专利名称：以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法
技术领域：
本发明涉及一种棉花的育种方法，特别涉及一种以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的以空间诱变为主体综合改良棉花育种的方法①利用高比强棉花品种作为母本与早熟、丰产、抗病的棉花品种作为父本进行杂交，得杂交种F1；②将F1代杂交种子搭载返地卫星进行空间诱变处理；③将空间诱变处理种子进行繁殖加代；④将繁殖加代选出的优良单株F2作为父本再与高比强棉花品种作为母本回交育种。
杂交的母本、父本分别选定赣农大6号、PD4548作母本，中棉所16号、中棉所10号、中棉所12号、豫棉1号作父本，采用人工去雄，授粉，配制杂交种子F1。
F1种子搭载返地卫星进行空间诱变处理，处理时间共15天，卫星飞行近地点为175km，远地点飞行为353km，绕地球一圈为89.1min。
空间诱变后的F1种子进行繁殖加代是在海南进行南繁种植，从中选优良单株，按单株收获，留F2种子。
优良单株F2是按株行种植，选优良变异单株作父本与赣农大6号或PD4548回交，获回交种子。
回交育种所得种子，经种植，连续多代选择系谱法选育。
本发明利用以上技术方案可使陆地棉具有突变频率高、变异类型多、变异谱广的特点，打破基因连锁遗传的特点，使陆地棉实现优、丰、抗的同步改良和纤维品质强、细、长的协调结合，用其原棉单唛纺40S、60S精梳纱的主要指标达到极高水平，新棉花品种具有以下特点提供一个优质、抗病的高产棉花品种，既有利于优质棉的产业化开发，又有利于我国棉花进入世贸之后，提高市场竞争力，易于与国际市场接轨。
提供一个优质棉品种，能纺高支纱，使中国的棉纺织业在纺高支纱时，一改过去配新疆长绒棉或进口长绒棉，从而较大幅度地降低纺织业成本，提供经济效益。
随着棉花收购方面优质优价政策的逐步实施，将给种植该品种的广大棉农带来实惠，从而产生巨大的社会效益。
③利用海南省秋冬季节的短日高温条件将空间诱变处理种子进行南繁加代；④将南繁加代选出的优良单株F2(父本)再与PD4548(母本)回交育种，使杂种后代群体发育向着育种目标发展。
实施例2选择配合力强，目标性状显著的杂交亲本。以赣农大6号为母本，它是由豫棉1号与PD4548杂交经系谱法选育而得，其豫棉1号曾是80年代黄河流域棉区推广的丰产、中热、耐枯萎病的陆地棉品种，主要优点是细度好，达6051m/g(换算马克隆值3.9)，PD4548是中棉所从美引进的高强纤维种质资源，纤维单强达4.6g，断裂强度25.52gf/tex(24.47cN/tex)，是不可多得的高强纤维的棉花育种材料，以上述两个材料为杂交亲本培育出的赣农大6号纤维内在品质有所改善，2.5％跨长29.48mm、比强24.84gf/tex(24.34cN/tex)，马克隆值5.3、纤维比强度较高，但纤维很粗，纤维长度亦不理想。
另选中棉所16号为父本，中棉所16号曾荣获国家科技进步一等奖，是80年代末在北方棉区推广面积最大的早熟、高产、抗枯、耐黄萎病的陆地棉新品种，其纤维比强亦达24.0gf/tex(换算成23.52cN/tex)，细度较好，达5994m/g(换算马克隆值4.0)。选择赣农大6号和中棉所16号两亲本杂交，以求后代优良性状互补，优势明显。采用人工去雄、授粉、配制杂交种子F1，种子成熟后收获杂交种子，其亲本选配得当，具有丰富的遗传种质基础和育种所需较好的目标性状。
由
图1所示①种植赣农大6号、中棉所16号，每个品种资源种植1小区，在7-8月开花期，选定赣农大6号作母本，中棉所16作父本，先一天下午将母本人工去雄，次日上午取父本花粉给母本授粉，配制杂交种子F1；②将F1种子搭载返地卫星进行空间诱变处理，处理时间共15天，卫星飞行近地点为175km，远地点飞行为353km，绕地球一圈为89.1min；③棉花是夏播作物，内地一年只可种一季，为了缩短育种进程，加速种子繁殖，利用海南省秋冬季节的短日高温条件将空间诱变处理种子进行南繁加代；④回交较大程度上控制杂种后代的群体向着育种方向发展，是改良现有亲本的个别缺点和改造某些不符合要求性状的有效手段，正因为本发明的母本大多数性状是符合要求的，只存在个别需要改造的缺点，故作为轮回亲本，而航天诱变处理后所选优良单株F1弥补了赣农大6号的不足。因此，将南繁加代选出的优良单株F2(父本)再与赣农大6号(母本)回交育种，使杂种后代群体发育向着育种目标发展；⑤种植回交种子，连续多代选择系谱法选育在苗期、蕾期、花铃期、吐絮期均进行田间观察、鉴定、选择，中选优良单株收获、留种、纤维送检，根据纤维品质检测结果，决选优良单株BC1F1。再将当选的优良单株在海南三亚进行南繁种植。按株行种植、鉴定、选择，中选优良单株，按单株收获、留种BC1F2。海南当选的优良单株分别种成株行，经田间鉴定室内纤维品质检测，选留株行BC1F3。
