一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法

2023-07-30 20:18:41

專利名稱：一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法
技術領域：
本發明涉及棉花育種領域，具體地，涉及ー種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法。
背景技術：
棉花是我國的重要經濟作物，對紡織エ業和農民增收都具有非常重要意義。我國棉花種植面積佔全世界的13 14%，棉花總產佔22. 3%。近年來，我國雜交棉發展勢頭迅猛，其中在長江流域，雜交棉種植面積已佔該棉區的4/5左右，有的省已全部種植雜交棉。強優勢的雜交棉新品種，能較快、較好地將豐產、優質和多抗性結合在一起，應用前景廣闊。雜交棉在生殖生長、營養生長和抗逆性等方面具有 顯著的雜種優勢。但目前，棉花育種處於艱難的「爬坡」階段，培育突破性品種的難度越來越大，尤其在培育高產、優質、抗逆等優良性狀的品種選育方面進展不大。產量性狀、品質性狀和抗逆性之間存在著顯著的負相關，以傳統的育種方法打破這種相關性、實現棉花產量、品質和抗性的同步改良難度很大。棉花育種骨幹親本品種帶有許多優異基因，是培育棉花新品種的基礎材料，其後代衍生品種又可作為新ー輪雜交親本用於新品種選育。因此，通過優良棉花雜交品種，選育和改良骨幹親本，提高育種效率，培育高產、優質、多抗棉花新品種具有重要意義。

發明內容
本發明的目的在於提供一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案—種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，包括如下步驟(I)選擇父母本，其中至少有ー種是棉花骨幹親本，通過雜交獲得優異的棉花雜交種F1;(2)種植所述棉花雜交種F1，得到F1群體，對F1群體進行比產和考種，在F1群體中選出產量優勢突出的組合，獲得相應的棉花雜交後代F2 ；(3)種植所述棉花雜交後代F2，得到F2群體，對F2群體和F1群體一樣進行比產和考種，篩選大鈴、大籽、高衣分的F2群體，並結合產量篩選F2群體中優勢衰退慢的群體作為F2產量優勢群體，獲得相應的雜交後代並種植，得到F3產量優勢群體；(4)在所述F3產量優勢群體中，結合棉花理想株型選育要求，選育出優異個體；(5)由所述優異個體，通過系譜法或分類混合種植法，在後代中經過連續選擇選育出具有超親優勢的、穩定的、新的棉花骨幹親本。進ー步地，所述步驟(I)中，棉花骨幹親本作為母本進行雜交。進ー步地，所述步驟(I)中的父母本的選擇為鄂荊I號為母本，7263為父本。進ー步地，所述步驟(2)、(3)中雜交種F1J2的種植，均採用隨機區組試驗，參照中華人民共和國農業行業標準(NY/T 1302-2007)農作物品種試驗技術規程一棉花執行要求試驗。進ー步地，所述步驟(3)中的大籽為中大籽。進ー步地，所述步驟(4)中的棉花理想株型選育要求包括株高IIO-I25Cm ;葉片顏色綠；遇到特殊天氣，顔色有變化的類型；主莖葉柄前後期夾角主莖葉柄前期夾角較大,後期夾角較小；果枝角度中上部角度〈65度；
成鈴空間結構以中部5 —10臺果枝的成鈴情況為主要依據，在滿足上述條件下，再看下部是否滿足I一4臺果枝，在滿足的情況下，再看上部是否滿足11臺果枝以上；鈴型選擇大桃型卵圓鈴型、棉鈴飽滿、鈴面光滑堅硬、顔色正常、鈴殼薄和單鈴重較大、吐絮暢的類型；抗性棉花抗黃萎病、耐枯萎病發生率及嚴重程度在允許值之內。進ー步地，所述步驟(4)中的棉花理想株型選育要求還包括株型枝葉錯落有致，透光性能良好；抗倒伏能力莖杆粗壯堅實有韌性。進ー步地,所述步驟(5)中的後代為F6或F7代。本發明由於採用以上技術方案，其具有以下有益效果(I)優良F2群體優勢F2群體內出現性狀的分離和重組，F2與F1相比，生長勢、生活力、抗逆性、產量等方面都會表現不一致。但是F2群體中存在可遺傳的加性效應，加加上位性效應等，優勢衰退慢的F2群體中蘊含著大量的育種中有益的群體遺傳效應優勢。所以結合產量鑑定F2群體是群體集團優勢的體現，有一定群體優勢。(2)優良個體優勢雜交棉的實質是利用親本之間的雜種優勢，雙親性狀間的相對差異和相互補充整合的產物，具有超親優勢。把這些產量和株型優異基因的超親優勢單株選擇出來，通過系統育種途徑，把優勢穩定下來，一般在F6-F7代即可穩定，選育出具有超親優勢的骨幹親本。