一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法

技术领域

本发明属于作物育种技术领域，尤其涉及一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法。

背景技术

短季棉新品种的选育，需要同时考察鉴定其早熟性、丰产性、抗病(虫) 性以及纤维品质等多种性状。但这些优良性状在不同的环境条件下表现不同，且性状间多呈负相关，育种上往往难以兼顾。要实现多种优良性状的聚合，一般需要较长的品种选育周期。采用杂交育种或回交转育方法培育短季棉，通过几轮单株选择、株行比较、株系比较试验，往往需要种植6～8个世代才能获得农艺性状和经济性状基本稳定的新品系。受光热资源条件的限制，我国内陆地区一年只能种植一季棉花。因此，育成一个短季棉新品系至少需要6～8年时间。为加快短季棉育种进程、缩短育种周期，育种家一般都采取冬季南繁加代技术，正季(夏季)在主产区进行种植，冬季到海南岛南端继续开展试验，即：夏季与冬季交替种植、北方与南方“穿梭育种”，一般只需3～4年即可完成6～8个世代的种植鉴定程序，选育出性状基本稳定的新品系。但穿梭育种方法冬季在海南主要完成加代繁殖任务，由于南繁地海南岛南端属于热带季风气候区，而内陆棉花主产区属于亚热带或温带气候类型，因此，冬季南繁种植的棉花因其生长环境改变而与其原生地表现存在较大差异，育种材料的早熟性、丰产性、抗性及品质等农艺性状表现难以全面准确地鉴定。

棉花在主产区种植，有春播和夏播两种播期。由于春播和夏播棉花生长季节所处的自然气候条件存在差异，导致同一棉花品种在春播和夏播时的性状表现往往存在较大差异。例如：棉花在春播时由于前期气温偏低，棉花生长季节较长，因此春播难以准确鉴定其早熟性；而棉花夏播时由于气温较高，枯萎病等病害侵染后往往不表现症状(隐症现象)，因此夏播难以准确鉴定其抗病性，且棉花夏播时生长季节偏短，纤维品质一般较差，品质选择压力较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法，对短季棉育种中间材料通过春播鉴定其丰产性、抗病性和抗虫性，再通过夏播鉴定其早熟性和纤维品质，历经3～4轮连续春夏轮播，能够准确鉴定其丰产性、抗性、品质以及早熟性，最终将多种优良性状聚合到所选育短季棉新品种中。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法，包括以下步骤：创制育种基础材料，第一、三、五个分离世代育种中间材料夏播，第二、四、六个分离世代育种中间材料春播，依此类推，春、夏季轮换种植，最终育成短季棉新品种；所述夏播鉴定育种中间材料的农艺性状包括：早熟性和纤维品质；所述春播鉴定育种中间材料的农艺性状包括：丰产性、抗病性、抗虫性。

优选的是，所述育种基础材料通过三种途径之一获得：

选择两个亲本配置杂交组合；或杂交后代与其亲本之一再回交；或从现有品种或品系中选择变异单株。

优选的是，所述育种基础材料的创制在夏播棉田进行，鉴定亲本材料的早熟性。

优选的是，所述春播于4月中旬播种，所述夏播于5月下旬播种。

优选的是，所述育种中间材料为上代单株后代、杂交后代或回交后代。

更优选的是，所述育种中间材料为杂交育种F2代直至F6代各分离世代的混系材料，回交BC1F1代、BC1F2代直至BC1F6代各分离世代的混系材料，以及系统选育入选单株的各个后代材料。

优选的是，所述丰产性包括子棉产量、衣分率和皮棉产量，入选标准为：高于对照5％，未设对照时高于平均值；所述抗病性包括对棉花枯萎病和黄萎病的抗性，入选标准为：枯萎病病情指数＜20，黄萎病病情指数＜35；所述抗虫性包括通过外源Bt基因导入而获得的对鳞翅目害虫的抗性。

