專利名稱：以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法
技術領域：
本發明涉及一種棉花的育種方法，特別涉及一種以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法。
本發明通過以下技術方案來實現上述目的以空間誘變為主體綜合改良棉花育種的方法①利用高比強棉花品種作為母本與早熟、豐產、抗病的棉花品種作為父本進行雜交，得雜交種F1；②將F1代雜交種子搭載返地衛星進行空間誘變處理；③將空間誘變處理種子進行繁殖加代；④將繁殖加代選出的優良單株F2作為父本再與高比強棉花品種作為母本回交育種。
雜交的母本、父本分別選定贛農大6號、PD4548作母本，中棉所16號、中棉所10號、中棉所12號、豫棉1號作父本，采用人工去雄，授粉，配制雜交種子F1。
F1種子搭載返地衛星進行空間誘變處理，處理時間共15天，衛星飛行近地點為175km，遠地點飛行為353km，繞地球一圈為89.1min。
空間誘變后的F1種子進行繁殖加代是在海南進行南繁種植，從中選優良單株，按單株收獲，留F2種子。
優良單株F2是按株行種植，選優良變異單株作父本與贛農大6號或PD4548回交，獲回交種子。
回交育種所得種子，經種植，連續多代選擇系譜法選育。
本發明利用以上技術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，打破基因連鎖遺傳的特點，使陸地棉實現優、豐、抗的同步改良和纖維品質強、細、長的協調結合，用其原棉單嘜紡40S、60S精梳紗的主要指標達到極高水平，新棉花品種具有以下特點提供一個優質、抗病的高產棉花品種，既有利于優質棉的產業化開發，又有利于我國棉花進入世貿之后，提高市場競爭力，易于與國際市場接軌。
提供一個優質棉品種，能紡高支紗，使中國的棉紡織業在紡高支紗時，一改過去配新疆長絨棉或進口長絨棉，從而較大幅度地降低紡織業成本，提供經濟效益。
隨著棉花收購方面優質優價政策的逐步實施，將給種植該品種的廣大棉農帶來實惠，從而產生巨大的社會效益。
③利用海南省秋冬季節的短日高溫條件將空間誘變處理種子進行南繁加代；④將南繁加代選出的優良單株F2(父本)再與PD4548(母本)回交育種，使雜種后代群體發育向著育種目標發展。
實施例2選擇配合力強，目標性狀顯著的雜交親本。以贛農大6號為母本，它是由豫棉1號與PD4548雜交經系譜法選育而得，其豫棉1號曾是80年代黃河流域棉區推廣的豐產、中熱、耐枯萎病的陸地棉品種，主要優點是細度好，達6051m/g(換算馬克隆值3.9)，PD4548是中棉所從美引進的高強纖維種質資源，纖維單強達4.6g，斷裂強度25.52gf/tex(24.47cN/tex)，是不可多得的高強纖維的棉花育種材料，以上述兩個材料為雜交親本培育出的贛農大6號纖維內在品質有所改善，2.5％跨長29.48mm、比強24.84gf/tex(24.34cN/tex)，馬克隆值5.3、纖維比強度較高，但纖維很粗，纖維長度亦不理想。
另選中棉所16號為父本，中棉所16號曾榮獲國家科技進步一等獎，是80年代末在北方棉區推廣面積最大的早熟、高產、抗枯、耐黃萎病的陸地棉新品種，其纖維比強亦達24.0gf/tex(換算成23.52cN/tex)，細度較好，達5994m/g(換算馬克隆值4.0)。選擇贛農大6號和中棉所16號兩親本雜交，以求后代優良性狀互補，優勢明顯。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，具有豐富的遺傳種質基礎和育種所需較好的目標性狀。
由


