本發(fā)明屬于棉花種質資源領域，具體而言，本發(fā)明涉及棉花芽黃核雄性不育兩用系yt30的育種方法。

背景技術：

棉花是我國主要經(jīng)濟作物之一，主要用于獲取重要的紡織原料棉纖維和植物油料及蛋白質資源棉籽油、棉籽蛋白。

常規(guī)的棉花育種方法包括：系統(tǒng)育種法，即在現(xiàn)有推廣種植的品種群體中，選擇優(yōu)良的變異個體(單株)或單鈴，培育而成新品種的方法；雜交育種法，即選擇合適親本，通過雜交，是控制親本雙方優(yōu)良性狀的基因在f1群體中結合為雜合型，在f1通過自交形成的f2分離群體中，選擇符合育種目標的個體，再在以后世代中連續(xù)選擇和鑒定，培育純合而合乎要求的理想品種的方法；此外，還包括如遠緣雜交育種法、誘變育種法和其他高新技術應用的方法等。

目前棉花育種最常見的為雜交育種法，主要類型分為：品種間雜交和種屬間雜交(遠緣雜交)；主要的雜交方式有：單交、復交、回交、雜種品系間互交各自優(yōu)缺點和應用等；主要的雜種后代處理方法包括：系譜法、混合種植法等。系譜法是雜交育種中最常用的選擇方法。選擇從雜種的第一次分離世代開始，其后各代以入選單株為單位分系種植，經(jīng)過連續(xù)多代單株選擇直至株系的性狀穩(wěn)定一致，才將入選株系混收為新品系?；旌戏N植法，在雜種分離世代，按組合混合種植，不進行選擇，到f5以后，估計雜種后代基本混合后再進行單株選擇。目前使用的雜交育種多主要應用于多基因控制的數(shù)量性狀，其性狀遺傳率低；此外還有工作量大、育種周期長等缺點。

棉花雜交種具有顯著的雜種優(yōu)勢，優(yōu)勢主要表現(xiàn)在產(chǎn)量、長勢、抗逆境強等方面。與常規(guī)種相比，具有選育周期短的特點。影響棉花雜種優(yōu)勢利用的主要因素是選育出強優(yōu)勢組合、有較高效的制種技術。大面積利用的棉花雜交種生產(chǎn)技術主要是人工去雄制種、利用隱性核不育系制種兩種，利用不育系、保持系和恢復系等三系配套制種也有利用，但規(guī)模較小。

與人工去雄制種相比，利用隱性核不育系制種具有不需人工去雄的優(yōu)勢，勞動強度大幅度降低，只要在制種地中拔出50％的可育株，留下50％的雄性可育株，去掉自然授粉的棉鈴，再用恢復系的花粉給不育株授粉。存在的問題是，由于不育株或雜交制種前不育株上的棉鈴去除不徹底，導致f1雜交種中混有部分雄性不育植株，這些植株前期不能發(fā)現(xiàn)，吐絮期表現(xiàn)為“大清棵”，只開花不結鈴，產(chǎn)量損失嚴重。如果不育株率較高(4％以上)，導致農(nóng)民索賠，品種退出市場，種子企業(yè)和農(nóng)民損失均較嚴重。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為克服這一嚴重問題，該發(fā)明以隱性基因控制的核雄性不育系寧a、太5018、葉片為黃色的芽黃品系為親本，通過雜交選育、性狀系統(tǒng)鑒定、株系內(nèi)雜交等技術的綜合應用，得到了全新的具有芽黃標記性狀由核基因控制的陸地棉雄性不育兩用系yt30，yt30的主要特點是，核雄性不育系具有由芽黃標記性狀，新葉片為黃色，為隱形基因控制。由于雜交制種所用的恢復系都是綠色葉片，為顯性性狀，恢復系與yt30不育株雜交后，真雜交種表現(xiàn)為綠色葉片，假雜交種(不育株)表現(xiàn)為黃色葉片，真雜交種與假雜交種極易區(qū)分開來。與普通的非芽黃核雄性不育系相比，yt30有兩方面的優(yōu)點，一是可以方便進行雜交種純度鑒定，只需將雜交種收獲后，種子播種，長成幼苗，根據(jù)葉片顏色就可以判斷真、假雜種，葉色為黃色的是假雜種，葉色為綠色的為真雜種，從而計算出假雜種的百分率。種子公司可以根據(jù)雜交種的純度，對不合格的種子不予收購，避免了種子質量出現(xiàn)問題。一旦在農(nóng)民種植雜交種后，如果田間發(fā)現(xiàn)黃色葉片的植株，此為假雜種，苗期可以拔除，從而避免出現(xiàn)后其出現(xiàn)產(chǎn)量損失。因此，本發(fā)明對于棉花核不育系制種有非常重要意義?？梢詮V泛用于棉花雜交組合選配、雜交種推廣等領域，商業(yè)利用前景好。yt30也可以用于棉花輪回選擇，進行群體改良。本發(fā)明采用棉花隱性核不育系與高產(chǎn)、纖維品質優(yōu)良的太5018雜交，可以改良不育系的配合力，再與芽黃品系雜交，將隱性芽黃基因導入棉花雄性不育系，獲得的不育系配合力好、具有標記性狀，這樣的方法對于棉花不育系的改良有重要意義。

