專利名稱：棉花優質棕色纖維新品種的選育方法
技術領域：
本發明涉及棉花新品種的選育方法，具體地說是一種棉花優質大 鈴、高產、棕色纖維新品種的選育方法。
背景技術：
彩色棉的棉纖維具有天然色彩，紡織過程中無需染色、漂白、煮 煉等化學處理，這既避免了染料對環境的污染和對人們身體健康的傷 害，同時，又可大大降低紡織印染過程中的生產成本。在中國棉花中
期庫的7000多份棉花種質資源中，收集到的彩色棉種質共有170多 份(國內種質140多份，國外種質30多份)，其中陸地棉85份(綠 色棉27份，棕色棉58份)，陸地棉半野生種6種系58份(棕色)， 棕色亞洲棉27份，棕色海島棉6份，棕色非洲棉2份。但是，這些彩 色棉種質產量低、品質差、纖維色澤不穩定，其產量通常為白色棉品 種的20-50%,纖維長度和強度比白色棉品種低25%左右，如棕色 陸地棉種質的衣分為20-27%,纖維品質以ICC標準(在HVI900大 容量纖維測定儀上測定)，其2.5%跨長為13-25mm,比強度為 10-18g/tex，麥克隆值為1.5-3.0;綠色陸地棉種質衣分20-28%， 2.5% 跨長為23-27mm,比強度為11-18g/tex，麥克隆值為2.0-2.5 (杜雄明 等，中國農學通報，1997， 13 (6): 47-48;杜雄明等，中國農學通 報，1997, 13 (3): 30-32)。
近二十年來，由于環境保護的重視，綠色產品的發展促成了世界 彩色棉的發展。高產、優質彩色棉新品種的選育則是決定著彩色棉商 業發展和竟爭的重要因素。囯內外白色棉纖維品質改良和種質創新主 要釆取了品種間復合雜交，修飾回交法，輪回選擇，修飾雜交和互交， 遠緣雜交，綜合同步改良等方法，物理輻射、化學誘變、基因工程等技術，并取得了 一定進展(T W Culp and D C Harrell , Crop Science 1973,13: 686-689; T W Culp etc. South Carolina Agri. Exp.Stn.Tech.Bull. 1985:1090;潘家駒，1999，棉花育種學，北京，中國農業出版社；張 天真，周兆華，閔留芳等，2000,作物學報，26 (6): 673-680)。目
前，國內外的彩色棉改良主要是釆用系統選擇和常規雜交的方法，如 浙江省農業科學院作物與核技術利用研究所選育的棕色浙彩棉2號， 新疆石河子棉花研究所選育的棕色新彩棉10號，等等；但所選育的 彩色棉新品種與白色棉品種相比，纖維品質還較差，大多數棕色棉品 種的纖維品質結果(HVICC)為，2.5%跨長25.0-28.0mm,比強度 23.0-26.0cN/tex,而皮棉產量水平也僅為現推廣白色棉品種的 60%-85%之間，衣分僅為34.0%左右(邱新棉，俞碧霞，包立生等， 中國棉花，2006， 33 (4): 20;萬英，孔憲良，郭景紅等，中國棉花， 2006, 33 (9), 21)。美國的Sally Fox是較早開展現代彩色棉品種改 良，主要是利用系統選擇法，對彩色棉纖維品質改進程度不大；烏茲 別克斯坦、巴西、法國等國家也開展了彩色棉品種改良，還沒有特別 優良的彩色棉品種出現，且多數種質材料纖維色澤在日曬雨淋下易褪 色。
發明內容
本發明的目的在于針對上述不足提供一種棕色彩色棉選育方 法，該方法能夠育出一系列優質、大鈴、高產棕色彩色棉新種質， 以克服目前棕色彩色棉纖維品質差、衣分低的問題。
為實現上述目的，本發明首先利用遠緣雜交、雜種優勢和南北 不同地域的適應性與變異選擇等技術，選育出纖維品質較好、衣分 較高、色澤穩定的棕色彩色棉新品系棕1-52 (可從國家棉花中期庫 購買，其鈴重5.4g,衣分34.8%， 2.5%跨長29.4mm左右，比強度 29.2cN/tex左右)；其次，利用原子能誘變與系譜選育法，選育出纖 維品質優異、大鈴、衣分較高的白色棉新種質S9108 (可從國家棉花中期庫購買，其鈴重7.0g以上，衣分38.0%以上，2.5%跨長31.0mm 以上，比強度335cN/tex以上)。最后，利用這兩個優異新種質進行 雜交，在其后代的系譜選擇中，注重選擇吐絮暢、衣分高、色澤穩 定的棕色棉，同時，在田間選單株進行纖維品種測定，選擇纖維品 質優良的類型。
