一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法技术

本发明专利技术公开了一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法，步骤是：A、利用早熟基因资源，培育生育期的早熟新材料：早熟品种中5168的亲本选配；B、增加时空选择压，培育霜前花率高、丰产、稳产特早熟棉花新材料；1)增加时间选择压；2)增加空间选择压；C、低代混选、高代单选与海南加代相结合的选育方法：1)低代混合选择；2)高代单株选择；D、中5168的分子标记筛选方法：利用已鉴定到的与早熟性状相关SSR标记HAU3318、MGHES‑73和NAU3913将中5168与短季棉品种中425、中棉所16、中棉所36和中棉所74及春棉品种岱字棉15、鲁棉研28号、中棉所12、中棉所41、中棉所45和鲁棉研1号予以区分。方法易行，操作简便，选择速度快，选择效率高；选择新品种具有早熟、高衣分特性。

【技术实现步骤摘要】
一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法
本专利技术属于棉花选种
，更具体涉及一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法。
技术介绍
中国人多地少，保障粮食安全是关系国计民生的头等大事。早熟棉(又称短季棉，Shortseasoncotton)在解决中国人多地少、粮棉争地矛盾、优化农业结构方面起着非常重要的作用。培育早熟、丰产、优质、抗逆的短季棉新品种,完善其生产体系,提高粮棉生产综合效益,对中国粮食和棉花产业安全具有重要的现实和长远意义。中国自1919年开始，从美国引进金字棉(King′s)进行试验，由于其早熟性好、结铃性强，逐渐在全国推广种植。后经过多年驯化成为中国短季棉育种的主要“早熟源”。中国短季棉育种成就显著，通过引种试种、系统选育、杂交育种、远缘杂交、杂交优势利用、诱变育种、生物技术等育种手段，成功地培育出适合中国不同生态区使用的中棉所、辽棉、新陆早等主要系列短季棉品种。20世纪70年代初，中国还没有短季棉品种，当时种植的黑山棉1号、聊夏1号等，其生育期均为120天左右，造成贪青晚熟，产量低、品质差，未能在生产上大面积推广应用；根据中国短季棉生态区划的理论，通过蕾期脱落率低、果枝始生节位低、遗传力高则早熟性状好的早熟指示性状选择，20世纪80年代选育出了中国第一代早熟、丰产的短季棉品种中棉所10号，在全国区试中较对照增产20％，取得了重大突破，该品种比当时推广的黑山棉1号早熟8天，比春播棉中棉所12号早熟25天，在华北棉区首次实现了麦棉两熟，累计种植7000万亩；但是，中棉所10号存在一定的缺点，在生产上表现早熟早衰，不抗枯、黄萎病；20世纪80年代末，针对中棉所10号的缺点，通过研究荧光动力学、SOD、POD、CAT与抗病性关系，选育出了高产、优质、抗病、早熟不早衰的优良短季棉品种中棉所16号，累计推广面积8500万亩，年最大推广面积1500万亩，1995年获国家科技进步一等奖，该品种的育成，加快麦棉两熟种植，同时使小麦、棉花产量得到同步提高(喻树迅，1997)；因短季棉在生产过程中，存在早熟早衰现象，而这对性状呈遗传正相关，早衰使产量、品质、抗性均受影响，因此，早衰是制约早熟、高产、优质品种选育的关键因素，通过研究了短季棉品种棉株体内抗氧化系统酶(CAT、POD和SOD)的活性和激素(主要是生长素和脱落酸)含量的变化规律，建立了短季棉早熟不早衰生化辅助育种技术体系，选育出早熟不早衰、青枝绿叶吐白絮系列新品种中棉所24、27和36，累计种植3000万亩，2004年获国家科技进步二等奖；其它审定推广短季棉品种还有鲁棉10、豫棉7号、豫棉9号、皖棉6号、鄂棉13号等；之后，早熟、高产、优质、低酚短季棉品种中棉所18、20选育成功，促进了中国畜牧业的发展，累计推广1500万亩，成为中国低酚棉历史上推广面积最大的品种；20世纪90年代，中国棉铃虫特大暴发，给中国棉产业造成严重的经济损失，利用转基因技术，相继培育出转单价和双价(Bt+CpTI)基因的早熟抗虫棉品种中棉所37、42、50、58、64、68、73和74等短季棉品种，为国产抗虫棉发展起到促进作用。上述早熟育种虽然取得了较大进展，但是，面对目前粮棉争地矛盾突出，要从根本上解决粮食安全问题，必须培育出生育期100d(黄河流域棉区和长江流域棉区种植100d以内，新疆棉区种植120d以内)、高衣分等综合性状优良的棉花品种(系)，以满足长江流域麦油后直播、黄河流域棉区的麦棉(蒜棉、瓜棉等)两熟制、北疆特早熟和早熟棉区种植，以适应中国农业结构调整、全程机械化及麦油棉两熟种植制度重大改革的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法，方法易行，操作简便，优化早熟、高衣分棉花新品种中5168的选育，规划选育的技术路线，应用分子标记进行早期鉴定，增加时空选择压、低代混选、高代单选与海南加代相结合的选育，选择速度快，选择效率高；选择新品种具有早熟、高衣分特性。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法，其步骤是：A、利用特早熟基因资源，培育生育期95－110d天的早熟新材料：为实现育种目标，现有的早熟品种不能满足于两熟制或北疆特早熟、早熟棉区生长的需要，导致霜前花率降低，产量和品质下降等问题，以申请人自育的优良种质为基础材料：SGK中27(中棉所27)，通过引进特早熟种质材料92-047、中502181、中603和晋棉37等特早熟基因，通过多亲本复合杂交，将特早熟基因聚合，培育生育期100d的特早熟新材料中5168。采用以下技术为特早熟品种中5168的亲本选配：B、增加时空选择压，培育霜前花率高、丰产、稳产特早熟棉花新材料：为更好的选育特早熟棉花材料，以适应黄河流域棉区、长江流域棉区麦(油)后直播的生态条件，以及北疆特早熟、早熟无霜期较短的棉区种植。因在黄河流域棉区，小麦收获期在6月6－12号，小麦播种期为10月25日-11月5日，麦棉两熟制和北疆特早熟棉花品种一定要满足这一要求。经多年研究，从以下几个方面进行选择：1)增加时间选择压：黄河流域棉区，由正常的播种期5月25日左右推迟到6月8日左右，播种期推迟15天左右，植株生长期由120天缩短到105天，到10月25日要求霜前花率达80％以上；选择标准：在6月8日播种条件下，选择霜前花率大于75％，霜前皮棉50-60kg/亩。2)增加空间选择压：打破零式果枝与特早熟性的负相关，由选择零式果枝类型转变为选择Ⅱ式果枝类型，以提高棉花产量。选择标准：子叶大、真叶中等偏小类型，棉株结铃性适中，单株铃数8-10个，铃中等大小，单铃重5g左右，每果枝成铃2-3个，株型紧凑，吐絮畅，含絮适中，适于密植和机械化收摘。将不同时间选择压力和空间理想株型的选择相结合，根据第一果枝始节、开花时间和空间分布的早熟遗传特性进行选择，以期获得黄河流域棉区和长江流域棉区种植生育期100天以内、北疆特早熟、早熟棉棉区种植120天以内的特早熟、丰产稳产类型的新品种。C、低代混选、高代单选与海南加代相结合的选育方法：1)低代混合选择：为提高选择效率，加快稳定速度，根据第一果枝始节、现蕾期、开花期、吐始期和霜前花率等早熟性状的显性效应大于加性效应，在杂交后代低代F2-F3选择效果不理想，因此，在低代进行产量性状、品质性状和早熟性状的综合评判，进行混合选择。2)高代单株选择：到F4-F7代进行早熟性状的单株选择，选择早熟性好、结铃性强、品质相对较好的单株，结合海南加代、抗性鉴定等，同时应用分子改良，通过抗氧化酶SOD、POD和CAT酶活性及分子标记的筛选，打破早熟与低产、品质差的遗传负相关，重点考查早熟性状，对特早熟的新品系，进一步进行产量性状、品质性状和抗性等多个生态试验点的鉴定和比较。在各生态试验点都表现优良的新品系，推荐参加国家或省级区试，同时参加各生态区的小面积示范，进一步鉴定新品系的生态适应性。D、中5168的分子标记筛选方法：利用本实验室已鉴定到的与早熟性状相关的SSR标记HAU3318、MGHES-73和NAU3913将中5168与短季棉品种中425、中棉所16、中棉所36和中棉所74以及春棉品种岱字棉15、鲁棉研28号、中棉所12、中棉所41、中棉所45和鲁棉研1号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法，其步骤是：A、利用早熟基因资源，培育生育期95－110天的早熟新材料：以种质SGK中27为基础材料，通过引进早熟种质材料92‑047、中502181、中603和晋棉37早熟基因，通过多亲本复合杂交，将早熟基因聚合，培育生育期100d的早熟新材料中5168，早熟品种中5168的亲本选配：

