專利名稱：棉花抗蟲綠色纖維新品種的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及棉花新品種的選育方法，具體地說是 一種轉(zhuǎn)Bt+CpTI 雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、綠色彩色棉新品種的選育方法。
背景技術(shù)：
彩色棉的棉纖維具有天然色彩，紡織過程中無需染色、漂白、煮 煉等化學(xué)處理，這既避免了染料對環(huán)境的污染和對人們身體健康的傷 害，同時(shí)，又可大大降低紡織印染過程中的生產(chǎn)成本。在中國棉花中 期庫的7000多份棉花種質(zhì)資源中，收集到的彩色棉種質(zhì)共有170多 份(國內(nèi)種質(zhì)140多份，國外種質(zhì)30多份)，其中陸地棉85份(綠 色棉27份，棕色棉58份)，陸地棉半野生種6種系58份(棕色)， 棕色亞洲棉27份，棕色海島棉6份，棕色非洲棉2份。但是，這些彩 色棉種質(zhì)產(chǎn)量低、品質(zhì)差、纖維色澤不穩(wěn)定，其產(chǎn)量通常為白色棉品 種的20~50%，纖維長度和強(qiáng)度比白色棉品種低25%左右，如棕色 陸地棉種質(zhì)的衣分為20-27%，纖維品質(zhì)以ICC標(biāo)準(zhǔn)(在HVI900大 容量纖維測定儀上測定)，其2.5%跨長為13-25mm，比強(qiáng)度為 10-18g/tex,麥克隆值為1.5-3.0;綠色陸地棉種質(zhì)衣分20-28%, 2.5% 跨長為23-27mm,比強(qiáng)度為11-18g/tex，麥克隆值為2.0-2.5 (杜雄明 等，中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，1997， 13 (6): 47-48;杜雄明等，中國農(nóng)學(xué)通 報(bào)，1997, 13 (3): 30-32)。
彩色棉適應(yīng)人類回歸自然，追求天然環(huán)保的時(shí)尚。在重視環(huán)保 發(fā)展的今天，天然彩色棉作為一種健康無害、生態(tài)效益高的特種棉， 更具有非常廣闊的巿場前景。利用創(chuàng)新的抗病蟲種質(zhì)選育出抗病蟲
新品種在生產(chǎn)上推廣和品種產(chǎn)業(yè)化后，可使棉花栽培向少用農(nóng)藥或 不用農(nóng)藥無公害方向發(fā)展，既降低農(nóng)民種棉成本，也大量減少農(nóng)藥使用，減輕了環(huán)境污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。目前，世界上彩色棉僅
只有一個(gè)抗棉鈴蟲品種中棉所51 (淡棕色纖維)，在2005年4月， 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所選育的彩色雜交棉中棉所51成為我國第 一個(gè)國審彩色棉品種，也是我國的第一個(gè)彩色抗蟲棉品種(孫君靈， 杜雄明，周忠麗等，中國棉花，2005, 32(11): 22-23)。在國內(nèi)外的 彩色棉新品種(系)中，還未報(bào)道有抗棉鈴蟲綠色彩色棉，如甘肅 省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)作所選育的隴綠棉2號，新疆天然彩色棉花研究所 選育的綠色常規(guī)棉新彩棉7號，新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所選育的 綠色棉新彩棉8號，等等，均不抗棉鈴蟲；且綠色彩色棉纖維品質(zhì) 很差，大多數(shù)綠色棉品種的纖維品質(zhì)結(jié)果(HVICC)為，2.5%跨長 21.0-27.0mm，比強(qiáng)度16.0-22.0cN/tex,麥克隆值2.8以下(張秉賢， 中國棉花，2005, 32 (11): 22);李瑋，陳利民，羅城等，中國棉 花，2006， 33(4)， 16林海，鄧福軍，李吉蓮等，中國棉花，2005， 32 ( 8 ): 22 )。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述不足提供一種轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因 抗棉鈴蟲、綠色彩色棉的選育方法，該方法能夠育出一系列抗棉鈴 蟲、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綠色彩色棉新種質(zhì)。
本發(fā)明以棉花SGK9708和棉花CC28作為親本雜交，在其雜交 后代中選擇抗棉鈴蟲的綠色纖維棉。