經過我們多年大量的田間試驗發現，F2群體產量雜種優勢強，選擇優異單株的概率增大，堅持了優中選優，體現了個體優勢。(3)理想株型在F3產量優勢群體中，選擇株型較大，抗倒伏能力強，葉片顏色正常，主莖葉柄期夾角較大，後期夾角較小，果枝夾角度小，成鈴空間結構合理，枝葉錯落有致(株型清秀)，生長勢旺，抗病力強，適應性廣的理想株型。選擇表面光滑、鈴色正常、鈴殼薄的大桃型卵圓鈴型，有利於提高吐絮性和纖維長度。選擇葉片顏色正常，遇到特殊天氣，顔色有變化的類型，有利於提聞棉花的適應性。理想株型選擇就是促使雜交棉種在有限的時間與空間生產更多的光合作用產物，促使生物量儘可能多地轉化成經濟產量，從而達到提高棉花產量的目的。棉花是無限生長習性作物，可塑性強。因此通過選擇理想株型，提高骨幹親本的光能利用率和轉化率是突破現有品種產量水平的有效途徑。綜上所述，本發明主要通過對F2代充分利用，提高了選擇效果，可選育出兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進ー步的詳細描述。


圖I為本發明的育種方法流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。請配合參閱圖1，本發明的一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，包括(I)選擇雜交父母本，其中至少有ー種是棉花骨幹親本，優選棉花骨幹親本作為母 本，並在田間栽培，進行雜交，獲得優異的棉花雜交種F1。其中，骨幹親本是指直接用來培育出一批大面積推廣的品種，或由其衍生出許多具有廣泛應用價值的親本育種材料。通常骨幹親本除本身具備綜合的優良性狀之外，還具有高配合力，即易與其他材料雜交育成優良品種。優異的棉花雜交種是指產量有強優勢的，品質提高的，抗性提高的雜交種。(2)按隨機區組試驗設計種植所述棉花雜交種F1，參照中華人民共和國農業行業標準(NY/T 1302-2007)農作物品種試驗技術規程一棉花執行要求試驗，得到F1群體，對F1群體進行比產和考種，在F1群體中選出產量優勢突出的組合，獲得棉花雜交後代F2，用於下一年的品種比較試驗。(3)按隨機區組試驗設計種植所述棉花雜交種F2，參照中華人民共和國農業行業標準(NY/T 1302-2007)農作物品種試驗技術規程一棉花執行要求試驗，得到F2群體，對F2群體和F1群體ー樣進行比產和考種，篩選大鈴、大籽(優選中大籽)、高衣分的F2群體，並結合產量篩選F2群體中優勢衰退慢的群體作為F2產量優勢群體，獲得相應的雜交後代並種植，得到F3產量優勢群體。(4)在所述F3產量優勢群體中，結合棉花理想株型選育要求，選育出優異個體；其中，棉花理想株型選育要求為株型枝葉錯落有致，透光性能良好；株高110_125cm;抗倒伏能力莖杆粗壯堅實有韌性；葉片顏色正常；遇到特殊天氣(一般指幹早，高溫，積水( 勞)或水肥充足等)，顔色有變化的類型；主莖葉柄前後期夾角主莖葉柄前期夾角較大,後期夾角較小；果枝角度中上部角度〈65度；成鈴空間結構以中部5 —10臺果枝的成鈴情況為主要依據，在滿足上述條件下，再看下部是否滿足I一4臺果枝，在滿足的情況下，再看上部是否滿足11臺果枝以上；鈴型選擇大桃型卵圓鈴型、棉鈴飽滿、鈴面光滑堅硬、顏色正常、鈴殼薄和單鈴重較大、吐絮暢的類型；抗性棉花抗黃萎病、耐枯萎病等主要病害發生率及嚴重程度在允許值之內。
(5)由所述優異個體，通過系譜法或分類混合種植法，在F6-F7中選育出具有超親優勢的、穩定的、新的棉花骨幹親本。其中，系譜法是指雜種一代以選留組合為主，並去除假雜種。自雜種第一次分離世代(單交ニ代，復交一代)開始選株，分別種成株行，以後各世代都先選優良株行，在優良株行中選擇單株，直到株行不再分離、整齊一致時，選優良株行進行產量比較試驗。分類混合種植法是指在雜種分離早世代，按組合混合種植，不進行選擇，到F5以後，估計雜種後代基本混合後，再進行單株選擇。本發明的育種方法，通過在優良群體中選擇個體，由優良個體建立群體，反覆推進至各育種世代，可提高選擇效果。即在F2群體中把這些產量優勢群體選出來，再在F3群體中將株型優異的超親優勢單株選擇出來，通過系譜法或分類混合種植法，把優勢穩定下來，一般在F6-F7代即可穩定，選育出具有超親優勢的骨幹親本。按照本發明的上述育種方法，以棉花骨幹親本鄂荊I號為母本，7263為父本，從 1995年開始，我們採用F2群體品比試驗，並在F3群體中結合理想株型選擇，進行陸地棉品種選育工作。