因此，本發(fā)明的目的旨在探索棉花核雄性不育系的新來源，利用棉花芽黃、核雄性不育系資源開發(fā)一種用于棉花雜交育種的新兩用系的方法，提供一個全新的棉花育種種質資源；提供了一個成本更低、效率更高、方便制種純度鑒定、方便假雜種苗去除的雜交制種方法。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：棉花芽黃核雄性不育兩用系yt30的育種方法，包括以下步驟：

以隱性核基因控制的雄性不育系寧a為母本，以太空棉優(yōu)系材料太5018為父本雜交獲得f1代；

2)f1代進行自交獲得f2代；

3)在f2代中選擇長勢強(株高介于95-105cm)的雄性不育株與芽黃材料y1進行配對雜交獲得芽黃雜交f1代，

4)芽黃雜交f1代進行自交獲得芽黃雜交f2代，芽黃雜交f2代成熟時測定纖維品質(纖維長度大于30.0mm，斷裂比強度29.0cn/tex，馬克隆值介于4.1-4.9之間)，保留纖維品質優(yōu)異的單株上的芽黃雜交f2代；

5)在纖維品質優(yōu)異的單株上的芽黃雜交f2代中選擇芽黃不育株的單株與芽黃可育株雜交獲得棉花芽黃核不育兩用系yt30。

其中，上述步驟3)f2代中的長勢強指的是株高介于95-105cm之間，同時期株高較平均值提高10％以上。

其中，上述步驟4)芽黃雜交f2代纖維品質優(yōu)異是指纖維長度大于30.0mm，斷裂比強度高于29.0cn/tex，馬克隆值介于4.1-4.9之間。

其中，上述隱性核基因控制的雄性不育系寧a為隱性核不育兩用系。植株中等偏高、略松散，結鈴性較好，鈴重5.03g，衣分38.56％。2011年的纖維品質：纖維長度30.9mm，斷裂比強度29.2cn/tex，馬克隆值4.7。

其中，上述太空棉優(yōu)系材料太5018：該品系為從“太8033”經(jīng)過實踐八號衛(wèi)星搭載的空間誘變材料中，經(jīng)連續(xù)系統(tǒng)選育出的系選5代材料。在變異群體中，根據(jù)植株長勢、株型、葉型、鈴數(shù)、鈴重、衣分、纖維品質等選擇優(yōu)良單株，田間選株分別在苗期、花鈴期、吐絮期分別選優(yōu)株2次，收獲后考種，最后決選出優(yōu)良單株。優(yōu)良單株種成株行，第1-4代有分離，繼續(xù)進行優(yōu)良單株選擇，在第4代，選出純合株行，對產(chǎn)量、纖維品質性狀進行鑒定，選出優(yōu)系5018。太5018為常規(guī)棉品系，具有產(chǎn)量性狀好、纖維品質優(yōu)等特點，用作親本時一般配合力較好。太5018的鈴重6.80g，衣分42.00％，纖維長度32.5mm，斷裂比強度34.6cn/tex，馬克隆值4.0。

其中，上述芽黃材料y1為隱性標記的突變材料，植株矮小，新出葉在整個生長期間均呈現(xiàn)黃色，與普通棉花的綠色葉片形成鮮明對比。鈴形偏小，鈴重4.35g，衣分33.21％，結鈴性一般。2011年纖維品質：纖維長度28.8mm，斷裂比強度27.4cn/tex，馬克隆值5.1鈴形偏小，鈴重4.35g，衣分33.21％，結鈴性一般，較太5018低10％以上。