上述的棉花SGK9708是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所生物技術(shù)研 究室育成的轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲白色棉花新品系(后通過 審定命名中棉所41，可從國家棉花中期庫購買)，本發(fā)明還進(jìn)一步對 其進(jìn)行抗蟲鑒定和選育，獲得抗蟲性純合(100%)、枯黃萎病的抗性 增強(qiáng)(抗枯萎病(病指10.0%以下)、耐黃萎病(病指35.0%以下))、 皮棉產(chǎn)量比原材料也提高15.0% (安陽地區(qū)種植每公頃1200.0kg左 右)左右的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉SGK9708提高系，并以該提高系為雜交親本中的母本。
另外，本發(fā)明還對棉花CC28 (可從國家棉花中期庫購買)進(jìn)行 系統(tǒng)選育，獲得色澤深、穩(wěn)定性、抗病性(抗枯萎病(病指10.0% 以下)、耐黃萎病(病指35.0%以下))、產(chǎn)量(安陽地區(qū)種植每公頃 450.0kg左右)和品質(zhì)(纖維長度21.1mm,比強(qiáng)度18.6cN/tex，馬克 隆值2.5)提高的CC28提高系，并以此提高系作為雜交親本。
將上述親本雜交，F(xiàn)l代混收，F(xiàn)2代進(jìn)行系統(tǒng)選擇，凡是色澤穩(wěn) 定的綠色單株都收獲，F(xiàn)2至F6代均進(jìn)行田間抗棉鈴蟲鑒定，并逐 年選擇抗棉鈴蟲、綠色纖維的單株；同時(shí)，為提高新品系抗枯黃萎 病性，選中的單株在病池進(jìn)行抗枯、黃萎病篩選，達(dá)到高抗枯萎病 (病指5.0%以下)、耐黃萎病(病指35.0%以下)；纖維品質(zhì)測定釆 取田間手扯判斷和室內(nèi)HVI900儀檢測相結(jié)合。
可通過上述方法選出具有下列特征的綠色棉深綠色纖維，鈴 重5.0g以上，衣分為23.0%以上。優(yōu)選的是株型較緊湊、葉片中等 大小的植株，如實(shí)施例1中的G88。
可通過上述方法選出具有下列特征的綠色棉綠色纖維，鈴呈 卵圓形，鈴重5.0g以上，衣分為27.0%以上。優(yōu)選的是株型較松散、 葉片中等大小的植株，如實(shí)施例1種的K8C81。
本發(fā)明利用雜種優(yōu)勢和南北不同地域的適應(yīng)性與變異選擇等方 法的有機(jī)結(jié)合，通過抗棉鈴蟲白色棉品系SGK9708與綠色纖維種質(zhì) CC28的雜交，選擇出轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、綠色纖維的彩 色棉新品系G88 (深綠色纖維)、K8C81 (綠色纖維)等。因選育的 新品系含有Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲，它們不僅抗棉鈴蟲等鱗翅 目昆蟲，降低農(nóng)藥使用量，減少農(nóng)民種棉成本，減輕了環(huán)境污染， 且能克制棉鈴蟲對棉花可能產(chǎn)生的抗性，同時(shí)也提高了產(chǎn)量和纖維 品質(zhì)。其中G88,生育期136d左右，鈴重5.0g左右，衣分為23.2% 左右，纖維深綠色，抗棉鈴蟲，每公頃產(chǎn)籽棉、皮棉和霜前皮棉分別為3164.6kg、 734.2kg和668.1kg,纖維品質(zhì)纖維長度25.0mm，比 強(qiáng)度23.9cN/tex,馬克隆值3丄K8C81，生育期135d左右，鈴卵圓 形，鈴重5.0g左右，衣分為27.0%以上，纖維綠色，抗棉鈴蟲，每 公頃產(chǎn)籽棉、皮棉和霜前皮棉分別為3235.5kg、 880.1kg和712.5kg， 纖維品質(zhì)纖維長度28，5mm,比強(qiáng)度27.4cN/tex，馬克隆值3.5;纖 維長度和比強(qiáng)度比現(xiàn)推廣的綠色彩色棉品種分別提高了 5.0-25.0% 和20.0-50.0%。


圖l是本發(fā)明選育方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí) 施例僅用于說明本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 實(shí)施例l抗蟲綠色纖維棉的選育