現已選育出9018和9053 (9018姊妹系)新品系，並且以此為母本培育出中棉所63和中棉所66等通過國家和省級審定的棉花新品種，已經或正在長江流域棉區大面積推廣，其中通過國家審定的雙價轉基因雜交棉新品種中棉所63於2009年在贛、湘、鄂、皖、蘇、豫西南6省大面積示範，籽棉畝產都在900斤以上，表現高產、穩產、適應性廣，2010 2012年被農業部列為棉花主導品種，在湖南常德和江西九江等地出現了籽棉畝產過千斤的聞廣典型。最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，包括如下步驟 (1)選擇父母本，其中至少有一種是棉花骨幹親本，通過雜交獲得優異的棉花雜交種F1; (2)種植所述棉花雜交種F1，得到F1群體，對F1群體進行比產和考種，在F1群體中選出產量優勢突出的組合，獲得相應的棉花雜交後代F2 ； (3)種植所述棉花雜交後代F2,得到F2群體，對F2群體和F1群體一樣進行比產和考種，篩選大鈴、大籽、高衣分的F2群體，並結合產量篩選F2群體中優勢衰退慢的群體作為F2產量優勢群體，獲得相應的雜交後代並種植，得到F3產量優勢群體； (4)在所述F3產量優勢群體中，結合棉花理想株型選育要求，選育出優異個體； (5)由所述優異個體，通過系譜法或分類混合種植法，在後代中經過連續選擇選育出具有超親優勢的、穩定的、新的棉花骨幹親本。
2.根據權利要求I所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(I)中，棉花骨幹親本作為母本進行雜交。
3.根據權利要求2所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(I)中的父母本的選擇為鄂荊I號為母本，7263為父本。
4.根據權利要求I所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(2)、(3)中雜交種匕、&的種植，均採用隨機區組試驗，參照中華人民共和國農業行業標準(NY/T 1302-2007)農作物品種試驗技術規程一棉花執行要求試驗。
5.根據權利要求I所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(3)中的大籽為中大籽。
6.根據權利要求I所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(4)中的棉花理想株型選育要求包括 株高110-125cm ； 葉片顏色綠；遇到特殊天氣，顏色有變化的類型； 主莖葉柄前後期夾角主莖葉柄前期夾角較大，後期夾角較小； 果枝角度中上部角度〈65度； 成鈴空間結構以中部5 —10臺果枝的成鈴情況為主要依據，在滿足上述條件下，再看下部是否滿足I一4臺果枝，在滿足的情況下，再看上部是否滿足11臺果枝以上； 鈴型選擇大桃型卵圓鈴型、棉鈴飽滿、鈴面光滑堅硬、顏色正常、鈴殼薄和單鈴重較大、吐絮暢的類型； 抗性棉花抗黃萎病、耐枯萎病發生率及嚴重程度在允許值之內。
7.根據權利要求6所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(4)中的棉花理想株型選育要求還包括 株型枝葉錯落有致，透光性能良好； 抗倒伏能力莖杆粗壯堅實有韌性。
8.根據權利要求I所述的兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，其特徵在於，所述步驟(5)中的後代為F6或F7代。
全文摘要
本發明公開了一種兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本的育種方法，包括選擇骨幹親本進行雜交，獲得優異的雜交種F1並種植，對得到的F1群體比產和考種，選出產量優勢突出的群體，獲得雜交後代F2並種植，對得到F2群體比產和考種，篩選大鈴、大籽、高衣分的F2群體，並結合產量篩選其中優勢衰退慢的群體作為F2產量優勢群體，獲得相應的雜交後代並種植，得到F3產量優勢群體；在F3產量優勢群體中，結合理想株型選育要求，選育出優異個體；由優異個體，通過系譜法或混合種植法，在後代中經連續選擇選育出具有超親優勢的、穩定的、新的骨幹親本。本發明通過對F2代充分利用，提高了選擇效果，可選育出兼顧產量和理想株型的棉花骨幹親本。
文檔編號A01H1/02GK102835308SQ201210374338
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者馬雄風, 楊代剛, 周曉箭, 王海風, 孟清芹, 裴小雨, 張文生, 周克海 申請人:中國農業科學院棉花研究所