彩色棉远缘杂交育种方法技术

本发明专利技术属于棉花育种方法领域，具体涉及应用远缘杂交育种方法创造出一系列优质、高产彩色棉新种质的方法。该方法主要是利用亲缘或地理远缘的亲本杂交并结合南北轮回选择、系统选择等育种方法，选育出生育期、纤维品质、产量等性状优异的彩色棉新品系棕絮１号（棕色纤维）、棕１－５９（淡棕色纤维）、棕１－６１（深棕色纤维），其中棕絮１号生育期比彩色棉亲本早５２天，纤维长度和强度比彩色棉亲本分别提高了４３％和７７．９％，纤维品质达到白色棉水平，皮棉产量接近白色棉花推广品种。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于棉花育种方法领域，具体涉及应用远缘杂交育种方法创造出一系列优质、高产彩色棉新种质的方法。
技术介绍
彩色棉的棉纤维具有天然色彩，纺织过程中无需染色、漂白、煮炼等化学处理，这既避免了染料对环境的污染和对人们身体健康的伤害，同时，又可大大降低纺织印染过程中的生产成本。在中国棉花中期库的7000多份棉花种质资源中，收集到的彩色棉种质共有170多份(国内种质140多份，国外种质30多份)，其中陆地棉85份(绿色棉27份，棕色棉58份)，陆地棉半野生种6种系58份(棕色)，棕色亚洲棉27份，棕色海岛棉6份，棕色非洲棉2份。但是，这些彩色棉种质产量低、品质差、纤维色泽不稳定，其产量通常为白色棉品种的20～50％，纤维长度和强度比白色棉品种低25％左右，如棕色陆地棉种质的衣分为20-27％，纤维品质以ICC标准(在HVI900大容量纤维测定仪上测定)，其2.5％跨长为13-25mm，比强度为10-18g/tex，麦克隆值为1.5-3.0；绿色陆地棉种质衣分20-28％，2.5％跨长为23-27mm，比强度为11-18g/tex，马克隆值为2.0-2.5(杜雄明等，中国农学通报，1997，13(6)47-48；杜雄明等，中国农学通报，1997，13(3)30-32)。近二十年来，由于环境保护的重视，绿色产品的发展促成了世界彩色棉的发展。高产、优质彩色棉新品种的选育则是决定着彩色棉商业发展和竞争的重要因素。国内外白色棉纤维品质改良和种质创新主要采取了品种间复合杂交，修饰回交法，轮回选择，修饰杂交和互交，远缘杂交，综合同步改良等方法，物理辐射、化学诱变、基因工程等技术，并取得了一定进展(TW Culp and DC Harrell，Crop Science1973，13686-689；TW Culp etc.South Carolina Agri.Exp.Stn.Tech.Bull.19851090；潘家驹，1999，棉花育种学，北京，中国农业出版社；张天真，周兆华，闵留芳等，2000，作物学报，26(6)673-680)。日前，国内外的彩色棉改良主要是采用系统选择和常规杂交的方法，如甘肃省1994从美国引进了几个彩色棉种质，通过系统选育，筛选出新品系UG-01、BC101等；湖北省农科院经作所利用常规杂交方法，筛选出棕75、棕67等新品系；但均未达到产量、品质和色泽稳定性的同步改良。美国的Sally Fox是较早开展现代彩色棉品种改良，主要是利用系统选择法，对彩色棉纤维品质改进程度不大；乌兹别克斯坦、巴西、法国等国家也开展了彩色棉品种改良，还没有特别优良的彩色棉品种出现，且多数种质材料纤维色泽在日晒雨淋下易褪色。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术提供一种远缘杂交育种方法，创造出一系列优质、高产彩色棉新种质的方法。半野生棉与陆地棉的亲缘关系远，为了解决在杂交和选择过程中的温光习性强，在海南岛亚热带的气候条件下配制杂交组合，可以避免温光性强的特性，因广大棉区品种(尤其是黄河流域棉区)温光性较弱，为此，在选择过程中采取南繁北育，轮回选择的方法，在黄河流域棉区选择温光性弱的早熟植株类型。为克服有色棉产量和衣分低的缺点，注重选择吐絮畅、衣分高的类型，同时，对田间决选单株进行纤维品种测定，选择纤维品质优良的类型。此外，远缘杂交具有疯狂分离习性，应以系谱选择为主，尽量少采取混合选择法。远缘杂交是植物品种改良、种质创新取得突破性进展的重要方法，它能打破物种间的生殖隔离，创造新物种，扩大基因组和染色体间交换(潘家驹，1999，棉花育种学，北京，中国农业出版社)。来自墨西哥的半野生棉莫利尔氏棉(G.hirsutum race morrillii)、尖斑棉(G.hirsutum race punctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)和我国的陆地棉推广品种具有地域远缘的特性，是培育性状超亲、适应性强的新品种的一个重要因素，而半野生棉具有棕色纤维、抗逆性强等有利性状，而推广品种的丰产性和适应性强，这为培育优质、丰产的彩色棉新品系打下良好的基础。