專利名稱：一種優質抗枯黃萎病棉花新品系的選育方法
技術領域：
本發明涉及應用遠緣雜交與系統選育相結合創造高強力特優質抗病棉花新品系的方法，屬于棉花育種方法領域。
背景技術：
我國棉花育種工作自60年代到80年代末一直偏重于豐產性狀和抗病性狀的選擇，而忽視了纖維品質特別是比強度，造成了我國自育棉花品種品質較差(崔淑芳等，河北農業科學，2005年01期)。從“六五”到“九五”期間，我國自育陸地棉品種的纖維主體長度或2. 5%跨距長度主要集中在27 30mm，斷裂比強度集中在17 23cN/tex，麥克隆值集中在3. 7 4. 9 (楊偉華等，棉花學報，2001年06期)，總體來講品種品質在纖維長度的閾值、比強度平均值和上限值幾個指標上在不斷進步，麥克隆的閾值呈加寬趨勢。我國棉花育種生產與國外相比較，產量水平較高，但是棉纖維品質及原棉質量相對較差，我國棉花品種纖維品質存在的突出問題是長度類型單一，主要在^mm左右；比強度較小且類型單一，在 21cN/tex左右；麥克隆值也比較單一且較粗，主要在4. 0 4. 5，不能滿足紡織業對棉花品質多層次的用棉需求，與棉紡織工業對原棉多級制的需求相比差異較大(崔秀珍，安徽農業科學，2006，34 (11) :2360-2361，2367)。因此，棉花品質育種尤其是改良棉花纖維比強度以及纖維品質指標間的協調性已經成為我國棉花育種的重要目標。四川農業大學棉花課題組1972年就開始利用陸地棉與中棉遠緣雜交，根據雜種后代產生的大量變異材料進行以提高纖維強度為主的定向系統選育工作(李首成、江先炎，中國棉花，1997，M(11) :9-11)， 達到或接近美國優質PD系的纖維強力水平(纖維比強度25. 69-32. 33g/tex,麥克隆值 3. 1-4. 9，纖維長度平均29. 0-30. Omm)，進而以遺傳穩定的高強力纖維為基礎定向協同改良纖維比強度與纖維細度、纖維長度等綜合品質，再加上長期的人工病圃篩選提高其抗病性， 選育出高強力特優質抗病棉花新品系(纖維比強度平均在38cN/teX以上(HVICC標準)， 纖維長度29. 77-32. 46mm,麥克隆值3. 75-4. 26,枯黃萎病抗性強)，纖維品質遠優于我國 “十五”期間的生產品種(纖維長度主要分布在觀-29讓，斷裂比強度主要分布在27-29cN/ tex，麥克隆值主要分布在4. 0-5.0，唐淑榮等，棉花學報，2006，18 (6) :386 390)。在育種途徑和方法上，美國的Pee Dee系是把中棉先與瑟伯氏棉雜交，再用陸地棉與之回交，最后再與陸地棉生產品種交配選育而成。國內一些優質棉品系的選育也與本發明人采用的途徑及方法有別，如吳夫安等(中國棉花，2000,27(9) :25-31)選育的高強力纖維品系(比強度平均24. 8cN/tex.麥克隆值平均4. 7,2. 5%跨長平均30. Omm)是選用愛字棉系統、PD系統和L2352親緣關系的后代作親本作為高強力纖維主要種質源，自育抗黃萎病材料作親本通過大量選配雜交新組合，以及進行復交和回交而獲得的。錢思穎等通過亞洲棉、異常棉、瑟伯氏棉、陸地棉、海島棉等遠源雜交及多次回交得到一批高纖維強度的棉花品系；周仲華等則在陸地棉與索馬里棉的雜交后代中，鑒定出具有高強纖維特性的棉花附加系；西南農業大學采取綜合同步改良法，育成纖維品質優良、能紡60支紗以上高支紗品種渝棉1號；江西農業大學采用航天育種為主體的綜合改良育種技術，育成了優良纖維品種贛棉12號。崔淑芳等(河北農業科學，2005年01期)分析認為，陸海遠緣雜交創造的種質材料纖維品質優異，是提升棉花纖維品質的優良親本。
發明內容
