗早，长势强，株高中等，植株塔型，松紧适中，茎叶有少量茸毛，第一果枝节位6.8节；结铃性强，铃较大，卵圆形，单铃重6.2克，衣分40.5%，子指10.9克，霜前花率92.9%；后期叶功能期长，早熟不早衰，吐絮肥畅，朵大絮白，易采摘；高抗枯萎病，耐黄萎病，抗棉铃虫等鳞翅目害虫；

b、亲本种植与筛选：将母本和父本在盐碱旱薄地进行2轮小区种植并鉴定筛选，分别选择具有母本和父本优势特征的植株收获；

c、有性杂交与收种：将母本和父本种植成2行区，在花铃期进行有性杂交，种子成熟后收获杂交种；

d、杂交种后代的种植与选育：从杂交种F2代开始进行盐旱胁迫交替选择，各世代胁迫过程为：首先把种子在13%的PEG-6000水溶液下胁迫发芽，达到出苗标准后移栽到千分之一盐碱土小区种植，到收获时选择优良单株混收，单株选育指标为：衣分>38%，铃重>5g，纤维长度>29mm，比强度>29厘牛/特克斯，马克隆值<5.5；

各世代群体种植规模按N=5m×2ⁿ进行，且世代决选株数S=5mn，其中，N为世代群体种植数量，m为世代值，n为选育的指标数；

e、经过9个世代的交替选择，将中选的高代品系进行品种比较试验，最终选育的品种即为抗旱耐盐型棉花新品种。

步骤c中，杂交铃数量控制在90~110个。

本发明选择性状优良的父母本，通过多轮盐旱胁迫选择、结合经济性状指标选择，目的性强，不用创制抗旱耐盐种质，直接培育新品种。

本发明基于概率事件发生频率首创了群体规模控制公式，在保证选育效果的同时，大大提高了育种效率。避免了由于分离世代群体过小造成后代优良基因丢失，也避免了盲目扩大群体造成大量试验地浪费和大量劳动力浪费，节约了育种成本。

具体实施方式

应用实例：抗旱耐盐型棉花新品种冀2658的选育过程如下：

1、2003年进行亲本选择：母本选用冀1125（冀棉20号选系），生育期128天；父本选用冀1316，生育期124天；母本和父本均可从市场上购买得到。

2、亲本种植与筛选：将父母本在河北省黑龙港流域盐碱旱薄地经过2轮小区种植并鉴定筛选，选择具有父本和母本特征特性的优株分别收获。

3、有性杂交与收种：将母本和父本种植成2行区，在花铃期进行有性杂交，杂交铃数量控制在100个左右，秋后，种子成熟后收获杂交种。

4、杂种后代的种植与选育：从杂交种F₂代开始进行系统选育和盐旱胁迫交替选择。各世代胁迫过程为：首先把种子在13%PEG-6000水溶液下胁迫发芽，达到出苗标准后移栽到千分之一盐碱土小区种植。到收获时选择优良单株混收，单株选育指标分别为：衣分>38%，铃重>5g，纤维长度>29mm，比强度>29厘牛/特克斯，马克隆值<5.5。

各世代群体规模按照发明人摸索的公式安排各世代种植株数，种植群体规模公式为：群体数量N=5m×2ⁿ，m为世代值，n为选育的指标数。世代决选株数公式为：世代决选株数S=5mn，m为世代值，n为选择指标数。

按照上述的方法，则第1代群体数量为5×1×2⁵=160株，决选株数5×1×5=25株。第2代为320株，决选株数50株；以下世代以此类推，均以5项指标进行选择，第9代种植1440株，决选225株，作为品种原种。

于2007年培育出遗传稳定、生长整齐、抗病虫能力强、增产潜力大、品质优良的新品系2658（F₉）。2008年开始进入品种比较试验、河北省区域试验和生产试验。2015年5月通过河北省农作物品种审定委员会审定，审定编号为：冀审棉2015002号。

冀2658特征特性：生育期121天，出苗快，苗期长势较强，整齐一致，中后期长势强，整齐度好；植株较高，株型塔形，松紧适中，茎秆有茸毛，茸毛较稀；叶片掌状，中等大小，花铃期叶色深绿，叶功能期长；结铃性强且集中，铃卵圆形，有铃尖，铃大小中等；后期不早衰，对落叶剂敏感，吐絮肥畅，含絮适中，适于机械化采收。铃重6.1g，子指10.7g，衣分38.6%，霜前花率82.3%。抗棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫，抗枯萎病，耐黄萎病。2012～2013年河北省中南部区域试验，籽棉总产249.5公斤/亩，比平均值参照平均增产4.11%；皮棉总产96.6公斤/亩，比平均值参照平均增产4.28%。2014年生产试验，籽棉总产301.0公斤/亩，比对照冀棉958增产4.08%，在5个参试品种中居第1位；皮棉总产128.3公斤/亩，比对照增产9.32%，居第1位。区域试验样品经农业部棉花品质监督检验测试中心检测，2012-2013 年两年结果平均为：上半部平均长度29.0 mm，断裂比强度30.1 cN/tex，马克隆值5.1，整齐度指数84.2%，伸长率5.6%，反射率76.2%，黄度7.8，纺纱均匀指数133.9，达到细绒棉Ⅱ型标准。冀2658发芽期相对盐害率为22.3%，表现耐盐；苗期盐害指数为 22.5%，表现强耐；全生育期耐盐指数分别为 1.08 ，达到强耐水平；抗旱指数为 1.115，达到了抗旱性一级标准。

由上述可知，本发明的选育方法科学合理，能够取得很好的选育结果，同时大大降低了人力物力，提高了育种效率。

Claims (3)

1.一种抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，其特征是，在棉花杂交育种过程中，各世代群体种植规模按N=5m×2ⁿ进行，且世代决选株数S=5mn，其中，N为世代群体种植数量，m为世代值，n为选育的指标数。

2.根据权利要求1所述的抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，其特征是，包括以下步骤：

a、亲本选择：母本选用冀1125，生育期128天；父本选用冀1316，生育期124天；

b、亲本种植与筛选：将母本和父本在盐碱旱薄地进行2轮小区种植并鉴定筛选，分别选择具有母本和父本优势特征的植株收获；

c、有性杂交与收种：将母本和父本种植成2行区，在花铃期进行有性杂交，种子成熟后收获杂交种；

d、杂交种后代的种植与选育：从杂交种F₂代开始进行盐旱胁迫交替选择，各世代胁迫过程为：首先把种子在13%的PEG-6000水溶液下胁迫发芽，达到出苗标准后移栽到千分之一盐碱土小区种植，到收获时选择优良单株混收，单株选育指标为：衣分>38%，铃重>5g，纤维长度>29mm，比强度>29厘牛/特克斯，马克隆值<5.5；

各世代群体种植规模按N=5m×2ⁿ进行，且世代决选株数S=5mn，其中，N为世代群体种植数量，m为世代值，n为选育的指标数；

e、经过9个世代的交替选择，将中选的高代品系进行品种比较试验，最终选育的品种即为抗旱耐盐型棉花新品种。

3.根据权利要求2所述的抗旱耐盐型棉花品种的选育方法，其特征是，步骤c中，杂交铃数量控制在90~110个。