專利名稱：以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉花的育種方法，特別涉及一種以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的以空間誘變?yōu)橹黧w綜合改良棉花育種的方法①利用高比強(qiáng)棉花品種作為母本與早熟、豐產(chǎn)、抗病的棉花品種作為父本進(jìn)行雜交，得雜交種F1；②將F1代雜交種子搭載返地衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理；③將空間誘變處理種子進(jìn)行繁殖加代；④將繁殖加代選出的優(yōu)良單株F2作為父本再與高比強(qiáng)棉花品種作為母本回交育種。
雜交的母本、父本分別選定贛農(nóng)大6號(hào)、PD4548作母本，中棉所16號(hào)、中棉所10號(hào)、中棉所12號(hào)、豫棉1號(hào)作父本，采用人工去雄，授粉，配制雜交種子F1。
F1種子搭載返地衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理，處理時(shí)間共15天，衛(wèi)星飛行近地點(diǎn)為175km，遠(yuǎn)地點(diǎn)飛行為353km，繞地球一圈為89.1min。
空間誘變后的F1種子進(jìn)行繁殖加代是在海南進(jìn)行南繁種植，從中選優(yōu)良單株，按單株收獲，留F2種子。
優(yōu)良單株F2是按株行種植，選優(yōu)良變異單株作父本與贛農(nóng)大6號(hào)或PD4548回交，獲回交種子。
回交育種所得種子，經(jīng)種植，連續(xù)多代選擇系譜法選育。
本發(fā)明利用以上技術(shù)方案可使陸地棉具有突變頻率高、變異類型多、變異譜廣的特點(diǎn)，打破基因連鎖遺傳的特點(diǎn)，使陸地棉實(shí)現(xiàn)優(yōu)、豐、抗的同步改良和纖維品質(zhì)強(qiáng)、細(xì)、長(zhǎng)的協(xié)調(diào)結(jié)合，用其原棉單嘜紡40S、60S精梳紗的主要指標(biāo)達(dá)到極高水平，新棉花品種具有以下特點(diǎn)提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)、抗病的高產(chǎn)棉花品種，既有利于優(yōu)質(zhì)棉的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，又有利于我國(guó)棉花進(jìn)入世貿(mào)之后，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，易于與國(guó)際市場(chǎng)接軌。
提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)棉品種，能紡高支紗，使中國(guó)的棉紡織業(yè)在紡高支紗時(shí)，一改過去配新疆長(zhǎng)絨棉或進(jìn)口長(zhǎng)絨棉，從而較大幅度地降低紡織業(yè)成本，提供經(jīng)濟(jì)效益。
隨著棉花收購(gòu)方面優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)政策的逐步實(shí)施，將給種植該品種的廣大棉農(nóng)帶來實(shí)惠，從而產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。
③利用海南省秋冬季節(jié)的短日高溫條件將空間誘變處理種子進(jìn)行南繁加代；④將南繁加代選出的優(yōu)良單株F2(父本)再與PD4548(母本)回交育種，使雜種后代群體發(fā)育向著育種目標(biāo)發(fā)展。
實(shí)施例2選擇配合力強(qiáng)，目標(biāo)性狀顯著的雜交親本。以贛農(nóng)大6號(hào)為母本，它是由豫棉1號(hào)與PD4548雜交經(jīng)系譜法選育而得，其豫棉1號(hào)曾是80年代黃河流域棉區(qū)推廣的豐產(chǎn)、中熱、耐枯萎病的陸地棉品種，主要優(yōu)點(diǎn)是細(xì)度好，達(dá)6051m/g(換算馬克隆值3.9)，PD4548是中棉所從美引進(jìn)的高強(qiáng)纖維種質(zhì)資源，纖維單強(qiáng)達(dá)4.6g，斷裂強(qiáng)度25.52gf/tex(24.47cN/tex)，是不可多得的高強(qiáng)纖維的棉花育種材料，以上述兩個(gè)材料為雜交親本培育出的贛農(nóng)大6號(hào)纖維內(nèi)在品質(zhì)有所改善，2.5％跨長(zhǎng)29.48mm、比強(qiáng)24.84gf/tex(24.34cN/tex)，馬克隆值5.3、纖維比強(qiáng)度較高，但纖維很粗，纖維長(zhǎng)度亦不理想。
另選中棉所16號(hào)為父本，中棉所16號(hào)曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，是80年代末在北方棉區(qū)推廣面積最大的早熟、高產(chǎn)、抗枯、耐黃萎病的陸地棉新品種，其纖維比強(qiáng)亦達(dá)24.0gf/tex(換算成23.52cN/tex)，細(xì)度較好，達(dá)5994m/g(換算馬克隆值4.0)。選擇贛農(nóng)大6號(hào)和中棉所16號(hào)兩親本雜交，以求后代優(yōu)良性狀互補(bǔ)，優(yōu)勢(shì)明顯。采用人工去雄、授粉、配制雜交種子F1，種子成熟后收獲雜交種子，其親本選配得當(dāng)，具有豐富的遺傳種質(zhì)基礎(chǔ)和育種所需較好的目標(biāo)性狀。
由


