本發明涉及一種棉花品種選育方法，特別涉及一種棉花育種過程中耐早衰性狀的篩選方法。
背景技術：
早衰的發生嚴重影響棉花的產量和品質，輕度早衰常減產15％左右，重度早衰則可減產20％～50％，且纖維品質降低。目前，棉花早衰這一普發、暴發且不可逆的生理性病害，在世界范圍內越來越普遍和嚴重，已成為制約棉花高產、穩產的重要限制因素之一。不同棉花品種抗早衰特性存在著明顯差異，因此可以通過遺傳育種手段選育耐早衰的棉花品種。對棉花品種早衰發生的動態消長規律研究顯示，棉花早衰發生具有普發、暴發及不可逆的特點，生產中應對棉花早衰應立足于防，而選育耐早衰的棉花品種，是從根本上預防棉花早衰的重要措施之一。
在棉花育種實踐中，無論系統育種還是雜交育種，都必不可少的經過從較為龐大的分離群體中篩選出具有特定目標性狀的單株這一關鍵過程。目前育種過程中對早衰性狀的篩選主要是觀察棉花生育后期棉株葉片功能活性情況，但是棉花早衰性狀的表現比較容易受到外界因素影響，不同年度及不同試驗地點兼氣候環境、土壤環境、田間農事管理水平等多種因素影響，材料早衰性狀的表現往往極不穩定，嚴重影響和干擾選擇效果和選擇效率，一般很難準確的從分離群體中篩選出耐早衰的單株。
因此，如何能夠從龐大的分離世代群體中較為準確和高效率的將具有耐早衰性狀的單株篩選出來，加速耐早衰棉花品種的選育是目前棉花育種工作中亟待解決的難題之一。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種棉花育種過程中耐早衰性狀的篩選方法，能夠準確且高效率的從世代大分離群體中篩選出具有耐早衰性狀棉花單株。
為了實現上述目的本發明采用技術方案是：一種棉花育種過程中耐早衰性狀的篩選方法，其特征在于該方法實施步驟如下：
(1)將需要篩選的分離材料F2、F3、F4低世代分離群體在10月上中旬至10月底之間的時間段內，按分離群體組合在海南三亞地區，即常年10月至翌年4月的月平均氣溫20℃～30℃，日最低氣溫≥10℃，光照充足；常年11月中下旬至翌年4月為旱季，砂性土壤，保墑能力弱，棉田依靠灌溉生產，一般灌水間隔7天～14天，進行南繁種植，每個分離群體組合種植群體保證800～1500株左右，一般世代越高的分離群體種植群體應更大些；
(2)當50％左右棉株開始現蕾時灌水一次，采用溝灌的棉田，灌水量以壟溝的2/3左右為宜；采用噴灌的棉田，噴灌20分鐘左右即可；之后開始控制灌水，控制盛蕾期至初花期階段，土壤0～40cm土層的土壤相對含水量在35％以下，保持干旱刺激7天～14天之后恢復灌水，棉株直觀表現為葉色深且發暗，葉片萎蔫情況在20:00左右仍不能恢復時，結束干旱刺激恢復灌水；以控制干旱脅迫程度，避免過度脅迫造成蕾鈴脫落情況過重而影響后期選擇效果；
(3)在控制灌水期間，觀察待篩選材料開始出現干旱脅迫反應后，葉片晴天中午萎蔫，開始材料耐旱性選擇，一般此階段耐旱的材料，預示后期耐早衰；操作時根據天氣情況，一般晴天中午11:00～14:00左右和下午15:00～19:00左右進行兩次觀察；根據鑒定材料葉片中午萎蔫和下午恢復情況的差異表現，選擇比較耐旱單株系紅繩標記，每個分離群體組合選擇200～300個單株；選擇依據是耐旱材料萎蔫現象出現晚，下午萎蔫現象恢復早；
(4)棉株見絮以前，保持正常水分管理，見絮后立即停止灌水；
(5)棉株吐絮至中上部果枝，分離群體能夠表現出明顯葉功能差異時開始進行單株選擇；單株選擇標準為：
a、從步驟(3)入選單株中選擇；
b、葉功能在分離群體中保持較好，一般全株脫落葉片和黃葉數≤全株葉片數的25％；
c、下部1～4果枝，內圍鈴結鈴性強，第一果節成鈴無缺失，且第一、二果節成鈴率≥75％；
d、中部5～8果枝，第一果節成鈴率≥75％，且不能出現無結鈴的空果枝；
e、頂部從上向下數1～3果枝不能出現無結鈴的空果枝；
滿足上述全部五個條件的單株入選，掛牌記錄主要觀察性狀特征，單株單收，進行拷種和纖維品質檢測，選擇單鈴重≥5.3g，單株衣分≥40％，上半部平均長度≥28mm，斷裂比強度≥28cN/tex，馬克隆值3.7～5.2；F2～F4低世代篩選出的單株按組合或同一組合內按性狀相似的原則，將單株分類混合，下一世代混合種植，繼續篩選；