如圖l所示，申請人1999年在安陽和海南島對轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià) 基因抗棉鈴蟲白色棉新品系SGK9708進(jìn)行抗蟲鑒定和單株選育，獲 得抗蟲性純合(100%)、枯黃萎病的抗性增強(qiáng)、皮棉產(chǎn)量比原材料也 提高15.0%左右的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉SGK9708提高系；另夕卜，1996年對 從美國引進(jìn)的綠色彩色棉CC28進(jìn)行系統(tǒng)選育，1999年獲得色澤較 穩(wěn)定、抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)提高的優(yōu)系CC28提高系。2000年在安 陽利用獲得的具有轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)抗棉鈴蟲基因白色棉品系 SGK9708提高系與綠色纖維種質(zhì)CC28提高系進(jìn)行雜交，當(dāng)年10月 在海南島種植F1代，第二年在安陽種植F2，隨后對其后代連續(xù)地 選擇抗棉鈴蟲(田間用2500ppm濃度的卡拉霉素涂嫩葉進(jìn)行抗蟲鑒 定，室內(nèi)進(jìn)行毒蛋白測定進(jìn)行鑒定)、綠色纖維的單株，F(xiàn)4和F5， 在枯黃萎病混合病池中進(jìn)行抗病篩選，選出綠色纖維、抗棉鈴蟲、 高抗枯耐黃萎病(枯萎病指5.0%以下、黃萎病指35.0%以下)10多 個(gè)單株。2004年，在安陽巿白壁鎮(zhèn)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)田進(jìn)行F6株系試驗(yàn)比較和株系的純化，篩選出皮棉產(chǎn)量超過或達(dá)到 對照材料綠4560 (皮棉每公頃600.0kg左右)，深綠色棉纖維品質(zhì)， 纖維絨長24.0mm以上，比強(qiáng)度23.0cN/tex以上；綠色棉纖維品質(zhì)， 纖維絨長28.0mm以上，比強(qiáng)度27.0cN/tex以上。在2004年試驗(yàn)比 較的基礎(chǔ)上，2005年篩選出綜合性狀較好的5個(gè)材料，重復(fù)2004 年的篩選比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)綜合性狀較好株系，分別定名為G88、 K8C81。
K8C81，主要特性綠色纖維、雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、纖維品質(zhì) 較優(yōu)。生育期135d左右，株型較松散，葉片中等大小，鈴呈卵圓形， 鈴重5.0g左右，衣分為27.0%以上，每公頃產(chǎn)籽棉、皮棉和霜前皮 棉分別為3235.5kg、 880.1kg和712.5kg，纖維品質(zhì)優(yōu)異纖維長度 28.5mm,比強(qiáng)度27.4cN/tex，馬克隆值3.5;纖維綠色，纖維長度和 比強(qiáng)度比現(xiàn)推廣的綠色彩色棉品種分別提高了 5.0-25.0%和 20.0-50.0%。
G88,主要特性深綠色纖維、雙價(jià)基因抗棉鈴蟲。生育期136d 左右，株型較緊湊，葉片中等大小，鈴重5.0g左右，衣分為23.2% 左右，每公頃產(chǎn)籽棉、皮棉和霜前皮棉分別為3164.6kg、 734.2kg和 668.1kg，纖維品質(zhì)較好纖維長度25.0mm,比強(qiáng)度23.9cN/tex，馬 克隆值3丄纖維深綠色。
申請人對本發(fā)明方法選育出的優(yōu)質(zhì)綠色棉K8C81、 G88、 G94091、 G08283、 G08282等新材料，進(jìn)行了微衛(wèi)星標(biāo)記(SSR)分 析，建立了優(yōu)異材料的分子指紋，這可以為新種質(zhì)保護(hù)提供依據(jù)(表 1)。
表1 K8C81與G88的SSR指紋圖譜
深 綠色綠色綠色綠色綠綠綠 白
綠色綠綠色 色色色白色色
飛綠綠
d ,、 b 球 Hunan卞 丄&
SSR特異位點(diǎn) K8C81 G88G94091G08283G08282但"天棉絮1TM-1R01CSHES51 — 1111111111111
CSHES51—2111111111111
CSHES51—3000000000011
CSHES51—4110011111111
CSHES51—5001100000011
CSHES51—6000000000011
CSHES62—1111111111111
CSHES62—2110111100011
CSHES62—3001000011100
CSHES62—4000000000000
CSHES62—5110111100011
CSHES62—6000100100000
CSHES62—7000000000000
CSHES62—8111011011111
CSHES62—9111011011111
