專利名稱：棉花抗蟲(chóng)深棕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(shuō)是 一種轉(zhuǎn)Bt+CpTI 雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)、深棕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(guò)程中無(wú)需染色、漂白、煮 煉等化學(xué)處理，這既避免了染料對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人們身體健康的傷 害，同時(shí)，又可大大降低紡織印染過(guò)程中的生產(chǎn)成本。在中國(guó)棉花中 期庫(kù)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(guó)內(nèi)種質(zhì)140多份，國(guó)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(zhǎng)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(cè)定儀上測(cè)定)，其2.5%跨長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，1997, 13 (6): 47-48;杜雄明等，中國(guó)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(wú)害、生態(tài)效益高的特種棉， 更具有非常廣闊的巿場(chǎng)前景。利用創(chuàng)新的抗病蟲(chóng)種質(zhì)選育出抗病蟲(chóng)
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(wú)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(chóng)品種中棉所51 (淡棕色纖維)，在2005年4月， 中國(guó)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(guó)第
一個(gè)國(guó)審彩色棉品種，也是我國(guó)的第一個(gè)彩色抗蟲(chóng)棉品種(孫君靈，
杜雄明，周忠麗等，中國(guó)棉花，2005, 32(11): 22-23)。在國(guó)內(nèi)外的 彩色棉新品種(系)中，還未報(bào)道有常規(guī)抗棉鈴蟲(chóng)棕色彩色棉，如 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所選育的棕色浙彩棉2號(hào)， 新疆石河子棉花研究所選育的棕色新彩棉10號(hào)，等等，均不抗棉鈴 蟲(chóng)；且所選育的彩色棉新品種與白色棉品種相比，纖維品質(zhì)還較差， 大多數(shù)棕色棉品種的纖維品質(zhì)結(jié)果(HVICC ), 2.5%跨長(zhǎng) 25.0-28.0mm,比強(qiáng)度23.0-26.0cN/tex,而皮棉產(chǎn)量水平也僅為現(xiàn)推 廣白色棉品種的60%-85%之間，衣分僅為34.0%左右(邱新棉，俞 碧霞，包立生等，中國(guó)棉花，2006， 33 (4): 20;萬(wàn)英，孔憲良， 郭景紅等，中國(guó)棉花，2006, 33 (9), 21)。彩色棉的纖維品質(zhì)、產(chǎn) 量與色澤成負(fù)相關(guān)，纖維色澤越深，纖維品質(zhì)就越差。深棕色(也 有人稱為紅色)彩色棉的選育也有報(bào)道，但國(guó)內(nèi)外很少有關(guān)于深棕 色彩色棉纖維品質(zhì)的報(bào)道，深棕色彩色棉的纖維品質(zhì)很差， 一般纖 維品質(zhì)結(jié)果(HVICC ) , 2.5%跨長(zhǎng)18.0-23.0mm ,比強(qiáng)度 15.0-22.0cN/tex。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述不足提供一種轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因 抗棉鈴蟲(chóng)、深棕色彩色棉的選育方法，該方法能夠育出一系列抗棉 鈴蟲(chóng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綠色彩色棉新種質(zhì)，以克服目前深棕色彩色棉 不抗棉鈴蟲(chóng)、纖維品質(zhì)差、產(chǎn)量低等的問(wèn)題。
本發(fā)明首先利用白色棉中6331 (可從國(guó)家棉花中期庫(kù)購(gòu)買)為 母本與遺傳突變材料Crd (黃花藥株)(可從國(guó)家棉花中期庫(kù)購(gòu)買) 雜交，并經(jīng)多代系譜選擇，選育出深棕色、高產(chǎn)、黃色花藥新品系棕263 (可從國(guó)家棉花中期庫(kù)購(gòu)買，其生育期130d左右，株型緊湊， 鈴卵圓形，鈴重43g以上，衣分32.4%以上，2.5%跨長(zhǎng)26.0mm以 上，比強(qiáng)度21.2cN/tex以上。)，然后以該品系及棉花SGK9708為親 本雜交，在其雜交后代中選擇抗棉鈴蟲(chóng)、色澤穩(wěn)定的深棕色纖維棉。 