圖1所示①種植贛農大6號、中棉所16號，每個品種資源種植1小區，在7-8月開花期，選定贛農大6號作母本，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種子搭載返地衛星進行空間誘變處理，處理時間共15天，衛星飛行近地點為175km，遠地點飛行為353km，繞地球一圈為89.1min；③棉花是夏播作物，內地一年只可種一季，為了縮短育種進程，加速種子繁殖，利用海南省秋冬季節的短日高溫條件將空間誘變處理種子進行南繁加代；④回交較大程度上控制雜種后代的群體向著育種方向發展，是改良現有親本的個別缺點和改造某些不符合要求性狀的有效手段，正因為本發明的母本大多數性狀是符合要求的，只存在個別需要改造的缺點，故作為輪回親本，而航天誘變處理后所選優良單株F1彌補了贛農大6號的不足。因此，將南繁加代選出的優良單株F2(父本)再與贛農大6號(母本)回交育種，使雜種后代群體發育向著育種目標發展；⑤種植回交種子，連續多代選擇系譜法選育在苗期、蕾期、花鈴期、吐絮期均進行田間觀察、鑒定、選擇，中選優良單株收獲、留種、纖維送檢，根據纖維品質檢測結果，決選優良單株BC1F1。再將當選的優良單株在海南三亞進行南繁種植。按株行種植、鑒定、選擇，中選優良單株，按單株收獲、留種BC1F2。海南當選的優良單株分別種成株行，經田間鑒定室內纖維品質檢測，選留株行BC1F3。
大量實驗表明，經過本發明培育的棉花新品種贛棉12號(GM-12)的特點如下1、屬中早熟型GM-12生育期為127天，且出苗好，長勢較好，莖桿較粗，堅韌抗倒狀，株型為塔型較為緊湊，株高100-110cm，第一果枝著生部位6.6節，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、適應性廣、抗病性好經省區試結果表明，GM-12適應性居各參試品之著，品種X地點互作變異系數近似0，能適應各種類型棉區。省區域試驗中抗枯萎病鑒定結果，其苗蕾期病率7.5％，病情指數為10.8，后期剖桿病率10％，病情指數6.4，屬抗枯萎病類型；3、優良性狀顯著超過雙親本發明方法生產的GM-12其株型優于母本贛農大6號，產量亦顯著高于母本，尤其是其內在纖維品質，纖維主體長度和比強度均遠遠超過父母本，馬克隆值則顯著低于母本，這是十分難得的，往往在雜交時獲得如此超親遺傳亦是十分罕見的。正是因為該發明使用了空間誘變處理技術，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，又善于捕捉和發現優良變異單株，使該發明的綜合技術得以圓滿成功；4、纖維品質特優異以本發明培育的GM-12，其纖維內在品質經農業部棉花纖維品質檢驗測試中心HVI900品質GM-12環紗縷強和氣紡指標兩個紡織指標居全國36個品種之首見表1中國2000年36個陸地棉主栽品種與GM-12纖維品質抽樣檢測結果對照，數據源自《中華人民共和國農業部第162號公告》和農業部棉花品質監督檢驗測試中心檢驗(2001)農棉檢(纖)字第193號第232號報告，GM-12纖維品質屬國內領先、接近國際先進水平見表2上海科學技術情報研究所查新檢索報告(編號20010637K)；5、應用效果明顯本發明方法之產品GM-12，經無錫國棉一廠60S精梳紗單嘜試紡，其單紗斷裂強度質量指標可達到國內棉紗5％值的最高水平，五大指標達到國際評等優級，見表3數據源自農業部棉花品質監督檢測中心檢驗(2001)農棉檢(纖)字第193號報告，是一個完全能替代進口長絨棉或新疆長絨棉，可紡性極佳的中長絨原棉新品種；6、優質仍可高產一般來說，優質與高產是負相關，然而，本發明方法之產品GM-12不僅優質而且高產，在江西省棉花新品種第十輪(1999)區域試驗中見表4江西省棉花新品種第十輪區域試驗產量結果(1999)；見表5江西省棉花新品種第十輪區域試驗品質考察表(1999)，可見，本發明方法之產品GM-12其產量在品比試驗中顯著高于對照種泗棉3號，省區試中亦與泗棉3號相當，仍符合國家“九五”計劃優質棉生產標準(產量比當地主推品種不低于5％)，且最大的優點如前所述纖維品質優異，其品質考查各指標均顯著優于對照泗棉3號。

表1

表2

表3

表權利要求
1.以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法，其特征在于①利用高比強棉花品種作為母本與早熟、豐產、抗病的棉花品種作為父本進行雜交，得雜交種F1；②將F1代雜交種子搭載返地衛星進行空間誘變處理；③將空間誘變處理種子進行繁殖加代；④將繁殖加代選出的優良單株F2作為父本再與高比強棉花品種作為母本回交育種。
2.根據權利要求1所述的以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述的雜交的母本、父本分別選定贛農大6號、PD4548作母本，中棉所16號、中棉所10號、中棉所12號、豫棉1號作父本，采用人工去雄，授粉，配制雜交種子F1。
3.根據權利要求1所述的以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述的F1種子搭載返地衛星進行空間誘變處理，處理時間共15天，衛星飛行近地點為175km，遠地點飛行為353km，繞地球一圈為89.1min。
4.根據權利要求1所述的以空間誘變為主體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種子進行繁殖加代是在海南進行南繁種植，從中選優良單株，按單株收獲，留F2種子。
5.根據權利要求1所述的以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法，其特征在于所述優良單株F2是按株行種植，選優良變異單株作父本與贛農大6號或PD4548回交，獲回交種子。
6.根據權利要求1所述的以空間誘變為主體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，經種植，連續多代選擇系譜法選育。
全文摘要
本發明提供一種以空間誘變為主體的棉花綜合改良育種方法，它利用高比強棉花品種作為母本與早熟、豐產、抗病的棉花品種作為父本進行雜交配種，再將雜交種子進行空間誘變處理，然后將空間誘變處理種子進行繁殖加代，再進行回交育種，經多代選擇、最后育成棉花新品種。該方法具有化學誘變與物理誘變所沒有的效應，可使陸地棉具有突變頻率高、變異類型多、變異譜廣的特點，打破基因連鎖遺傳的特點，使陸地棉實現優、豐、抗的同步改良，并達到纖維品質強、細、長的協調結合，用其原棉單嘜紡40S、60S精梳紗的主要指標達到極高水平。
文檔編號A01H1/02GK1426676SQ0113010
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月20日 優先權日2001年12月20日
發明者肖文俊 申請人:江西省創元生物科技有限責任公司