专利名称：抗黄萎病性棉花的育种方法
技术领域：
本发明属于农作物育种领域，具体地说，是一种棉花抗黄萎病的 育种方法。
背景技术：
黄萎病是棉花的最重要病害之一，有棉花的"癌症"之称，1935 年传入中国。自上世纪80年代末枯萎病得到控制后，黄萎病上升为棉 花第一大病害。20世纪90年代以来，该病已遍及我国各主产棉区，重 病棉田的病株率常高达80%以上，产量损失严重。1993、 1995和1996 年黄萎病连续大面积发生，其中1993年全国棉花黄萎病灾害面积达 4000万亩(266.67万hm2)，损失皮棉200万担(l亿kg)，尤其是北方棉 区有不少棉田出现成片病株落叶成光秆的现象，造成大幅度减产，以 致绝收，黄萎病的威胁已成为制约棉花生产的一个突出问题。黄萎病 属于土传、维管束病害，化学防治难以奏效，培育抗病品种是防治该 病的主要方法，但目前国内尚无高抗黄萎病棉花品种。
棉花是世界上最重要的经济作物，也是我国出口创汇的重要来 源。早在20世纪40年代我国就开始棉花育种,50年代后开展杂交育种， 当时棉田病害轻，基本上根据产量表现选育品种。70年代后棉花枯萎 病的发生逐渐加重，开始了抗枯萎病育种，但育种技术基本上采用自 然感病试验田进行抗病性鉴定，由于病原菌不足，田间发病不均匀， 年份间差异大，育种亲本和杂交后代材料鉴定结果不准确，材料当选 或淘汰盲目性较大。90年代后黄萎病发生渐趋严重，迫切需要培育抗 黄萎病品种，但抗病性鉴定与选育仍然釆用与抗枯萎病类似的方法， 育种效率低，后代材料选择不准确，育成品种抗病性差，且抗病品种 产量较低。上世纪90年代后期，转Bt基因抗虫棉花在我国大面积商业
化种植，虽然对棉铃虫等靶标害虫控制作用显著，但目前市场上的转 基因抗虫棉基本上都不抗黄萎病。因此建立棉花抗黄萎病选育技术成 为棉花育种技术创新的重要内容和迫切要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种准确高效、操作性强的棉花抗黄萎病育 种方法。
本发明提供的棉花抗黄萎病育种方法，其包括如下步骤
1、 建立病圃首先建立常规黄萎病病圃，每年向常规黄萎病病 圃中加入带有致病力强的黄萎病菌的短绒土残渣粉，与土壤混匀；
2、 浸种染菌、播种将黄萎病发生严重的棉花病株粉碎，用水 浸泡，过滤得到菌悬液，再用菌悬液充分浸泡棉种，晾至籽毛发白时 播种至步骤l建立的黄萎病病圃中；
3、 选育抗黄萎病性棉花设置一个高度感病且稳定性好的感病 对照，结合抗黄萎病性评价的鉴定标准，筛选出抗病植株，再经病圃 中黄萎病菌高选择压作用亲本及其后代，鉴定并筛选出品质优良的抗 黄萎病的棉花品种。
其中，步骤1中，常规黄萎病病圃建立在强致病力菌系分布广泛、 受气候条件影响小、夏季7、 8月份平均气温超过28"C的时间少于20 天、有利于黄萎病发生且发病均匀的地区；在正常年份，该地区的感 病对照品种发病株率在80%以上，病情指数在40.0- 60.0之间。
每年在常规黄萎病病圃中加入带有致病力强的黄萎病菌的短绒 土残渣粉碎混合作为黄萎病保持和更新的菌种，用于病圃的短绒土残 渣不少于1200g/n^土，带菌残渣均匀地施入田间，再翻耕2-3遍，使 病菌与土壤混均匀，保证病圃土壤病菌数量在200个/g土以上，减缓 病圃的衰退。
短绒土残渣粉是釆自黄萎病发生严重的不同棉花产区的毛棉籽 经轧花机脱绒后产生，其通过室内病菌培养、分子探针检测、结合
温室内棉株接菌抗病性标准，鉴定确认其富含高致病性病菌。
步骤2中，浸种染菌的过程为将黄萎病发生严重的棉花病株粉碎，
用水浸泡48小时，过滤得到菌悬液，再按照棉种菌悬液=1 :5-10 的重量体积比浸泡棉种24小时。
步骤3中，感病对照应选择在正常年份病情指数在50.0以上的 棉花品种，如，可选用"冀棉11号"或"鄂荆1号"，或其他高度感 病品种。抗黄萎病性评价的鉴定标准是依据《棉花抗病虫性评价技术 规范-第5部分黄萎病》的规定，以相对病情指数<20的棉花材料