上述的棉花SGK9708是中國(guó)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(chóng)白色棉花新品系(后命名 中棉所41，可從囯家棉花中期庫(kù)購(gòu)買)，本發(fā)明還進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行抗 蟲(chóng)鑒定和選育，獲得抗蟲(chóng)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%左右(安陽(yáng)地區(qū)種植每公頃1200.0kg左右) 的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)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(duì)利用白色棉中6331為母本與遺傳突變材料 Crd(黃花藥株)雜交選育出的棕色棉進(jìn)行進(jìn)一步選育，篩選出色澤 穩(wěn)定、高產(chǎn)(安陽(yáng)地區(qū)種植每公頃900.0kg左右)的提高系作為雜交 親本，其生育期130d左右，株型緊湊，果枝短，結(jié)鈴性好，鈴卵圓 形，鈴重4,3g左右，衣分32.4%左右，2.5%跨長(zhǎng)26.0mm左右，比 強(qiáng)度21.2cN/tex左右。
將上述親本雜交，F(xiàn)l代混收，從F2代開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)選擇，凡 是色澤穩(wěn)定的深棕色單株都收獲，且從F2代開(kāi)始均進(jìn)行田間抗棉鈴 蟲(chóng)鑒定，并逐年選擇抗棉鈴蟲(chóng)、深棕色纖維的單株；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(cè)定采取田間手扯判斷和室內(nèi)HVI900儀檢測(cè)相結(jié)合。
可通過(guò)上述方法選出具有下列特征的深棕色棉深棕色纖維， 生育期128士ld,鈴呈長(zhǎng)卵圓形，鈴重5.0g以上，衣分35.0%以上。
可通過(guò)上述方法選出具有下列特征的深棕色棉深棕色纖維，生育期130士ld，鈴卵圓形，鈴重4.2g以上，衣分30.0%以上。
為了解決目前世界上棕色彩色棉品種不抗棉鈴蟲(chóng)、色澤較淺等 問(wèn)題，本發(fā)明利用通過(guò)生物技術(shù)轉(zhuǎn)育所選育出的具有我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的轉(zhuǎn)雙價(jià)抗棉鈴蟲(chóng)新品系SGK9708的提高系來(lái)解決抗蟲(chóng)性問(wèn)題，利 用白色棉中6331為母本與遺傳突變材料Crd (黃花藥株)雜交選育 出的具有黃色花藥標(biāo)記性狀、高產(chǎn)、深棕色新品系棕263來(lái)解決纖 維色澤較淺的問(wèn)題，因雙親具有豐產(chǎn)性和適應(yīng)性強(qiáng)，這為培育出性 狀超親、適應(yīng)性強(qiáng)、纖維品質(zhì)優(yōu)異、豐產(chǎn)的彩色棉新品系打下良好 的基礎(chǔ)。
本發(fā)明利用雜種優(yōu)勢(shì)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(guò)抗棉鈴蟲(chóng)白色棉品系SGK9708與育出的深棕色 纖維新品系棕263進(jìn)行雜交，選擇出轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)、 深棕色纖維的彩色棉新品系B2K8 (深棕色纖維)、R12-l (深棕色纖 維)等。因選育的新品系含有Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)，它們不僅 抗棉鈴蟲(chóng)等鱗翅目昆蟲(chóng)，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(chóng)對(duì)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B2K8，生育期128d,株型較緊湊，鈴呈長(zhǎng)卵 圓形，鈴重5.1g,衣分36.3%,纖維深棕色，抗棉鈴蟲(chóng)，生產(chǎn)上試種 每公頃產(chǎn)籽棉和皮棉分別達(dá)到3750.0kg、 1350.0kg以上，纖維品質(zhì) 2.5%跨長(zhǎng)25.3mm，比強(qiáng)度23.5cN/tex,麥克隆值3.8。纖維長(zhǎng)度和比 強(qiáng)度比現(xiàn)種植的深棕色彩色棉品種分別提高了 10.0-30.0%和 8.0-40.0%。 R12-l，生育期130d左右，鈴卵圓形，鈴較小，鈴重4.5g, 衣分30.9%，纖維深棕色，抗棉鈴蟲(chóng)，每公頃產(chǎn)籽棉和皮棉分別達(dá)到 3185.0kg、 984.0kg以上，纖維品質(zhì)2.5%跨長(zhǎng)24.4mm，比強(qiáng)度 22.1cN/tex,麥克隆值4.2。


圖1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(lái)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(shuō)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(chóng)棕色纖維棉的選育
