優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟、適合機(jī)采棉花新品種的選育技術(shù)

韓光明，藍(lán)家樣，陳全求，張勝昔，李國(guó)榮，呂 博

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，湖北 武漢 430000）

湖北是長(zhǎng)江流域棉花優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均僅次于新疆、山東、河北，排在全國(guó)第四位，居長(zhǎng)江流域棉區(qū)之首。植棉機(jī)械化程度低，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，比較效益低是目前棉花生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題，究其原因是缺乏優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟、適合機(jī)械化采收的棉花新品種。因此，優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟、適合機(jī)采棉花品種的選育已然成為湖北棉花育種的重點(diǎn)方向。

本研究室經(jīng)多年摸索和實(shí)踐，形成了一整套棉花育種技術(shù)。利用優(yōu)異光溫敏核不育系材料為母本（該不育系具有抗枯（黃）萎病、優(yōu)勢(shì)強(qiáng)等特點(diǎn)），分別將早熟（生育期≤110 d）、優(yōu)質(zhì)（纖維長(zhǎng)度≥32 mm， 比強(qiáng)≥30 cN/tex）、高產(chǎn)（子棉≥300 Kg）等優(yōu)異性狀的優(yōu)異種質(zhì)材料等通過(guò)雜交、復(fù)交、回交將目標(biāo)基因?qū)氲絻?yōu)異不育系，形成育種中間材料；通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇手段：1、提取親本DNA；2、合成NAU1167 與NAU5467 引物；3、利用以上引物同時(shí)擴(kuò)增不育系F2：4 群體；4、擴(kuò)增產(chǎn)物電泳檢測(cè)分析基因型；5、F2：4群體中與不育系基因型一致的擬定為抗病目標(biāo)株系；6、抗病目標(biāo)株系苗期接種黃萎病菌，達(dá)到抗?。ㄏ鄬?duì)病情指數(shù)≤20）以上的株系為抗病株系；7、抗病株系設(shè)計(jì)區(qū)域試驗(yàn)鑒定抗病株系是否通過(guò)基因重組獲得早熟或者高產(chǎn)的性狀）篩選目標(biāo)基因已經(jīng)導(dǎo)入的單株，再利用本課題發(fā)明的階梯式復(fù)交技術(shù)，在育種過(guò)程中，采用連續(xù)雜交和連續(xù)選擇的育種模式，根據(jù)育種目標(biāo)選擇親本，應(yīng)用不同親本不同性狀互補(bǔ)的原理，采用豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等不同類型的品種逐步進(jìn)行雜交，使各親本的豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)（逆境）等多個(gè)性狀聚合到雜交后代中。在雜交過(guò)程中，把綜合性狀好的優(yōu)良親本放在后面雜交。在后面的復(fù)交F1 代中，盡量選擇綜合性狀好的優(yōu)勢(shì)植株和親本雜交，同時(shí)可以選擇雜交后代的優(yōu)勢(shì)單株與親本雜交。在后代選擇中，根據(jù)育種目標(biāo)，可在F2 代就開(kāi)始選單株，實(shí)行群體、單株的選擇模式。遠(yuǎn)緣雜交等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有利基因的同步累加，打破了產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性之間的負(fù)相關(guān)，進(jìn)而通過(guò)南繁加代和多點(diǎn)鑒定試驗(yàn)篩選優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟、適合機(jī)采棉花組合。

在整個(gè)育種過(guò)程中，利用分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行輔助選擇，這樣不僅減少了選擇的盲目性，同時(shí)增加了目標(biāo)性狀選擇的準(zhǔn)確性，也保證了選擇株系的純度、縮短了目標(biāo)性狀的篩選時(shí)間，加快了種質(zhì)資源創(chuàng)制的進(jìn)程。

經(jīng)過(guò)多年的努力，本研究室選育棉花新品種13 個(gè)。其中，國(guó)審棉花品種1 個(gè)（C111）；省審棉花品種12 個(gè)（EK288、EZ9、ZD2040、鄂棉ZY6、ZY8、KB02、KB3137、QS01、Qs05 等）。其中，EZ9 和ZD2040 為優(yōu)質(zhì)、早熟適合麥后直播和機(jī)械化采收的棉花新品種。EZ9 于2018和2019 年分別通過(guò)江西省和湖北省審定，為轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉品種，其生育期103 d。植株塔形，株高120.2 cm，出苗較好，子葉中大，葉片較大，莖稈少茸毛，鈴卵圓形，花藥乳白色。單株結(jié)鈴12.8 個(gè)，單鈴重5 g，霜前花率93.22%，衣分39.95%，衣指8.0 g，籽指12.2 g。參加江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，兩年平均畝產(chǎn)皮棉89.52 kg，比對(duì)照增產(chǎn)6.89%。纖維品質(zhì)優(yōu)，平均纖維長(zhǎng)度31.0 mm，比強(qiáng)度32.0 cN/tex，馬克隆值5.0，伸長(zhǎng)率5.1%，反射率80.2%，黃度7.4，整齊度86.1%，紡紗均勻性指數(shù)165.0。耐枯萎病和黃萎病，抗棉鈴蟲(chóng)。