CSHES62—10110011000011
CSHES87—1111111111111
CSHES87—2110111111111
CSHES87—3001000000000
CSHES87—4110011000000
CSHES87—5110111111111
CSHES87—6000000000000
CSHES82—1111111111111
CSHES82—2001100001011
CSHES82—3110011110100
CSHES82—4001100000000
CSHES82—5110011111111
CSHES82—6000000000000
CSHES149—1111111111111
CSHES149—2100100001100
CSHES149—3011011110011
CSHES149—4100100001100
CSHES149—5100100001100
CSHES149—6011011110011
CSHES149—7011011110011
TME12—1111111111111
TME12—2110011010000
TME12—3111111111111
TME12—4001100101111
MGHES40—1111111111111
MG冊S40—2000100100010
MGHES40—3111111011111<formula>formula see original document page 9</formula>
權(quán)利要求
1、一種抗蟲綠色纖維棉花的育種方法，其特征在于以棉花SGK9708和CC28作為親本雜交，在其雜交后代中選擇轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、色澤穩(wěn)定的綠色纖維棉。
2、 如權(quán)利要求l所述的育種方法，其特征在于，雜交F1代混 收，F(xiàn)2代選擇色澤穩(wěn)定的綠色纖維棉單收，并在它們以后的世代中 進(jìn)行單株篩選，選出轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、遺傳穩(wěn)定的綠 色纖維棉單株。
3、 如權(quán)利要求l所述的育種方法，其特征在于，雜交F1代混 收，F(xiàn)2代選擇色澤穩(wěn)定的綠色纖維棉單收，并在它們以后的世代中 進(jìn)行單株篩選，選出轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲、抗枯黃萎病、 農(nóng)藝性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定的綠色纖維棉。
4、 如權(quán)利要求3所述的育種方法，其特征在于，選出具有下列 特征的綠色棉深綠色纖維、轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗棉鈴蟲，鈴重5.0g以上， 衣分為23.0%以上。
5、 如權(quán)利要求3所述的育種方法，其特征在于，選出具有下列 特征的綠色棉綠色纖維、轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗棉鈴蟲，鈴呈卵圓形，鈴 重5.0g以上，衣分為27.0%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗棉鈴蟲的綠色彩色棉(綠色纖維)的選育方法，本發(fā)明以轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品系SGK9708為基礎(chǔ)材料，通過選育、抗蟲性鑒定，獲得抗蟲性純合(100％)、枯黃萎病的抗性增強(qiáng)、皮棉產(chǎn)量比原材料也提高15.0％左右的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉SGK9708提高系，以其為母本，與綠色彩色棉CC28選系進(jìn)行雜交，通過多年單株系統(tǒng)選擇，選育出一系列抗棉鈴蟲、綠色彩色棉新品系，包括K8C81、G88等。利用本方法選育的綠色彩色棉，不僅解決了綠色彩色棉的抗棉鈴蟲等鱗翅目昆蟲，降低農(nóng)藥使用量，保護(hù)了環(huán)境，同時(shí)纖維品質(zhì)、皮棉產(chǎn)量也大幅度提升。
文檔編號A01H5/00GK101427653SQ200710177139
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者劉國強(qiáng), 周忠麗, 孫君靈, 龐保印, 杜雄明, 潘兆娥, 賈銀華 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所