优选的是，所述纤维品质包括棉纤维上半部平均长度、整齐度、断裂比强度以及表征纤维细度的马克隆值，入选标准为：纤维上半部平均长度＞28 毫米，断裂比强度＞30厘牛/特克斯，马克隆值介于3.5～4.9，整齐度＞80％；所述早熟性包括棉花生育期、第一果枝节位，入选标准为生育期＜110天，第一果枝节位5～6节。

优选的是，所述春、夏季轮换种植3～4轮。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法，通过短季棉育种后代材料在春季与夏季连续进行多次轮换种植，分别鉴定其丰产性、抗性、品质与早熟性，能够实现优良农艺性状的快速高效聚合。本发明具有性状鉴定准确、操作简单、鉴定试验过程简单的特点，能显著提高选育短季棉新品种的效率。

本发明具有广适性，在本发明的基础上，可以应用于普通春棉新品种的选育，可以对系统选育的单株材料以及杂交育种后代材料的丰产性、抗性、品质以及早熟性等农艺性状进行综合鉴定。因此，本发明为棉花新品种选育方法的改进等提供了技术基础。

具体实施方式

本发明提供了一种短季棉连续春夏轮播聚合育种方法，包括以下步骤：创制育种基础材料，第一、三、五个分离世代育种中间材料夏播，第二、四、六个分离世代育种中间材料春播，依此类推，春、夏季轮换种植，最终育成短季棉新品种；所述夏播鉴定育种中间材料的农艺性状包括：早熟性和纤维品质；所述春播鉴定育种中间材料的农艺性状包括：丰产性、抗病性、抗虫性。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

短季棉新品种“皖棉1331S”的选育

“皖棉1331S”是安徽省农业科学院棉花研究所采用连续春夏轮播聚合育种技术选育的短季棉新品种。该品种早熟性好，丰产性好，稳产性好，抗病性强。该品种以“中棉所10号”(来自“黑山棉一号”系统选育)为母本，自育品系“NN1462B”为父本，通过杂交配组、单株选择、株行比较、株系比较、品质检测、病圃鉴定选育而成。2015年、2016年参加安徽省短季棉品种区域试验，2022年提交安徽省农作物品种审定委员会审定。该品种的选育采用了连续春夏轮播聚合育种技术，具体选育过程如下：

1、育种基础材料的创制与扩繁

2008年在夏播棉田选择农艺性状互补、配合力高的亲本材料“中棉所 10号”与自育品系“NN1462B”配置杂交组合，收获杂交种(F0代)。2009 年春播种植F1代，扩繁杂交种子。试验地点均在安徽省安庆市迎江区。

2、分离世代育种中间材料的春夏轮播鉴定

F2代夏播：2010年在安庆市种植“中棉所10号×NN1462B”F2，5月 25日播种。重点鉴定试验材料的早熟性，按照生育期小于110天、第一果枝节位3～5节的标准选择10个单株混收考种。

F3代春播：2011年在安庆市种植“中棉所10号×NN1462B”F3混系，进行行系比较。4月20日播种，主要鉴定试验材料的丰产性。试验结果“中棉所10号×NN1462B”F3混系亩产皮棉90.6公斤，比对照行增产3.19％，居参试组合第3位，霜前花率80.7％。经检测，该系纤维上半部平均长度30.8 毫米，比强度28.2厘牛/特克斯，马克隆值4.1。在重病地对枯、黄萎病表现出较好的耐病性。选择结铃性强、抗病性好的10个单株混收考种。

F4代夏播：2012年在安庆市继续种植“中棉所10号×NN1462B”F4 混系，进行行系比较。5月22日播种，主要鉴定试验材料的早熟性。选择吐絮早、第一果枝节位3～5节的单株20个。经考种检测，保留纤维上半部平均长度30毫米以上、比强度30厘牛/特克斯以上，马克隆值4.5～5.0的单株 10个。

