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棉属种间杂交育种体系的创立

作者: 审核: 上传: 来源: 发布时间: 2014-04-24

     完成单位:e77乐彩、中国科学院遗传与发育生物学研究所

     获奖情况:1993年石家庄市科技进步一等奖、1996年石家庄市科技进步市长特别奖、1998年中国科学院发明特等奖、1999年国家技术发明三等奖

 

一.主要技术内容

    利用棉属野生种和二倍体栽培种与陆地棉栽培种杂交,并对杂种后代作如下处理:对杂交棉铃喷(滴)GA3、NAA,将杂种幼胚进行离体培养并进行染色体加倍,创造出可育的种间杂种,再对杂种后代进行适度回交、鉴定、选择、培育、创造出性状稳定的,具有不同优异特性的陆地棉型种质材料。进而利用这些种质材料通过常规育种手段选育棉花新品种(系)。利用以上方法先后用棉属8个野生种、两个2倍体栽培种与陆地棉栽培种杂交,创造出742份种间杂交原始材料,128份分别具有不同优异性状的种质材料,三个正在参加省级以上区域试验的新品系和一个通过审定的棉花新品种。

二.关键技术

    1.对授粉后的幼龄于授粉当天下午分别喷滴20PPM的GA3、40PPM的NAA水溶液,可使大多数种间杂交组合的结实率提高到30-100%,比传统方法(0.08-4.5%)提高了十几倍到数十倍,大胚率也显著提高。

    2.用修正后的怀特培养基对杂交种胚进行离体培养,同时加入7.5PPM(处理二倍体母本)或10PPM(处理四倍体母本)秋水仙碱进行染色体加倍,可使F1的可育株率提高到25-100%,比传统F1枝条加倍方法的育性恢复频率有了较大提高。

    3.针对杂种后代疯狂分离不易稳定和回交次数较多又易丧失野生棉优异性状的特点,采用同一材料的不同优株姊妹交的方法并结合选择,有效地防止了野生棉优良基因的丧失,同时可使材料的分离年限大大缩短。一般经过6-10代便可基本稳定。

    4.棉属种间杂交后代具有丰富的变异,但真正符合育种目标的材料并不多,扩大杂种后代的种植量,增加选择机会,是提高新种质选择成功率的一项关键措施。

    5.棉属种间杂交后代的抗逆性只有在一定的逆境条件下才能表现出来,在良好栽培条件下选择易使这种抗逆性丧失。因此选择抗逆性强的材料必须一开始就置于一定的逆境条件进行选择。如抗病种质选择始终在病地进行,抗棉铃虫种质选择需保持一定程度的被害率等。

三.创新点

   1.利用棉属2个栽培种和8个野生种同陆地棉栽培种杂交,创造出742份种间杂交原始材料,128份分别具有不同优异性状的新种质,从而较大的丰富了陆地棉的遗传基础。其中150余份材料被我国12个省40余家棉花科研单位利

用,选育出通过审定品种4个,正在参加省级以上区域试验的新品系7个,从而使我国的棉属种间杂交工作从基础理论研究阶段迈向了为棉花生产服务阶段,跨入了国际棉属种间杂交育种先进行列,这在棉花育种史上是一个创举,为我国棉花品种的改良提供了一条新途径。

    2.利用棉属种间杂交创造出的陆地棉型大铃种质铃重达9.30克,高衣分种质衣分高达48.35%,长绒种质绒长40.65毫米,高比强种质比强度33.3厘牛/特克斯,特早熟矮杆种质全生育期90-100天、株高40-50厘米。经查新属国内外创新水平。

    3.利用陆地棉×海岛棉×瑟伯氏棉育成陆地棉型新品种“石远321”,在国家区域试验中霜前皮棉比对照中棉所12号增产19.7%,居所有參试品种首位。

    4.利用陆地棉与比克氏棉杂交育成了具有比克氏棉标记性状的红花品系,这在利用比克氏棉对陆地棉进行改良方面居国际领先水平。