利用陸地棉與中棉種間遠緣雜交后代產生的大量變異個體系統選育出的高比強度優質抗病種質材料，以纖維比強度為主定向選育綜合纖維品質優、抗病性強的棉花新品系，為優質抗病棉花新品種選育提供物質基礎，對于改善我國原棉品質質量，提高棉農生產效益，滿足現代紡織工藝要求，促進棉紡工業的優質、高效具有重要意義。具體地，本發明涉及一種優質抗枯黃萎病棉花品系的選育方法，利用陸中遠緣雜交定向系統選育高強力特優質抗病棉花品系，所述方法具體包括1)選擇地理或親緣遠緣的棉花親本(陸地棉“達棉2號”與“晉縣中棉”)進行種間遠緣雜交和染色體加倍；2)將雜交得到的雜種后代進行早代選株兄妹交，高代連續單株選擇和自交保純以及人工病圃抗病性篩選，在大量變異的后代中定向單株選擇獲得1471、95-2等高強度優質抗病種質材料；3)利用陸中遠緣雜交獲得的高強力纖維種質基因庫材料，通過優良株系間兄妹交、單株選擇、株系混合選擇方法長期定向系統改良纖維的綜合品質性狀以及強化病圃選擇等方法獲得4448 (0125選系)、4093 (0128選系)等遺傳性穩定的中絨高強力特優質抗病棉花新品系。4448 (0125選系)、4093 (01 選系)等高強力特優質抗病棉花新品系的優點和積極效果有利用陸中遠緣雜交獲得的高強力纖維種質基因庫材料，通過優良株系間兄妹交、單株選擇、株系混合選擇方法長期定向系統改良纖維的綜合品質性狀以及強化病圃選擇等方法選育獲得，其高強力纖維特性獨特，綜合纖維品質特優，早熟性好，枯黃萎病抗性強，纖維比強度(HVICC標準)平均在38cN/teX以上，纖維長度29. 77-32. 46mm，麥克隆值 3. 75-4. 26(表1，表幻。這些高強力特優質抗病棉花新品系長期以來得到省內外相關育種單位(如中棉所、四川省農科院經作所)的應用，為我國優質抗病棉花新品種的育種工作提供了良好材料。
圖1為本發明棉花新品系選育方法流程圖。
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。利用陸地棉“達棉2號”與“晉縣中棉”種間遠緣雜交和染色體加倍后得到的雜種后代，通過連續的選株兄妹交、單株選擇、自交保純以及人工病圃抗病性篩選，從產生的大量變異后代中定向單株選擇獲得1471、95-2等高強度優質抗病種質材料，在此基礎上進行優良株系間兄妹交、單株選擇、株系混合選擇以及人工病圃強化選擇，通過長期定向系統改良棉纖維的綜合品質性狀獲得4448 (0125選系)、4093 (0128選系)等遺傳性穩定的中絨高強力特優質抗病棉花新品系。具體實施步驟如下(1)基礎材料的獲得1972年用四倍體陸地棉品種“達棉二號”作母本，以二倍體中棉品種“晉縣中棉” 為父本，采用人工去雄雜交的方法進行種間遠緣雜交并收獲4粒種子，1973年對長出的Fl 代用秋水仙堿進行加倍處理獲得10粒種子。1974年在植株性狀觀察之后選擇的6個單株， 其纖維單纖強力2. 59-4. 09克，細度5348-9114米/克，斷裂長度18. 87-25. 8千米，成熟度 1.05-1.91。1975-1978年，每年選株進行兄妹交，1979-1985年逐年進行單株選擇和自交保純，并進行少量的兄妹株互交，以逐步定向提高纖維品質，穩定農藝經濟性狀。從1986年起利用HVI900型纖維品質檢測儀，每年選擇大量單株材料進行纖維品質的分析，以纖維比強度為主，同時適當兼顧細度和單株產量進行優株選擇，同時從1990年起每年建立人工病圃進行枯萎病抗性篩選。1991年運用單株定向選擇獲得G366，該材料纖維比強度22. lg/tex, 麥克隆值5. 1，纖維長度27. 2mm。但從1992年開始變異很大，從G366產生了高強度