在品种改良中，把地理远缘、亲缘远缘、南繁北育、轮回选择有机地结合起来南繁是在亚热带的气候条件下配制棉花亲本杂交组合或对杂交后代进行繁殖；北育是杂交后代在亚寒带的气候条件下进行育种；轮回选择是杂交后代在亚寒带的气候条件下育种得到的种子在亚热带的气候条件下繁殖或在亚热带的气候条件下繁殖得到的种子在亚寒带的气候条件下进行育种工作。通过南繁北育的适应性变化，增加有利基因分离重组的机会，使有利性状通过适应性变异和选择稳定和固定下来，这种品种改良手段对南北种植生育习性差异大的品种，是增强该品种适应性的前提。本专利技术采用引自墨西哥的棕色纤维色泽稳定的半野生棉莫利尔氏棉(G.hirsutum race morrillii)、尖斑棉(G.hirsutum race punctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)与美国的陆地棉遗传标准系TM-1或我国的推广品种中棉所12号在海南岛进行杂交，F2代进行系统选择，最初选择时，凡吐絮的单株都收获，随后，在海南岛种植后代单株，经适应性选择后，在安阳逐年选择早熟、吐絮畅、衣分高、色泽稳定、纤维品质好的单株；为提高新品系抗枯黄萎病性，选中的单株在病池进行抗枯、黄萎病筛选；纤维品质测定采取田间手扯判断和室内HVI900仪检测相结合。利用远缘杂交技术，通过南繁北育，系统选择等方法的有机结合，选择出生育期、纤维品质、产量等性状优异的彩色棉新品系棕絮1号(棕色纤维)、棕1-59(淡棕色纤维)、棕1-52(棕色纤维)、棕1-61(深棕色纤维)等。其中棕絮1号，全生育期129天，比有色棉亲本早52天，纤维长度和强度比有色棉亲本分别提高了43％和77.9％，比美国现推广的彩色棉品种Fox831699分别提高了8.3％和6.9％，其纤维长度达到29.0mm左右，比强度21.3cN/tex，马克隆值为4.3(ICC标准)，衣分为39.0％左右，皮棉产量接近白色棉花推广品种，比现有彩色棉种质增产50％以上。棕1-61，生育期128天，深棕色纤维，其纤维长度25.8mm，比强度19.1cN/tex，马克隆值为5.0(ICC标准)，衣分为32.0％。具体实施方式在海南岛利用半野生种系莫利尔氏棉(G.hirsutum race morrillii)、尖斑棉(G.hirsutum race punctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum racerichmondi)分别与美国的陆地棉遗传标准系TM-1或我国的推广品种中棉所12号进行了远缘杂交，随后在安阳种植F1代。棕色纤维亲本莫利尔氏棉(G.hirsutum race morrillii)、尖斑棉(G.hirsutum racepunctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)光温敏感性强，在北方气候条件下不能正常开花结铃，故特让其在海南岛高温短日条件下开花，并使之与陆地棉品种杂交，在海南岛获得杂交种后，在安阳种植F1和F2代，在安阳种植的后代大多不开花，即使有的开了花，但大多数不结铃或结铃后脱落，一般在100株内可获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色棉远缘杂交育种方法，包括１）选择地理或亲缘远缘的棉花亲本杂交，２）将杂交得到的后代进行南繁北育和轮回选择。

【技术特征摘要】
1.一种彩色棉远缘杂交育种方法，包括1)选择地理或亲缘远缘的棉花亲本杂交，2)将杂交得到的后代进行南繁北育和轮回选择。2.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，棉花亲本为半野生棉与陆地棉。3.根据权利要求2所述的育种方法，其特征在于，半野生棉是莫利尔氏棉(G.hirsutum race morrillii)、尖斑棉(G.hirsutum racepunctatum)、雷奇蒙德氏棉(G.hirsutum race richmondi)。4.根据权利要求2所述的育种方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜雄明，孙君灵，周忠丽，潘兆娥，石玉真，庞保印，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]