(6)低世代分離材料按照上述步驟(1)～步驟(5)連續篩選，直至性狀穩定；繼續篩選的低世代材料，步驟(1)中種植群體根據上代選擇混收的種子量決定，盡可能擴大種植群體。
本發明的有益效果是：
(1)在人為可控的條件下誘導棉株后期早衰性狀發生，形成分離群體內早衰性狀的明顯差異性分化表現，并可以連續多世代重復選擇，在大幅提高選擇效率的同時提高了性狀選擇的準確性。
(2)通過多重選擇條件約束，剔除不具備高產、穩產性狀，但后期葉功能好的單株對選擇準確性和效率的影響，進一步提高了性狀選擇的準確性和選擇效率。
(3)在南繁加代過程中進行篩選，充分利用了海南南繁基地冬季干旱無雨的氣候條件，可簡化條件、經濟實用的創造篩選材料后期早衰性狀發生和差異性分化的誘導條件。
總之，本發明方法充分利用自然條件逆向思維判斷準確篩選，產生意想不到的突出效果；具有投資少，效率高等特點，操作簡便，應用廣泛，應用效果非常顯著。
具體實施方式
以下結合較佳實施例，對依據本發明提供的具體實施方式、特征、方法步驟及處理效果詳述如下：
一種棉花育種過程中耐早衰性狀的篩選方法，該方法實施步驟如下：
(1)將需要篩選的分離材料F2、F3、F4低世代分離群體在10月上中旬至10月底之間的時間段內，按分離群體組合在海南三亞地區，即常年10月至翌年4月的月平均氣溫20℃～30℃，日最低氣溫≥10℃，光照充足；常年11月中下旬至翌年4月為旱季，砂性土壤，保墑能力弱，棉田依靠灌溉生產，一般灌水間隔7天～14天，進行南繁種植，每個分離群體組合種植群體保證800～1500株左右，一般世代越高的分離群體種植群體應更大些。
(2)當50％左右棉株開始現蕾時灌水一次，采用溝灌的棉田，灌水量以壟溝的2/3左右為宜；采用噴灌的棉田，噴灌20分鐘左右即可；之后開始控制灌水，控制盛蕾期至初花期階段，土壤0～40cm土層的土壤相對含水量在35％以下，保持干旱刺激7天～14天之后恢復灌水，棉株直觀表現為葉色深且發暗，葉片萎蔫情況在20:00左右仍不能恢復時，結束干旱刺激恢復灌水；以控制干旱脅迫程度，避免過度脅迫造成蕾鈴脫落情況過重而影響后期選擇效果。
(3)在控制灌水期間，觀察待篩選材料開始出現干旱脅迫反應后，葉片晴天中午萎蔫，開始材料耐旱性選擇，一般此階段耐旱的材料，預示后期耐早衰；操作時根據天氣情況，一般晴天中午11:00～14:00左右和下午15:00～19:00左右進行兩次觀察；根據鑒定材料葉片中午萎蔫和下午恢復情況的差異表現，選擇比較耐旱單株系紅繩標記，每個分離群體組合選擇200～300個單株；選擇依據是耐旱材料萎蔫現象出現晚，下午萎蔫現象恢復早。
(4)棉株見絮以前，保持正常水分管理，見絮后立即停止灌水。
(5)棉株吐絮至中上部果枝，分離群體能夠表現出明顯葉功能差異時開始進行單株選擇；單株選擇標準為：
a、從步驟(3)入選單株中選擇；
b、葉功能在分離群體中保持較好，一般全株脫落葉片和黃葉數≤全株葉片數的25％；
c、下部1～4果枝，內圍鈴結鈴性強，第一果節成鈴無缺失，且第一、二果節成鈴率≥75％；
d、中部5～8果枝，第一果節成鈴率≥75％，且不能出現無結鈴的空果枝；
e、頂部從上向下數1～3果枝不能出現無結鈴的空果枝；
滿足上述全部五個條件的單株入選，掛牌記錄主要觀察性狀特征，單株單收，進行拷種和纖維品質檢測，選擇單鈴重≥5.3g，單株衣分≥40％，上半部平均長度≥28mm，斷裂比強度≥28cN/tex，馬克隆值3.7～5.2；F2～F4低世代篩選出的單株按組合或同一組合內按性狀相似的原則，將單株分類混合，下一世代混合種植，繼續篩選。
(6)低世代分離材料按照上述步驟(1)～步驟(5)連續篩選，直至性狀穩定；繼續篩選的低世代材料，步驟(1)中種植群體根據上代選擇混收的種子量決定，盡可能擴大種植群體。
棉田管理采用去除葉枝的管理技術，除前述限制的水分管理措施外的其它棉田管理措施均按照正常棉田高產管理措施進行。