大量实验表明，经过本发明培育的棉花新品种赣棉12号(GM-12)的特点如下1、属中早熟型GM-12生育期为127天，且出苗好，长势较好，茎杆较粗，坚韧抗倒状，株型为塔型较为紧凑，株高100-110cm，第一果枝着生部位6.6节，铃呈卵圆形，桃大铃重，单铃4.94g，大样衣分41.3％，衣指7.20，籽指10.20g；2、适应性广、抗病性好经省区试结果表明，GM-12适应性居各参试品之着，品种X地点互作变异系数近似0，能适应各种类型棉区。省区域试验中抗枯萎病鉴定结果，其苗蕾期病率7.5％，病情指数为10.8，后期剖杆病率10％，病情指数6.4，属抗枯萎病类型；3、优良性状显著超过双亲本发明方法生产的GM-12其株型优于母本赣农大6号，产量亦显著高于母本，尤其是其内在纤维品质，纤维主体长度和比强度均远远超过父母本，马克隆值则显著低于母本，这是十分难得的，往往在杂交时获得如此超亲遗传亦是十分罕见的。正是因为该发明使用了空间诱变处理技术，获得如此大的变异，再加上异地繁殖，在多代选择、田间鉴别过程中，又善于捕捉和发现优良变异单株，使该发明的综合技术得以圆满成功；4、纤维品质特优异以本发明培育的GM-12，其纤维内在品质经农业部棉花纤维品质检验测试中心HVI900品质GM-12环纱缕强和气纺指标两个纺织指标居全国36个品种之首见表1中国2000年36个陆地棉主栽品种与GM-12纤维品质抽样检测结果对照，数据源自《中华人民共和国农业部第162号公告》和农业部棉花品质监督检验测试中心检验(2001)农棉检(纤)字第193号第232号报告，GM-12纤维品质属国内领先、接近国际先进水平见表2上海科学技术情报研究所查新检索报告(编号20010637K)；5、应用效果明显本发明方法之产品GM-12，经无锡国棉一厂60S精梳纱单唛试纺，其单纱断裂强度质量指标可达到国内棉纱5％值的最高水平，五大指标达到国际评等优级，见表3数据源自农业部棉花品质监督检测中心检验(2001)农棉检(纤)字第193号报告，是一个完全能替代进口长绒棉或新疆长绒棉，可纺性极佳的中长绒原棉新品种；6、优质仍可高产一般来说，优质与高产是负相关，然而，本发明方法之产品GM-12不仅优质而且高产，在江西省棉花新品种第十轮(1999)区域试验中见表4江西省棉花新品种第十轮区域试验产量结果(1999)；见表5江西省棉花新品种第十轮区域试验品质考察表(1999)，可见，本发明方法之产品GM-12其产量在品比试验中显著高于对照种泗棉3号，省区试中亦与泗棉3号相当，仍符合国家“九五”计划优质棉生产标准(产量比当地主推品种不低于5％)，且最大的优点如前所述纤维品质优异，其品质考查各指标均显著优于对照泗棉3号。
表1
表2
表3
表权利要求
1.以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于①利用高比强棉花品种作为母本与早熟、丰产、抗病的棉花品种作为父本进行杂交，得杂交种F1；②将F1代杂交种子搭载返地卫星进行空间诱变处理；③将空间诱变处理种子进行繁殖加代；④将繁殖加代选出的优良单株F2作为父本再与高比强棉花品种作为母本回交育种。
2.根据权利要求1所述的以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于所述的杂交的母本、父本分别选定赣农大6号、PD4548作母本，中棉所16号、中棉所10号、中棉所12号、豫棉1号作父本，采用人工去雄，授粉，配制杂交种子F1。
3.根据权利要求1所述的以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于所述的F1种子搭载返地卫星进行空间诱变处理，处理时间共15天，卫星飞行近地点为175km，远地点飞行为353km，绕地球一圈为89.1min。
4.根据权利要求1所述的以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于所述空间诱变后的F1种子进行繁殖加代是在海南进行南繁种植，从中选优良单株，按单株收获，留F2种子。
5.根据权利要求1所述的以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于所述优良单株F2是按株行种植，选优良变异单株作父本与赣农大6号或PD4548回交，获回交种子。
6.根据权利要求1所述的以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，其特征在于所述的回交育种所得种子，经种植，连续多代选择系谱法选育。
全文摘要
本发明提供一种以空间诱变为主体的棉花综合改良育种方法，它利用高比强棉花品种作为母本与早熟、丰产、抗病的棉花品种作为父本进行杂交配种，再将杂交种子进行空间诱变处理，然后将空间诱变处理种子进行繁殖加代，再进行回交育种，经多代选择、最后育成棉花新品种。该方法具有化学诱变与物理诱变所没有的效应，可使陆地棉具有突变频率高、变异类型多、变异谱广的特点，打破基因连锁遗传的特点，使陆地棉实现优、丰、抗的同步改良，并达到纤维品质强、细、长的协调结合，用其原棉单唛纺40S、60S精梳纱的主要指标达到极高水平。
文档编号A01H1/02GK1426676SQ0113010
公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月20日 优先权日2001年12月20日
发明者肖文俊 申请人:江西省创元生物科技有限责任公司