為了解決目前世界上棕色彩色棉品種皮棉產量低、纖維品質差、 衣分低等問題，就需要打破了彩色棉的纖維品質和產量與色澤的負 相關。遠緣雜交是植物品種改良、種質創新取得突破性進展的重要 方法，它能打破物種間的生殖隔離，創造新物種，擴大基因組和染 色體間交換(潘家駒，1999,棉花育種學，北京，中國農業出版社)。 為了選育到好的彩色棉親本，本發明利用來自墨西哥的半野生棉莫 禾U爾氏棉(G.hirsutum race morrillii)、 尖斑棉 (G.hirsutum race punctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)和我國的陸地 棉推廣品種具有地域遠緣的特性，進行雜交，因半野生棉具有棕色 纖維、抗逆性強等有利性狀，推廣品種具有豐產性和適應性強，這 為培育出性狀超親、適應性強、纖維品質優異、豐產的彩色棉新品 系打下良好的基礎。
本發明利用具有半野生棉親緣的綜合性狀較好的棕色彩色棉新 品系棕l-52與纖維品質優異、大鈴、高衣分的白色棉新種質S9108 進行雜交，從F2代開始進行系統選擇，F3至F5代均進行單株選擇， 最初選擇時，凡是色澤穩定的棕色單株都收獲，隨后，在海南島和 安陽逐年選擇吐絮暢、衣分高、色澤穩定、纖維品質好的單株；同 時，為提高新品系抗枯黃萎病性，選中的單株在病池進行抗枯、黃 萎病篩選，達到高抗枯萎病(病指5.0%以下)、耐黃萎病(病指35.0% 以下)；纖維品質測定釆取田間手扯判斷和室內HVI900儀檢測相結 合。
可通過上述方法選出具有以下特征的棕色棉棕色纖維、大鈴(6.0g以上)，鈴呈長卵圓形，特大鈴，鈴重7.0g以上，衣分35.0% 以上，2.5呢跨長30.0mm以上，比強度30.0cN/tex以上。此外，優 選的是株型較松散、葉片較大、結鈴性較強，纖維品質優異的植株， 如實施例1中的S9B11。
可通過上述方法選出具有以下特征的棕色棉棕色纖維、大鈴
(6.0g以上),鈴呈長卵圓形，鈴重6.0g以上，衣分37.0%以上，2.5% 跨長31.0mm以上，比強度33.0cN/tex以上。此外，優選的是株型較 松散、葉片較大、結鈴性較強，纖維品質優異的植株，如實施例1 中的S9B12。
本發明利用遠緣雜交、輻射誘變、雜種優勢和南北不同地域的 適應性與變異選擇等方法的有機結合，通過彩色棉新品系棕l-52與 白色棉新種質S9108的雜交，選擇出纖維品質優異、衣分較高、豐 產的彩色棉新品系S9B11 (棕色纖維)、S9B12 (棕色纖維)等。其 中S9B12,生育期133d左右，大鈴，鈴重6.0g以上，衣分37.0%以 上；兩年品比試驗每公頃產籽棉、皮棉均分別達到3600.0kg、1200.0kg 以上，其皮棉產量接近白色棉花推廣品種；纖維品質優異，2.5%跨 長31.0mm以上，比強度33.5cN/tex，麥克隆值4.3;纖維長度和比 強度比現推廣的棕色彩色棉品種分別提高了 10.0-25.0%和 25.0-45.0%。
圖1是本發明選育方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例來進一步闡述本發明。應當理解，這些實 施例僅用于說明本發明，而不能限制本發明的保護范圍。 實施例l抗蟲棕色色纖維棉的選育
如圖1所示，本發明在海南島利用半野生種系莫利爾氏棉 (G.hirsutum race morrillii)、尖夢王才帛(G.hirsutum race punctatum)、 雷
6奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)分別與美國的陸地棉遺傳標 準系TM-l或我國的推廣品種中棉所12號進行了遠緣雜交，隨后 在安陽種植F1代。在安陽種植F1和F2代，隨后南(海南島)北(安 陽)不同地域經過連續五年的單株選擇，1996年，選育出棕絮l號 (棕色纖維)，1999年從棕絮1號系選出棕色彩色棉新品系棕1-52。 1999年通過棕1-52與S9108進行雜交，當今10月在海南島種植Fl, 第二年在安陽種植F2，隨后對其后代連續地選擇棕色、大鈴、豐產、 纖維品質優異的單株，F4和F5，在枯黃萎病混合病池中進行抗病篩 選，選出棕色纖維、高抗枯耐黃萎病(枯萎病指5.0%以下、黃萎病 指35.0%以下)IO多個單株。2003年，在安陽巿白壁鎮中國農業科 學院棉花研究所試驗田進行F6株系試驗比較和株系的純化，篩選出 皮棉產量超過對照材料棕絮1號(皮棉每公頃900.0kg左右)，棕色 棉纖維品質，纖維絨長30.0mm以上，比強度29.0cN/tex以上。在 2003年試驗比較的基礎上，2004年篩選出綜合性狀較好的6個材料， 重復2003年的篩選比較試驗，發現兩個綜合性狀較好株系，分別定 名為S9B11、 B9B12。
S9B12，主要特性纖維棕色、大鈴、纖維品質超過白色棉生產 品種。生育期133d左右，株型較松散，葉片較大，株高99.0cm左右， 單株結鈴18.2個，結鈴性較強，鈴呈長卵圓形，大鈴，鈴重6.0g以上， 衣分37.0%以上。兩年品比試驗每公頃產籽棉、皮棉均分別達到 3600.0kg、 1200.0kg以上，其皮棉產量接近白色棉花推廣品種；纖維 品質優異，2.5呢跨長31.0mm以上，比強度33.5cN/tex，麥克隆值4.3; 纖維長度和比強度比現推廣的彩色棉品種分別提高了 10.0-25.0%和 25.0-45.0%。