【技术特征摘要】
1.一种早熟、高衣分棉花品系的选育方法，其步骤是：A、利用早熟基因资源，培育生育期95－110天的早熟新材料：以种质SGK中27为基础材料，通过引进早熟种质材料92-047、中502181、中603和晋棉37早熟基因，通过多亲本复合杂交，将早熟基因聚合，培育生育期100d的早熟新材料中5168，早熟品种中5168的亲本选配：B、增加时空选择压，培育霜前花率高、丰产、稳产特早熟棉花新材料：选育早熟棉花材料，以黄河流域棉区、长江流域棉区麦后直播的生态，及北疆早熟、早熟无霜期的棉区种植，在黄河流域棉区，小麦收获期在6月6－12号，小麦播种期为10月25日-11月5日，麦棉两熟制和北疆早熟棉花品种，进行选择：1)增加时间选择压：黄河流域棉区，正常的播种期5月25日推迟到6月8日，播种期推迟15天，植株生长期由120天缩短到105天，到10月25日霜前花率达80％；选择标准：在6月8日播种条件下，选择霜前花率大于75％，霜前皮棉50-60kg/亩；2)增加空间选择压：打破零式果枝与早熟性，选择零式果枝类型转变为选择Ⅱ式果枝类型；选择标准：子叶大、真叶中等偏小，棉株结铃性适中，单株铃数8-10个，铃中等大小，单铃重5g，每果枝成铃2-3个，株型紧凑，吐絮畅，含絮适中，适于密植和机械化收摘；将不同时间选择压力和空间株型的选择相结合，根据第一果枝始节、开花时间和空间分布的早熟遗传进行选择，以期获得黄河流域棉区和长江流域棉区种植生育期100天以内、北疆早熟、早熟棉棉区种植120天以内的早熟、丰产稳产类型的新品种；C、低代混选、高代单选与海...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋美珍，张西岭，庞念厂，王香茹，贵会平，张恒恒，董强，时增凯，代帅，黄殿成，孙君灵，
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：河南,41