為加速育種工作進程，我國棉花育種工作一般需要在海南三亞地區進行南繁。本發明對低世代(一般對F2、F3)分離材料，結合南繁工作在我國海南三亞地區種植，并且要求10月上中旬至10月底之間的時間段內播種，最晚11月初必須播種完成。一是，在繁育時間上能夠保證棉花材料能在4月上旬正常成熟收獲，保證與內地播種時間上的銜接；二是，保證在棉花材料從現蕾后直到收獲前的一段時間為該地區的旱季，并且該地區土壤保水能力弱，便于通過灌水在需要的時間段內進行干旱脅迫，誘導棉花材料早衰發生條件，如步驟(2)所述。本發明在充分利用海南三亞地區氣候環境資源特點，在正常育種程序的南繁過程中開展工作，操作方法簡單、可控，投資少，效益高。
本發明為提高選擇準確性和選擇效率，應用多重選擇技術：一是在盛蕾期至初花期進行干旱脅迫階段，根據材料抗旱性表現的差異進行第一重選擇，如步驟(3)所述；二是在棉株吐絮至中上部果枝階段，分離群體材料能夠表現出明顯葉功能差異時開始進行第二重選擇，如步驟(5)所述。經上述選擇過程，剔除不具備高產、穩產性狀，結鈴性差或成鈴結構不均但后期葉功能好的單株對選擇準確性和效率的影響，以保證性狀選擇的準確性和選擇效率。
本發明方法在其它氣候環境、資源條件與我國海南三亞地區相近地區均可參照應用。
本發明根據棉花在盛蕾期至初花期階段干旱刺激與棉花早衰具有較強正相關性的規律，盛蕾期至初花期階段耐旱能力較強的材料，后期耐早衰能力普遍較強，因此本發明在棉花世代材料選擇的過程中，人為在盛蕾期至初花期階段對世代材料給予一段時間的干旱刺激，誘導棉花后期早衰發生，根據材料在盛蕾至初花期階段耐旱性表現，結合材料生育后期葉功能表現情況，并綜合其它育種目標性狀表現，對世代材料進行鑒定和篩選；即根據分離群體內早衰性狀表現差異，準確且高效的將具有耐早衰性狀的單株從分離群體中篩選出來。本發明與其它育種方法的主要不同之處在于通過人工誘導創造棉株早衰發生條件，一是提高對耐早衰材料選擇的準確性；二是提高耐早衰材料的選擇效率。
本發明的應用實例：
2008年冬季在海南三亞配置雜交組合30個；F1組合2009年春天在天津種植，根據一個生長季的觀察、鑒定，選擇7個組合；2009年10月中旬，F2分離材料在海南三亞利國鎮種植，7個組合每個組合種植0.2畝，每個組合種植群體1000株左右。F2世代材料的篩選按照前述(2)～(5)步驟進行，共決選209個單株；F3代將209個單株分成5個單株混合組合，2010～2011年度生長季，繼續在海南三亞利國鎮進行種植，5個組合根據種子量情況，種植群體500～1500株左右，前述(2)～(5)步驟選擇，決選423個單株；F4代之后經連續的株行選擇、株系比較、品系比較、生產比較等育種程序，選育出具有耐早衰性狀的新品系5個。
根據本發明方法，選育早熟耐早衰宜密植的棉花新品系5個，2014年，天津地區受伏旱影響，棉田早衰情況比較突出，9月22日，對5個品系早衰指數進行了調查。表1為5個品系早衰指數和籽棉產量情況調查表，13～118、13～119、13～121、13～123、13～126為應用本發明方法選育的耐早衰新品系。CK(國欣棉3號)為生產豐產品種。
表1結果顯示，應用該方法選育的新品系早衰指數均較低，籽棉產量水平較高，表現出較強的耐早衰特性。
表1新品系早衰指數和籽棉產量情況調查表
本發明針對目前主要常規育種方法中對棉花耐早衰性狀的選擇受地點、氣候、田間管理等多種因素影響，選擇準確性差、效率低的不足，提供一種能夠提高棉花耐早衰性狀選擇準確性和選擇效率的棉花耐早衰品種(品系)選育方法。該方法通過在棉花世代材料選擇的過程中，在盛蕾期至初花期階段和棉花生育后期兩個階段對世代材料給予一段時間的干旱刺激，人為誘導棉株早衰發生條件，提高棉花耐早衰材料選擇的準確性和選擇效率；有效解決了現有棉花育種篩選中存在的難題。
上述參照實施例對該棉花育種過程中耐早衰性狀的篩選方法進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的；因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護范圍之內。