F5代春播：2013年在安庆市本单位棉花枯黄萎病人工病圃进行抗性和丰产性鉴定。4月22日播种，按单株种植“中棉所10号×NN1462B”F5株行，经比较选择，入选的优异株行编号为“13—31”。经考种检测，株行“13 —31”株高118.6厘米，株果枝数19.8台，单株结铃32.3个，单铃重5.86 克，子指12.2克，衣指8.2克，衣分40.22％，霜前花率88.29％；籽棉亩产 268.69公斤，比对照行增产10.44％，居第1位；皮棉亩产108.23公斤，比对照行增产10.52％，居第1位；抗病性强，枯萎病指9.1、抗枯萎病，黄萎病指28.8、耐黄萎病；纤维品质优，上半部平均长度32.2毫米，比强度32.3 厘牛/特克斯，马克隆值4.8，整齐度85.3％，最终定名为“皖棉1331S”。

F6代夏播：2014年参加安徽省短季棉品种比较试验，按照统一试验方案进行试验，鉴定短季棉品系的丰产性、抗病性以及早熟性、纤维品质等，筛选短季棉区域试验品种。在2014年安徽省短季棉品种比较试验中，“皖棉1331S”植株矮小，株型紧凑、呈筒型，茎秆茸毛中等；Ⅱ式果枝，叶色浅绿、叶片中等偏小；铃长卵圆形、中等偏小，结铃性强，吐絮集中。丰产性好，纤维品质优。早熟性好，生育期110天。皮棉亩产59.2公斤，比对照增产8.78％；枯萎病指5.7，抗枯萎病；黄萎病指32.6，耐黄萎病；纤维上半部平均长度31.4毫米，比强度28.0厘牛/特克斯，马克隆值4.3。

经过前述春夏轮播鉴定，“皖棉1331S”实现了高产、抗病、优质与早熟等优良农艺性状的聚合。在2015年、2016年安徽省短季棉品种区域试验中，平均生育期108天，株高88.6厘米，株果枝数9.8台，第一果枝节位为 5.7，单株结铃13.0个，单铃重5.71克，子指11.4克，衣指7.9克，衣分38.46％。平均皮棉亩产82.25千克，比对照增产6.39％，霜前花率100.0％；枯萎病指 2.75，高抗枯萎病，黄萎病指33.0，耐黄萎病；纤维上半部平均长度32.35 毫米，比强度34.70厘牛/特克斯，马克隆值4.1，整齐度84.55％。

实施例2

短季棉品系“皖棉1906”的选育

“皖棉1906”是安徽省农科院棉花研究所采用连续春夏轮播聚合育种技术选育的短季棉新品系。该品种早熟性好，丰产性好，稳产性好，抗病性强。该品种亲本来源为：豫早1109×中植棉2号，经连续多年选择育成的优质早熟系。2011年在夏播棉田配制杂交组合，2012年春播种植F1代，扩繁育种基础材料；杂交后代育种中间材料先后于2013～2018年在安徽省安庆市本单位人工病圃连续6年进行了3轮春夏轮播鉴定试验和选择，即：2013年F2代夏播鉴定、2014年F3代春播鉴定、2015年F4代夏播鉴定、2016年F5 代春播鉴定、2017年F6代夏播鉴定、2018年入选株系春播开展品系比较试验，在完成单株选择、株行比较、株系比较、品质检测、病圃鉴定试验的同时，对其丰产性、抗病性、抗虫性以及早熟性和纤维品质进行了准确而全面的考查与鉴定，实现了高产、抗病、优质与早熟等优良性状的聚合。

该品系植株中等，株型疏朗，茎秆红绿色、茸毛中等，无限型果枝，叶片掌形、中等偏大，茸毛较多，铃长卵圆形、中等偏大，结铃性强，吐絮畅且集中，絮色洁白，短绒较多、灰白色。在2018年品系比较试验中，该品系亩产皮棉85.6公斤。经检测，该品系纤维上半部平均长度30.6毫米，比强度30.2厘牛/特克斯，马克隆值4.9。在重病地对枯、黄萎病表现出较好的耐病性。其亲本之一携带有Bt抗虫外源基因，具有抗虫性。2019年试验决选品系编号“19—06”，定名为“皖棉1906”，2022年提交参加了安徽省棉花品种比较试验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。