其中，上述棉花芽黃核雄性不育兩用系yt30具有芽黃標志性狀(新葉為黃色，其它棉花一般為綠色)，植株整體較緊湊，株高99.5～100cm，產(chǎn)量性狀較好，果枝數(shù)16.2個，大鈴20.5個，鈴重5.5g左右，衣分37～38％。2015年纖維品質主要指標：纖維長度30.8mm，斷裂比強度29.4cn/tex，馬克隆值5.0。2016年纖維品質主要三項指標：纖維長度31.1mm，斷裂比強度29.3cn/tex，馬克隆值4.5。

本發(fā)明的yt30品種特異性、一致性和利用方法說明如下：

1、特異性：

yt30在整個生長期間新出葉片均呈現(xiàn)黃色，為典型標記，與普通棉花的綠色葉片形成鮮明對比，極易辨認。其株型較緊湊，果枝與主莖夾角中等，葉片大小中等，鈴較大，株高中等，單鈴子棉重量中等；近似品種中抗a葉色深綠，株型較松散，果枝與主莖夾角較大，葉片較大，鈴較小，株高較高，單鈴籽棉重量略輕。

2、一致性：

2016年在太倉市棉花育種中心試驗田對yt30的62株棉株進行觀測，未發(fā)現(xiàn)非典型性植株。yt30的第一果枝節(jié)位、葉色、葉片大小、開花期、鈴形、株形、衣分、單鈴子棉重量及抗性等均具有較好的一致性。

3、yt30繁殖方法

yt30種植于田間，密度4000株/畝，育苗移栽，栽培管理方法與普通棉花一致。開花時，根據(jù)花藥中是否有花粉鑒定出不育株和可育株，掛牌作標記。開花當天，取可育株花粉給不育株授粉。開花第一天開始，直到有效花終止期。收獲不育株上的雜交棉鈴中的籽棉，曬干后，脫出種子，用硫酸脫絨并曬干。

4、yt30用于棉花雜交制種的方法

yt30種植于田間，育苗移栽，密度6000株/畝，栽培管理方法與普通棉花一致。開花時，根據(jù)花藥中是否有花粉鑒定出不育株和可育株，拔除可育株，留下雄性不育株，采集父本的花粉，給不育株授粉，開花第一天開始，直到有效花終止期結束。吐絮后，收獲雜交棉鈴中的籽棉，曬干后，脫出種子。該種子為商品雜交種。

5、商品雜交種的純度鑒定

用yt30不育系制種獲得商品雜交種種植于盆缽中，長出一片真葉后，根據(jù)葉片顏色判斷是否為假雜種，葉片為綠色的為真雜種，葉片為黃色的為假雜種，可以計算出真雜種的百分率(即純度)。該指標可以作為判斷農(nóng)戶制的雜交種是否合格的依據(jù)。

6、商品雜交種田間假雜種的拔出

利用yt30不育系與恢復系雜交制種，商品種銷售給農(nóng)民種植后，如果田間出現(xiàn)少量葉色為黃色的植株，這些為假雜種，農(nóng)民可以拔除，不會影響真雜種生長，不會導致后期產(chǎn)量損失。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供了一個新型高效、帶黃色葉片標記的隱性核雄性不育兩用系的棉花育種方法。本發(fā)明獲得的陸地棉花芽黃標記核不育兩用系yt30具有穩(wěn)定的特異性和良好的一致性，為棉花雜交育種提供了一個新型高效、帶黃色葉片標記的隱性核雄性不育兩用系，與一般同類不育系相比，將極大的程度地減少制種過程中的工作量，便于進行雜交種純度鑒定，減輕了推廣雜交種的風險，與普通綠色葉片的核雄性不育系相比，可以根據(jù)葉片顏色方便進行雜交種純度鑒定，也可以在生產(chǎn)田中拔出假雜種，簡化育種難度，具有良好的育種資源開發(fā)前景。本發(fā)明所用的選育方法新穎，效果好。

附圖說明

圖1yt30株型；

圖2yt30不育株花器形態(tài)；

圖3、雄蕊可育與雄蕊敗育比較；

圖4、yt30蕾期生長情況；

圖5、隱性核基因控制的雄性不育系寧a株型(葉片綠色)；

圖6、實施例1兩用系yt30育種系譜圖；

圖7實施例2兩用系yt30育種系譜圖。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

本發(fā)明采用的隱性核基因控制的雄性不育系寧a(南京農(nóng)業(yè)大學育成)、太空棉優(yōu)系材料太5018(江蘇太倉市棉花育種中心育成)、芽黃材料y1(南京農(nóng)業(yè)大學育成)

