[发明专利]一种利用彩色棉特殊性状选育杂交棉花的方法

说明书

技术领域

本发明属于农业作物育种技术领域，特别涉及棉花杂交制种高优亲本材料的创建，利用特殊性状的显性遗传特征，作为指示性状创建杂优亲本材料，再用其生产杂交种。

背景技术

彩色棉原始种多来自美洲大陆和中美洲的短纤维野生彩色棉，在中美和南美已有五千多年的种植史^[1]。18世纪后期轧花机、飞梭、织布机相继发明，建立了大规模的纺织工业，从而推动了棉花生产的发展。陆地棉铃大，产量高，纤维较优，适合于机器纺织，扩展极为迅速。美国最先从墨西哥引入陆地棉，此后传播到全世界植棉区。

全球植棉领域当前杂优利用情况，以我国四川省和印度为代表，四川省—利用雄性不育制种(占该省植棉面积25～30％)，受约因素不仅技术要求严格，而且当前仍未选配到高优势的组合材；印度—人工杂交制种(占该国植棉面积28％)受约因素是制种费用高，产种量有限^[2]。

我国当前采用雄性不育“一系两用法”制种技术体系，即利用保持系与不育系杂交，在后代中出现1∶1的可育株和不育株，应及时拔除可育株，使不育株用组合的父本花粉授粉^[3]。除此此外，还存在以下弊端；

第一，利用雄性不育配制杂种，虽可节省去雄人工，但棉花开花授粉习性与禾本科作物不同，棉花系虫媒花，不是风媒花，这就难以有效地控制父本花粉来源。使之杂种率低，不育株率高^[4]。

第二，可育株与不育株的识别器官是花朵雌蕊部，此时棉株发棵已大，生育进程过半，拔除后制种田密度过低，致使制种田单位面积产种量严重降低。

第三，利用雄性不育配制杂种，虽可节省去雄人工，但是棉花花粉粘重，异花、异株授粉还必须依需靠虫媒或人工来完，辅助授粉环节不可缺少。

利用指示性状制种不仅简便易行，而且技术可靠(不取雄异交率平均为73、29％)，当前因受杂交材料制约尚无生产实例^[5]。

参考文献：

[1]王力华 朱美霞《分子植物育种种》.2003.1(1)122～126；

[2]潘家驹《棉花育种学》中国农业出版社1998.8 374～375。

[3]董合忠、李维江等《棉花种中学》科学出版社2004.4。

[4]许馥华等(棉花杂种优势利用中性状的应用)《作物学报》1983.12(9)。

[5]黄滋康《中国棉花品种及其系谱》中国农业出版社2007.5。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种利用彩色棉特殊性状选育高产优质、耐瘠薄、抗逆性强杂交棉花的方法。

实现上述发明目的的技术解决方案是：一种利用彩色棉特殊性状选育杂交棉花的方法，具体包括以下步骤：

1)杂交亲本的选育

选择天然彩色棉原始材料中携带R₂^GS基因的类型棕色棉絮，其棉株地上部所有器官外观表现具有红褐色，而花瓣为淡红色，并且具有显性遗传的特性，把其作为指示性状，与不同类型的白絮棉进行杂交，对其后代舍弃外观普通型植株育，保留外观表现具有红褐色特征的植株，连续定向选育5～6代，转育后代各种性状稳定，育成带有R₂^GS基因型白絮棉；

2)杂交种的选育

以普通白絮棉作为母本，带有R₂^GS基因型白絮棉作为父本，到开花时人工采集父本花粉授于母本花朵，产生杂交种籽。

本发明利用彩色棉特殊性状选育杂交棉花的方法的理论依据

本发明的天然彩色棉原始材料是西北农林科技大学在承担农业部948项目“天然彩色棉种质资源引进和利用”时，于1999年从美国引进的自然生长，未经过人工转育的自然种质，现保存在西北农林科技大学农学院棉花所。它和当地白絮棉杂交，双亲原产地地理位置、生态环境差异大，谓之地缘关系远；彩棉和白絮棉虽同时起源，工业革命化后，人们对适用于大工业生产所需的白絮陆地棉在生产和科研领域，长期不懈的坚持利用当代先进科学不断加以选择、改造和提高，使产量和品质大幅提升。而天彩棉亦然处原生态型，二者进化代数悬殊，用它们杂交亲本进化代数差距大；当代大田生产种植棉花，虽高产优质，但抗逆性差，彩棉属原生态种质，耐瘠薄、抗逆性强，二者杂交可使优良性状叠加、优缺互补。血缘、地缘、代差加一补，使本发明为探索杂优利用育种具备有基本条件。