圖1所示①種植贛農(nóng)大6號(hào)、中棉所16號(hào)，每個(gè)品種資源種植1小區(qū)，在7-8月開花期，選定贛農(nóng)大6號(hào)作母本，中棉所16作父本，先一天下午將母本人工去雄，次日上午取父本花粉給母本授粉，配制雜交種子F1；②將F1種子搭載返地衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理，處理時(shí)間共15天，衛(wèi)星飛行近地點(diǎn)為175km，遠(yuǎn)地點(diǎn)飛行為353km，繞地球一圈為89.1min；③棉花是夏播作物，內(nèi)地一年只可種一季，為了縮短育種進(jìn)程，加速種子繁殖，利用海南省秋冬季節(jié)的短日高溫條件將空間誘變處理種子進(jìn)行南繁加代；④回交較大程度上控制雜種后代的群體向著育種方向發(fā)展，是改良現(xiàn)有親本的個(gè)別缺點(diǎn)和改造某些不符合要求性狀的有效手段，正因?yàn)楸景l(fā)明的母本大多數(shù)性狀是符合要求的，只存在個(gè)別需要改造的缺點(diǎn)，故作為輪回親本，而航天誘變處理后所選優(yōu)良單株F1彌補(bǔ)了贛農(nóng)大6號(hào)的不足。因此，將南繁加代選出的優(yōu)良單株F2(父本)再與贛農(nóng)大6號(hào)(母本)回交育種，使雜種后代群體發(fā)育向著育種目標(biāo)發(fā)展；⑤種植回交種子，連續(xù)多代選擇系譜法選育在苗期、蕾期、花鈴期、吐絮期均進(jìn)行田間觀察、鑒定、選擇，中選優(yōu)良單株收獲、留種、纖維送檢，根據(jù)纖維品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，決選優(yōu)良單株BC1F1。再將當(dāng)選的優(yōu)良單株在海南三亞進(jìn)行南繁種植。按株行種植、鑒定、選擇，中選優(yōu)良單株，按單株收獲、留種BC1F2。海南當(dāng)選的優(yōu)良單株分別種成株行，經(jīng)田間鑒定室內(nèi)纖維品質(zhì)檢測(cè)，選留株行BC1F3。
大量實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過本發(fā)明培育的棉花新品種贛棉12號(hào)(GM-12)的特點(diǎn)如下1、屬中早熟型GM-12生育期為127天，且出苗好，長(zhǎng)勢(shì)較好，莖桿較粗，堅(jiān)韌抗倒?fàn)睿晷蜑樗洼^為緊湊，株高100-110cm，第一果枝著生部位6.6節(jié)，鈴呈卵圓形，桃大鈴重，單鈴4.94g，大樣衣分41.3％，衣指7.20，籽指10.20g；2、適應(yīng)性廣、抗病性好經(jīng)省區(qū)試結(jié)果表明，GM-12適應(yīng)性居各參試品之著，品種X地點(diǎn)互作變異系數(shù)近似0，能適應(yīng)各種類型棉區(qū)。省區(qū)域試驗(yàn)中抗枯萎病鑒定結(jié)果，其苗蕾期病率7.5％，病情指數(shù)為10.8，后期剖桿病率10％，病情指數(shù)6.4，屬抗枯萎病類型；3、優(yōu)良性狀顯著超過雙親本發(fā)明方法生產(chǎn)的GM-12其株型優(yōu)于母本贛農(nóng)大6號(hào)，產(chǎn)量亦顯著高于母本，尤其是其內(nèi)在纖維品質(zhì)，纖維主體長(zhǎng)度和比強(qiáng)度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過父母本，馬克隆值則顯著低于母本，這是十分難得的，往往在雜交時(shí)獲得如此超親遺傳亦是十分罕見的。正是因?yàn)樵摪l(fā)明使用了空間誘變處理技術(shù)，獲得如此大的變異，再加上異地繁殖，在多代選擇、田間鑒別過程中，又善于捕捉和發(fā)現(xiàn)優(yōu)良變異單株，使該發(fā)明的綜合技術(shù)得以圓滿成功；4、纖維品質(zhì)特優(yōu)異以本發(fā)明培育的GM-12，其纖維內(nèi)在品質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部棉花纖維品質(zhì)檢驗(yàn)測(cè)試中心HVI900品質(zhì)GM-12環(huán)紗縷強(qiáng)和氣紡指標(biāo)兩個(gè)紡織指標(biāo)居全國(guó)36個(gè)品種之首見表1中國(guó)2000年36個(gè)陸地棉主栽品種與GM-12纖維品質(zhì)抽樣檢測(cè)結(jié)果對(duì)照，數(shù)據(jù)源自《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部第162號(hào)公告》和農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢驗(yàn)(2001)農(nóng)棉檢(纖)字第193號(hào)第232號(hào)報(bào)告，GM-12纖維品質(zhì)屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、接近國(guó)際先進(jìn)水平見表2上?？茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究所查新檢索報(bào)告(編號(hào)20010637K)；5、應(yīng)用效果明顯本發(fā)明方法之產(chǎn)品GM-12，經(jīng)無錫國(guó)棉一廠60S精梳紗單嘜試紡，其單紗斷裂強(qiáng)度質(zhì)量指標(biāo)可達(dá)到國(guó)內(nèi)棉紗5％值的最高水平，五大指標(biāo)達(dá)到國(guó)際評(píng)等優(yōu)級(jí)，見表3數(shù)據(jù)源自農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢測(cè)中心檢驗(yàn)(2001)農(nóng)棉檢(纖)字第193號(hào)報(bào)告，是一個(gè)完全能替代進(jìn)口長(zhǎng)絨棉或新疆長(zhǎng)絨棉，可紡性極佳的中長(zhǎng)絨原棉新品種；6、優(yōu)質(zhì)仍可高產(chǎn)一般來說，優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)是負(fù)相關(guān)，然而，本發(fā)明方法之產(chǎn)品GM-12不僅優(yōu)質(zhì)而且高產(chǎn)，在江西省棉花新品種第十輪(1999)區(qū)域試驗(yàn)中見表4江西省棉花新品種第十輪區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果(1999)；見表5江西省棉花新品種第十輪區(qū)域試驗(yàn)品質(zhì)考察表(1999)，可見，本發(fā)明方法之產(chǎn)品GM-12其產(chǎn)量在品比試驗(yàn)中顯著高于對(duì)照種泗棉3號(hào)，省區(qū)試中亦與泗棉3號(hào)相當(dāng)，仍符合國(guó)家“九五”計(jì)劃優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(產(chǎn)量比當(dāng)?shù)刂魍破贩N不低于5％)，且最大的優(yōu)點(diǎn)如前所述纖維品質(zhì)優(yōu)異，其品質(zhì)考查各指標(biāo)均顯著優(yōu)于對(duì)照泗棉3號(hào)。