實施例1：

棉花芽黃核雄性不育兩用系yt30的育種方法，包括以下步驟：第一年，以隱性核基因控制的雄性不育系寧a為母本，以太空棉優(yōu)系材料太5018為父本雜交獲得f1代；第二年，對f1代進行自交。第三年，在f2群體中選擇不育株與芽黃材料(親本配制選育成的核不育兩用系品系)配對雜交。第四年，對芽黃雜交f1代進行自交。第五年，在f2群體中發(fā)現(xiàn)芽黃不育株，將其與同株行內(nèi)的芽黃可育株雜交。第六年，種植芽黃株行，編號為yt30株行芽黃率100％，不育株占比為38.7％，株行內(nèi)植株性狀基本一致。

兩用系yt30育種系譜圖如圖6所示。

本發(fā)明的品種及其親本情況：

寧a：為隱性基因控制的核雄性不育兩用系(不育系、保持系)。植株中等偏高、略松散，結鈴性較好，鈴重5.03g，衣分38.56％。2011年纖維品質：纖維長度30.9mm，斷裂比強度29.2cn/tex，馬克隆值4.7。

l5(不育株)：選擇株高介于95-105cm之間的不育株，同時期株高較平均值提高10％以上；

lx6：選擇纖維品質優(yōu)異的芽黃不育株，即纖維長度大于30.0mm，斷裂比強度高于29.0cn/tex，馬克隆值介于4.1-4.9之間的。

芽黃材料y1：為隱性標記的突變材料。植株較矮小，新出葉在整個生長期間均呈現(xiàn)黃色。鈴形偏小，鈴重4.35g，衣分33.21％，結鈴性一般。2011年纖維品質：纖維長度28.8mm，斷裂比強度27.4cn/tex，馬克隆值5.1。

太5018：該品系為從“太8033”空間誘變材料中選育出的系選第5代材料。在變異群體中，根據(jù)植株長勢、株型、葉型、鈴數(shù)、鈴重、衣分、纖維品質等選擇優(yōu)良單株，田間選株分別在苗期、花鈴期、吐絮期分別選優(yōu)株2次，收獲后考種，最后決選出優(yōu)良單株。優(yōu)良單株種成株行，1-4代有分離，繼續(xù)進行優(yōu)良單株選擇，在第4代，選出性狀純合的株行，對產(chǎn)量、纖維品質性狀進行鑒定，選出優(yōu)系5018。太5018為常規(guī)棉品系，具有產(chǎn)量性狀好、纖維品質優(yōu)等特點，用作親本時一般配合力較好。2011年主要性狀表現(xiàn)：鈴重6.80g，衣分42.00％，纖維長度32.5mm，斷裂比強度34.6cn/tex，馬克隆值4.0。

yt30：是以寧a不育系、太5018、芽黃材料為親本配制選育成的核不育兩用系品系，選育組合為[寧a×太5018]f2×芽黃材料。yt30具有芽黃(葉片為黃色)標志性狀，植株整體較緊湊，株高99.5cm。產(chǎn)量性狀較好，單株鈴數(shù)20個左右，果枝數(shù)16.2個，大鈴20.5個，鈴重5.45g，衣分37.11％。2015年纖維品質主要指標：纖維長度30.8mm，斷裂比強度29.4cn/tex，馬克隆值5.0。

實施例2

棉花芽黃核雄性不育兩用系yt30的育種方法，包括以下步驟：2011年，以寧a(不育株)為母本，以太空棉優(yōu)系材料太5018為父本，配制f1代。2012年，對f1代進行自交。2013年，在f2群體中選擇不育株與芽黃材料配對雜交。2014年，對芽黃雜交f1代進行自交。2015年，在f2群體中發(fā)現(xiàn)芽黃不育株，將其與同株行內(nèi)的芽黃可育株雜交。2016年，種植芽黃株行，編號為yt30株行芽黃率100％，不育株占比為38.7％，株行內(nèi)植株性狀基本一致。