如圖1所示，申請(qǐng)人1999年3月從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所 生物技術(shù)研究室獲得轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)白色棉新品系 SGK9708, 1999年在安陽(yáng)和海南島對(duì)其進(jìn)行抗蟲(chóng)鑒定和單株選育， 獲得抗蟲(chóng)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(chóng)棉SGK9708提高系。另外，1989 年利用白色棉中6331為母本與遺傳突變材料Crd (黃花藥株)雜交， 1992年在F3代群體中，出現(xiàn)兩株偏Crd型、吐絮暢、鈴小的棕絮 單株，經(jīng)過(guò)連續(xù)的單株系譜選育，F(xiàn)7代獲得了一株深棕色纖維單株， 1997年種植成株行，培育成了深棕色、高產(chǎn)、黃色花藥新品系將其 命名為棕2-63 (其生育期130d左右，株型緊湊，鈴卵圓形，鈴重 4.3g左右，衣分32.4%左右，2.5%跨長(zhǎng)26.0mm左右，比強(qiáng)度 21.2cN/tex左右。)。2000年在安陽(yáng)利用具有轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價(jià)抗棉鈴 蟲(chóng)基因白色棉品系SGK9708與深棕色纖維種質(zhì)棕263進(jìn)行雜交，當(dāng) 年10月在海南島種植F1代，第二年在安陽(yáng)種植F2，隨后對(duì)其后代 連續(xù)地選擇抗棉鈴蟲(chóng)(田間用2500ppm濃度的卡拉霉素涂嫩葉進(jìn)行 抗蟲(chóng)鑒定，室內(nèi)進(jìn)行毒蛋白測(cè)定進(jìn)行鑒定)、深棕色纖維的單株，F(xiàn)4 和F5，在枯黃萎病混合病池中進(jìn)行抗病篩選，選出深棕色纖維、抗 棉鈴蟲(chóng)、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(yáng)巿白壁鎮(zhèn)中國(guó)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(guò)或達(dá)到對(duì)照材料棕128 (皮棉每公頃900.0kg左右)，深棕色棉纖 維品質(zhì)，纖維絨長(zhǎng)24.0mm以上，強(qiáng)度22.0cN/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8個(gè)材料，重復(fù)2004年的篩選比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)幾個(gè)綜合性狀較好、棕色、抗棉鈴蟲(chóng)
的株系，分別定名為B2K8、 R12-l。
B2K8，主要特征深棕色纖維、產(chǎn)量高，具有轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)特性， 是一個(gè)種植低成本，收入高效益的特色彩色棉新品種。
生育期128d，株型較緊湊，葉片大小適中，葉色較深，整齊度 好，結(jié)鈴性較強(qiáng)，早熟性好，果枝始節(jié)位較低，吐絮暢而集中，株高 803cm，果枝始節(jié)位6.3，單株結(jié)鈴15.8個(gè)，鈴呈長(zhǎng)卵圓形，鈴重5.1g, 衣分36.3%，纖維深棕色，抗棉鈴蟲(chóng)，生產(chǎn)上試種每公頃產(chǎn)籽棉和皮 棉分別達(dá)到3750.0kg、 1350.0kg以上，纖維品質(zhì)2.5%跨長(zhǎng)25.3mm， 比強(qiáng)度23.5cN/tex，麥克隆值3.8。纖維長(zhǎng)度和比強(qiáng)度比現(xiàn)種植的深棕 色彩色棉品種分別提高了 10.0-30.0%和8.0-40.0%。
R12-l，生育期130d左右，結(jié)鈴性較強(qiáng)，鈴卵圓形，鈴較小，鈴 重《5g，衣分30.9%，纖維深棕色，抗棉鈴蟲(chóng)，每公頃產(chǎn)籽棉和皮棉 分別達(dá)到3185.0kg、 984.0kg以上,纖維品質(zhì)2.5%跨長(zhǎng)24.4mm，比 強(qiáng)度22.1cN/tex,麥克隆值4.2。
申請(qǐng)人對(duì)本發(fā)明方法選育出抗蟲(chóng)深棕色棉B2K8、 R12-l、 R12-2 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l)。
表1: B2K8與R12-l的SSR指紋圖譜
棕深棕深棕深棕深深棕棕色淡深棕色深棕淡棕白色白色 色色色 棕 棕棕 色
色
棕 R12-l R12-2 B2K8棕棕Hunan淡閿棕棕棕 TM-1 R01
絮l 號(hào)
JESPR114—1 1 JESPR114—2 0 JESPR114—3 0
125 1-61棕抗棕縣 絮深 紫 棉
1—59 2-63 3—944
1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 0 0
1 0 0JESPR114—4 10001 1101
JESPR114—5 10001 1101
TMK12—1 11111 1111
TMK12—2 01111 c110
TMK12—3 0111 c110
TMK12—4 00010 c000
TMK12—5 is0010 1001
TMK12—6 10010 1001
TMK12 — 7 01111 c11
TMK12—8 01111 c11
TMK19—1 11111 1111
TMK19—2 i1111 1111
TMK19—3 l11111
TMK19—4 11111 1111
TMK19—5 001 01
BNL3442 — 1 1111 11
BNL3442—2 01011
BNL3442—3 G1011
BNL3442—4 11111 1111
BNL3442 — 5 l1111 1111