表1

表2

表3

表權(quán)利要求
1.以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于①利用高比強(qiáng)棉花品種作為母本與早熟、豐產(chǎn)、抗病的棉花品種作為父本進(jìn)行雜交，得雜交種F1；②將F1代雜交種子搭載返地衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理；③將空間誘變處理種子進(jìn)行繁殖加代；④將繁殖加代選出的優(yōu)良單株F2作為父本再與高比強(qiáng)棉花品種作為母本回交育種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述的雜交的母本、父本分別選定贛農(nóng)大6號(hào)、PD4548作母本，中棉所16號(hào)、中棉所10號(hào)、中棉所12號(hào)、豫棉1號(hào)作父本，采用人工去雄，授粉，配制雜交種子F1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述的F1種子搭載返地衛(wèi)星進(jìn)行空間誘變處理，處理時(shí)間共15天，衛(wèi)星飛行近地點(diǎn)為175km，遠(yuǎn)地點(diǎn)飛行為353km，繞地球一圈為89.1min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述空間誘變后的F1種子進(jìn)行繁殖加代是在海南進(jìn)行南繁種植，從中選優(yōu)良單株，按單株收獲，留F2種子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述優(yōu)良單株F2是按株行種植，選優(yōu)良變異單株作父本與贛農(nóng)大6號(hào)或PD4548回交，獲回交種子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述的回交育種所得種子，經(jīng)種植，連續(xù)多代選擇系譜法選育。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以空間誘變?yōu)橹黧w的棉花綜合改良育種方法，它利用高比強(qiáng)棉花品種作為母本與早熟、豐產(chǎn)、抗病的棉花品種作為父本進(jìn)行雜交配種，再將雜交種子進(jìn)行空間誘變處理，然后將空間誘變處理種子進(jìn)行繁殖加代，再進(jìn)行回交育種，經(jīng)多代選擇、最后育成棉花新品種。該方法具有化學(xué)誘變與物理誘變所沒有的效應(yīng)，可使陸地棉具有突變頻率高、變異類型多、變異譜廣的特點(diǎn)，打破基因連鎖遺傳的特點(diǎn)，使陸地棉實(shí)現(xiàn)優(yōu)、豐、抗的同步改良，并達(dá)到纖維品質(zhì)強(qiáng)、細(xì)、長(zhǎng)的協(xié)調(diào)結(jié)合，用其原棉單嘜紡40S、60S精梳紗的主要指標(biāo)達(dá)到極高水平。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1426676SQ0113010
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者肖文俊 申請(qǐng)人:江西省創(chuàng)元生物科技有限責(zé)任公司