S9B11,主要特性纖維棕色、大鈴、纖維品質與白色棉生產品 種相當。生育期135d左右，株型較松散，葉片較大，株高93.8cm左右， 單株結鈴16.4個，結鈴性較強，鈴呈長卵圓形，特大鈴，鈴重7.0g以上，衣分35.0%以上。纖維品質優異，2.5呢跨長30.0mm以上，比強度 30.1cN/tex，麥克隆值4.7。
申請人對本發明方法選育出的優質棕色棉S9B11、S9B12、S9B13、 S9B14、 S9B15等新材料，進行了微衛星標記(SSR)分析，建立了
優異材料的分子指紋，這可以為新種質保護提供依據(表l)。
表1: S9B11與S9B12的SSR指紋圖譜 色澤 棕白色棕色棕色棕色棕色棕色棕色棕色深棕深棕深棕棕色深棕淡棕淡棕
色
品種名稱 棕 TM-1 S犯l S犯l S9B1 S犯l S9B1 Huna四川棕棕閿縣棕棕淡棕棕
絮l
弓
1 2 3 4 5 n棕 217 125 1-61深紫1-59 2-63絮 3-94
JESPR114—1
JESPR114—2
JESPR114—3
JESPR114—4
JESPR114—5
TMK12—1
TMK12 — 2
TMK12—3
TMK12—4
TMK12 — 5
TMK12—6
TMK19—1
TMK19—2
TMK19—3
TMK19—4
TMK19—5
BNL1053—1
BNL1053—2
BNL1053 — 3
BNL1053—4
BNL1053—5
BNL1053—6
BNL1053—7
BNL1053—8
BNL1421 — 1
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抗
棉
4
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1
8<formula>formula see original document page 9</formula>CSHES149—511111 11 0 11 101101
CSHES149—611111 11 0 11 101101
CSHES149—701000 00 0 00 000101
CSHES82 — 101000 111 11 010100
CSHES82—211111 111 11 111111
CSHES82—310111 00 0 00 101011
CSHES82—401000 111 11 010100
CSHES82 — 511111 111 11 111111
表l中，1表示有SSR特異位點，O表示無SSR特異位點
權利要求
1、一種棉花棕色纖維新品種的選育方法，其特征在于以棉花棕1-52與棉花S9108為親本雜交，在其雜交后代中選擇農藝性狀優良的棕色纖維棉。
2、 如權利要求l所述的育種方法，其特征在于，雜交F1代混 收，F2代選擇色澤穩定的棕色纖維棉單收，并在它們以后的世代中 進行單株篩選，選出農藝性狀優良、遺傳穩定的棕色纖維棉單株。
3、 如權利要求1或2所述的育種方法，其特征在于，選出具有 以下特征的棕色棉棕色纖維、鈴重6.0g以上，鈴呈長卵圓形，衣 分35.0%以上，2.5%跨長30.0mm以上，比強度30.0cN/tex以上。
4、 如權利要求1或2所述的育種方法，其特征在于，選出具有 以下特征的棕色棉棕色纖維，鈴呈長卵圓形，大鈴，鈴重6.0g以 上，衣分37.0%以上，2.5%跨長31.0mm以上，比強度33.0cN/tex 以上。
全文摘要
本發明提供了一種優質、大鈴、高產棕色彩色棉(棕色纖維)的選育方法，本發明以半野生棉為基礎材料，選育出綜合性狀較好的棕色彩色棉品系棕1-52(棕絮1號改良系)，以棕1-52為父本，與纖維品質優異、大鈴的白色棉種質S9108進行雜交，通過多年單株系統選擇，選育出一系列優質棕色彩色棉新品系，包括S9B12、S9B11等。利用本發明方法選育的棕色彩色棉，不僅提高了棕色彩色棉的纖維品質，同時衣分、單鈴重、皮棉產量也大幅度提升，解決了目前棕色彩色棉纖維品質差、皮棉產量低的問題。
文檔編號A01H1/02GK101427652SQ200710177138
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月9日 優先權日2007年11月9日
發明者劉國強, 周忠麗, 孫君靈, 龐保印, 杜雄明, 潘兆娥, 賈銀華 申請人:中國農業科學院棉花研究所