作为抗(耐)黄萎病育种材料。高压选择是指在病圃中将筛选出的抗 病棉花植株再经种间杂交、回交或经海南加代选育后代在病圃中再杂 交，直至获得抗黄萎病稳定的优良品种。
本发明所提供的棉花抗黄萎病育种方法，其还包括向步骤3得到 的抗黄萎病的棉花品种中，导入Bt基因，进而鉴定并筛选出抗黄萎病 兼抗棉铃虫的优良品种。
本发明所提供的棉花抗黄萎病育种方法，具有如下优点
1、 以每年加入的致病力强的短绒土残渣粉作为黄萎病保持和更 新的菌种，土壤病害的病圃连年使用后，土壤带菌量增高，分布更趋 均匀，鉴定结果也更为可靠。
2、 通过本发明方法先后育成了中植棉2号、6号、8号和新植1 号、新植5号、新植杂2号等抗(耐)黄萎病兼抗棉铃虫且丰产、优 质的棉花新品种，其选育过程准确，育成的品种抗(耐)黄萎病性强 而稳定，产量高，适应性广，经济效益显著。
具体实施例方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的 限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或 条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。 实施例1抗黄萎病棉花品种中植372的选育
1993年中国农科院植保所新乡科研中试基地建立常规棉花黄萎
病病圃，该基地夏季7、 8月份平均气温超过28"C的时间少于20天， 建圃当年在常规抗黄萎病病圃中加入采自黄萎病发生严重的不同棉 花产区的毛棉籽经加工后的致病力强的短绒土残渣粉碎混合作为黄 萎病保持和更新菌种，用于病圃的短绒土残渣粉不少于1200g/m2i 壤，带菌残渣均匀地施入田间，保证病圃土壤病菌数量在200个/克 土壤以上，每年进行上述菌种更新。
同时选择当地上年黄萎病发生严重的病株粉碎混匀后低温干燥 存放，于当年播种前用井水浸泡48小时，过滤后获得菌悬液，按照 棉种菌悬液=1: 5的(W:V，重量体积比)比例浸泡抗(耐)黄 萎病和丰产性表现较好的棉种24小时，晾致棉籽毛发白时播种至黄 萎病病圃中。
根据以往的鉴定结果，选择300多个黄萎病抗(耐)性较好的棉 花材料在病圃中进行抗黄萎病选育，每个棉花材料3次重复，每次重 复2行，行长6-10米，小区株数不少于50株，按棉花正常的播种时 间和田间管理方式进行种植，保持田间的适当湿度，以利于黄萎病的 发生。将病圃中筛选出的抗病棉花植株经种间杂交、回交，连续两年 鉴定筛选出12个抗病性达到耐(抗)级的备选材料，其中以植株中 植372抗病性最好。
实施例2抗黄萎病兼抗棉铃虫棉花品种中植棉2号的选育
1995年将中国农业科学院生物技术所郭三堆先生克隆并改造过 的Bt基因，通过花粉管通道法导入实施例1的中植372,经海南加 繁，选育出含抗棉铃虫基因的单株65个，1997年在中国农科院新乡 科研中试基地病圃种植，进行单株分离及抗黄萎病选育，选出抗虫抗 黄萎病单株106个，1998年混种，选出IOO个单株，1999年种植于 病圃，选出表现较好的单株12个，2000年进人基地预试验，选出02、 04、 08三个株行，2001年参加基地品种比较试验，选出抗棉铃虫性
稳定，抗黄萎病、高抗枯萎病、丰产性好、品质优良的04系定名为
中植棉2号(GK44)，继续参加基地品种比较试验。2002年-2004年 进行了转基因安全释放和生产应用安全评价。2004年-2005年参加国 家黄河流域春棉品种区域试验和生产试验。经中国农科院棉花研究所 鉴定，2004年中植棉2号枯萎指数4.0,黄萎指数ll.l，属于高抗枯 萎抗黄萎病品种，2005年枯萎指数3.8，黄萎指数14.8，属于高抗 枯萎抗黄萎病类型。2005年生产试验结果表现增产极显著。2006年 通过国审(国审号国审棉2006001 ),是国内首个国审转Bt基因高 抗棉铃虫且高抗枯萎病、抗黄萎病品种，填补了我国转基因抗虫棉不 抗黄萎病的空白。该品种增产幅度大，社会经济效益显著。 实施例3高耐黄萎病棉花新品种"新植杂2号"的选育