BNL3442—6 01011
BNL3442 — 7 1111 11
BNL3442—8 01011
BNL3442—9 1111 11
CSHES51 — 1 G111 c11
CSHES51—2 11111 1111
CSHES51 — 3 l1111 1111
CSHES51—4 0111 c11
CSHES51 — 5 11111 1111
CSHES62 — 1 11111 ]111
CSHES62—2 00111
CSHES62—3 11111 1
CSHES62—4 o0111
CSHES62—5 00111
CSHES62—6 11111 ]000
CSHES62—7 11工 ]000
0 0 0
0 0 0CSHES82 — 10110L 0丄00 〗L 0
CSHES82—21111l 11111 ]L 111
CSHES82—311 ()111 〔)111
CSHES82—41110111
CSHES82—511 ()111 〔)111
MGHES40—11111l 11111 ]111
MGHES40—21111
MGHES40—31111 -l 101 ]111
MGHES40—41111
MGHES40—51111
MGHES40—61111 ]L 101 1111
MGHES40 —71111〗L 101 1111
BNL4030—11 (1011
BNL4030—21111 ]11111 1111
BNL4030—31111111 11
BNL4030—41 〔1011
BNL1053 — 11111〗11111 1111
BNL1053—211 〔)1111 。
BNL1053 —31110111
BNL1053—41110111
BNL1053 —511 〔)1111 。0
BNL1053—611 c)1111 c0
BNL1053 — 71110111
BNL1053—81110111
BNL2449 — 11111 ]11111 1111
BNL2449—21111 ()11011 c111
BNL2449 —31111 ()11011 c111
BNL2449—40000 〗L 00100 1000
BNL2449—50000 ]L 00100 1000
表l中，1表示有SSR特異位點(diǎn)，O表示無(wú)SSR特異位點(diǎn)
權(quán)利要求
1、一種抗蟲(chóng)深棕色纖維棉花的育種方法，其特征在于以棕色棉品系棕263和抗蟲(chóng)棉品系SGK9708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(chóng)、色澤穩(wěn)定的深棕色纖維棉。
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)定的棕色纖維棉單收，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(chóng)、遺傳穩(wěn)定的深 棕色纖維棉單株。
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)定的棕色纖維棉單收，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(chóng)、抗枯黃萎病、 農(nóng)藝性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定的深棕色纖維棉。
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 特征的深棕色棉深棕色纖維、轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)，鈴呈長(zhǎng)卵圓 形，鈴重5.0g以上，衣分35.0%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 列特征的深棕色棉深棕色纖維、轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗棉鈴蟲(chóng)，鈴卵圓形， 鈴重4.2g以上，衣分30.0%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗棉鈴蟲(chóng)的深棕色彩色棉(深棕色纖維)的選育方法，本發(fā)明以轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品系SGK9708為基礎(chǔ)材料，通過(guò)選育、抗蟲(chóng)性鑒定，獲得抗蟲(chóng)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(chóng)棉SGK9708提高系，以其為母本，與深棕色、高產(chǎn)、黃色花藥新品系棕263進(jìn)行雜交，通過(guò)多年單株系統(tǒng)選擇，選育出一系列抗棉鈴蟲(chóng)、深棕色彩色棉新品系，包括B2K8、R12-1等。利用本方法選育的深棕色彩色棉，不僅解決了深棕色彩色棉的抗棉鈴蟲(chóng)等鱗翅目昆蟲(chóng)，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(hào)A01H1/04GK101427654SQ200710177140
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)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(guó)強(qiáng), 周忠麗, 孫君靈, 龐保印, 杜雄明, 潘兆娥, 賈銀華 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所