本實施例中為隱性核不育兩用系。植株中等偏高、略松散，結鈴性較好，單株鈴數(shù)一般13個左右。鈴重5.03g，衣分38.56％。2011年的纖維品質：纖維長度30.9mm，斷裂比強度29.2cn/tex，馬克隆值4.7。

l5(不育株)：選擇株高介于95-105cm之間的不育株，同時期株高較平均值提高10％以上；

lx6：選擇纖維品質優(yōu)異的芽黃不育株，即纖維長度大于30.0mm，斷裂比強度高于29.0cn/tex，馬克隆值介于4.1-4.9之間的。

芽黃材料y1：為隱性標記材料。植株較矮小，高度一般75cm左右，新出葉在整個生長期間均呈現(xiàn)黃色。鈴形偏小，鈴重4.35g，衣分33.21％，結鈴性一般。2011年纖維品質：纖維長度28.8mm，斷裂比強度27.4cn/tex，馬克隆值5.1。

太5018：該品系為從“太8033”實踐八號衛(wèi)星搭載的空間誘變材料中，經(jīng)連續(xù)系統(tǒng)選育出的系選5代材料。太5018為常規(guī)棉品系，具有產(chǎn)量性狀好、纖維品質優(yōu)等特點，用作親本時一般配合力好(與蘇棉12一致)。2011年主要性狀表現(xiàn)：鈴重6.80g，衣分42.00％，纖維長度32.5mm，斷裂比強度34.6cn/tex，馬克隆值4.0。

兩用系yt30育種系譜圖如圖7所示。

本實施例棉花芽黃核不育兩用系yt30品種特異性和一致性說明

1)特異性

yt30在整個生長期間新出葉均呈現(xiàn)黃色，為典型標記。植株高度100cm左右，株型較緊湊，果枝與主莖夾角中等，葉片大小中等，鈴形較大，單鈴重5.5g左右，衣分37％～38％。2016年纖維品質主要三項指標：纖維長度31.1mm，斷裂比強度29.3cn/tex，馬克隆值4.5。

寧a葉色深綠色，株高110cm左右，株型較松散，果枝與主莖夾角較大(50°以上)，葉片較大，鈴形較小，單鈴重5.0g左右，衣分39％左右。2016年纖維品質主要三項指標：纖維長度30.4mm，斷裂比強度28.7cn/tex，馬克隆值5.1。

2)一致性

2016年對yt30的62株棉株進行田間觀測，未發(fā)現(xiàn)非典型性植株，所有性狀均具有較好的一致性。其中，所有棉株的第一果枝節(jié)位平均為7.2節(jié)，葉片中等大小，老葉的葉色淡綠，新出葉呈現(xiàn)黃色。植株塔形，較緊湊，果枝與主莖夾角中等，40度內(nèi)。衣分37.11％，鈴卵圓形，單鈴重5.45g，生育期為132天。

實施例3yt30的應用

1、yt30繁殖方法

yt30種植于田間，密度4000株/畝，育苗移栽，栽培管理方法與普通棉花一致。開花時，根據(jù)花藥中是否有花粉鑒定出雄性不育株和可育株，掛牌作標記。開花當天，取可育株花粉給不育株授粉。開花第一天開始，直到有效花終止期。收獲不育株上的雜交棉鈴中的籽棉，曬干后，脫出種子，硫酸脫絨并曬干備用。

2、yt30用于棉花雜交制種的方法

yt30種植于田間，育苗移栽，密度6000株/畝，栽培管理方法與普通棉花一致。開花時，根據(jù)花藥中是否有花粉鑒定出不育株和可育株，拔除可育株，留下雄性不育株，采集父本的花粉，給不育株授粉，開花第一天開始，直到有效花終止期結束。吐絮后，收獲雜交棉鈴中的籽棉，曬干后，脫出種子。該種子為商品雜交種。

3、商品雜交種子的純度鑒定方法

用yt30不育系制種，獲得的商品雜交種子隨機取200粒，種植于盆缽中，單粒播種。長出一片真葉后，根據(jù)葉片顏色判斷是否為假雜種，葉片為綠色的為真雜種，葉片為黃色的為假雜種，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，計算出真雜種的百分率(即純度)。

4、商品雜交種田間假雜種的拔出

利用yt30不育系與恢復系雜交制種，商品種銷售給農(nóng)民種植后，如果田間出現(xiàn)少量葉色為黃色的植株，這些為假雜種，農(nóng)民可以拔除，不會影響真雜種生長，不會導致后期產(chǎn)量損失。

盡管本發(fā)明的具體實施方式已經(jīng)得到詳細描述，本領域技術人員將會理解。根據(jù)已經(jīng)公開的所有教導，可以對那些細節(jié)進行各種修改和替換，這些均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明的全部范圍由所附專利要求極其任何等同物給出。