以实施例2的中植棉2号(GK44)选系做母本与众多品系材料 进行正交反交大量选配组合，同时与当前主栽杂交品种进行品比试 验，2003年，从50个组合中确定IO个较好的组合，2004年在多点 品比试验的基础上，最后确定以丰产、抗病、抗虫品系中植棉2号 (GK44)选系为母本，稳定性适应性强，农艺性状好，纤维品质优 良的新品系新59-4为父本进行杂交组配选育成的抗枯萎病、耐黄萎 病、高产杂交棉花新组合，定名为新植杂2号，2007年通过河南省 审定。
2006年-2007年连续参加国家黄河流域区域试验和生产试验。 2006年新植杂2号枯萎指数4.0,黄萎指数23.2，属于高抗枯萎耐黄萎 病品种，2005年枯萎指数5.5，黄萎指数25.2,属于高抗枯萎耐黄萎 病类型。2008年5月通过国家作物品种审定委员会审定。新植杂2号是 国内第一个通过审定的高抗枯萎病、耐黄萎病、抗棉铃虫杂交新品种， 填补了我国转基因杂交抗虫棉高抗枯萎、抗(耐)黄萎病棉花新品种 的空白。
权利要求
1、一种培育抗黄萎病棉花的方法，其包括如下步骤(1)建立病圃并且每年更新菌种首先建立常规黄萎病病圃，每年向常规黄萎病病圃中加入带有致病力强的黄萎病菌的短绒土残渣粉，与土壤混匀；(2)浸种染菌、播种将黄萎病发生严重的棉花病株粉碎，用水浸泡，过滤得到菌悬液，再用菌悬液充分浸泡棉种，晾至籽毛发白时播种至步骤(1)建立的黄萎病病圃中；(3)选育抗黄萎病性棉花设置一个高度感病且稳定性好的感病对照，结合抗黄萎病性评价的鉴定标准，筛选出抗病植株，再经病圃中黄萎病菌高选择压作用亲本及其后代，鉴定并筛选出品质优良的抗黄萎病的棉花品种。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，步骤(l)中所述常 规黄萎病病圃建立在强致病力菌系分布广泛、受气候条件影响小、夏 季7、 8月份平均气温超过28。C的时间少于20天、有利于黄萎病发生且 发病均匀的地区；在正常年份，该地区的感病对照品种发病株率在 80%以上，病情指数在40.0-60.0之间。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，步骤(l)中所述短 绒土残渣粉是釆自黄萎病发生严重的不同棉花产区的毛棉籽经轧花 机脱绒后产生的，其通过室内病菌培养、分子探针检测、结合温室内 棉株接菌抗病性标准，鉴定确认其富含高致病性病菌。
4、 如权利要求l-3任一所述的方法，其特征在于，病圃土壤黄萎 病菌活菌数在200个/g土以上。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的 浸种染菌过程为将黄萎病发生严重的棉花病株粉碎，用水浸泡48小 时，过滤得到菌悬液，再按照棉种菌悬液=1 : 5-10的重量体积比 浸泡棉种24小时。
6、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述高 压选择是指在病圃中将筛选出的抗病棉花植株再经种间杂交、回交或 经海南加代选育后代在病圃中再杂交，直至获得抗黄萎病稳定的优良 品种。
7、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，其还包括向步骤(3) 得到的抗黄萎病的棉花品种中，导入Bt基因，进而鉴定并筛选出抗 黄萎病兼抗棉铃虫的优良品种。
全文摘要
本发明涉及一种棉花抗黄萎病育种方法，其包括如下步骤1.建立病圃并每年更新病菌种；2.浸种染菌、播种；3.选育抗黄萎病性棉花材料。本发明还可通过导入Bt基因，进而鉴定并筛选出兼抗性棉花品种。本发明所提供的方法，选育过程准确育成的品种抗(耐)黄萎病性强而稳定，产量高，适应性广，经济效益显著。
文档编号A01H1/04GK101347096SQ20081022249
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者吴孔明, 张永军, 李修立, 李方顺 申请人:中国农业科学院植物保护研究所