tex以上)的H450、H403、H388 ；1993年H403又產生了大量的高比強度優質個體，其中有 1471、1478、1448、1467(95-2)、1470 等，其中 1471(比強度 30. 09g/tex，麥克隆值 3. 27，纖維長度29. 74mm)在1994年以更高的比率出現超高強度材料。以1471、95_2為代表的高強度優質抗病種質材料纖維比強度25. 69-32. 33g/tex，麥克隆值3. 1-4. 9，抗病性、早熟性與豐產性較好，比強度明顯優于國內的棉花優質材料，品質整體水平接近美國的優質PD系。(2)高強力特優質抗病棉花新品系的選育從“九五”時期開始，以1471系和95-2為基礎，在穩定高強力水平前提下，加強對纖維細度和纖維長度的選擇，經過連續的單株與株系定向選擇，選育出的品系M529、N962、 N932、N1035、N1033等的纖維比強度(ICC標準)最高達33cN/tex，平均都在28cN/tex以上，纖維長度在27-31mm，而纖維細度(麥克隆值4. 1-4.9)與1471、95_2相比有明顯改善， 并且通過環錠紡紗設備成功試紡出IOOs以上的高支紗。“十五”時期在保持高強力纖維特性基礎上，通過品系間互交、單株定向選擇、系選和繼續人工病圃篩選，著重進行纖維比強度、 纖維長度與纖維細度等綜合品質指標的協同改良和產量性狀尤其是衣分的改善，選育出以 0061為代表的棉花高強力優質專用新品系，其纖維比強度(HVICC標準)達38. 1-42. 3cN/ tex，纖維長度^mm以上，麥克隆值3. 6-4. 2，品質綜合性狀優良；之后通過繼續進行纖維比強度、纖維長度與纖維細度等綜合品質指標的定向協同改良和人工病圃強化提高抗病性， 從而進一步選育出4448 (0125選系)、4093 (0128選系)等遺傳性穩定的高強力特優質抗病棉花新品系，其高強力纖維特性獨特，綜合品質特點突出，纖維比強度(HVICC標準)平均在 38cN/tex以上，斷裂比強度顯著增強；纖維長度29. 77-32. 46mm，麥克隆值3. 75-4.沈，單鈴重5. 0克左右，衣分40 %左右，生育期比生產對照用種早3-5天，早熟性好，枯黃萎病病株率明顯降低，枯黃萎病抗性強(表1，表2，表3)。表1高強力特優質抗病棉花新品系的綜合纖維品質Q007-2009年)
權利要求
1.一種優質抗枯黃萎病棉花新品系的選育方法，其特征在于包括(1)選擇地理或親緣遠緣的棉花親本進行種間遠緣雜交和染色體加倍；(2)將雜交得到的雜種后代進行早代選柱兄妹交、高代連續單株選擇和自交保純以及人工病圃抗病性篩選，在大量變異的后代中定向單株選擇獲得1471、95-2高強力優質抗病種質材料；(3)利用獲得的高強力纖維種質基因庫材料，通過優良株系間兄妹交、單株選擇、株系混合選擇方法長期定向系統改良纖維的綜合品質性狀以及強化病圃選擇方法，獲得0125 選系和01 選系遺傳性穩定的中絨高強力特優質抗病棉花新品系。
2.權利要求1所述的選育方法，其中所述地理或親緣遠緣的棉花親本為陸地中棉和晉縣中棉。
3.權利要求2所述的選育方法，其中所述的陸地中棉為達棉二號。
4.權利要求1所述的選育方法，其中所述的獲得的高強力優質抗病種材料1471和 95-2，其纖維比強度為25. 69-32. 33cN/tex，麥克隆值為3. 1-4. 9。
5.權利要求1所述的選育方法，其中所述品系0125和01 的特征為單鈴重平均約 5. 0克，衣分平均約40%以上，纖維比強度在38cN/tex以上，纖維長度為四.77-32. 46cm，麥克隆值為3. 75-4. 26。
全文摘要
本發明公開了一種優質抗枯黃萎病棉花品系的選育方法，利用陸地棉與中棉種間遠緣雜交后代產生的大量變異個體系統選育出的高比強度優質抗病種質材料，以纖維比強度為主定向選育綜合纖維品質優、抗病性強的棉花新品系，為優質抗病棉花新品種選育提供物質基礎，所得品種纖維比強度在38cN/tex以上，且植株枯黃萎病病株率明顯降低，枯黃萎病抗性強。
文檔編號A01H1/02GK102499062SQ20111034255
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年2月22日
發明者佘躍輝, 吳永成, 李首成, 江先炎, 鄭順林 申請人:四川農業大學