技术领域
[0001] 本
发明涉及一种棉花品种选育方法，特别涉及一种棉花育种过程中耐早衰性状的筛选方法。
背景技术
[0002] 早衰的发生严重影响棉花的产量和品质，轻度早衰常减产15％左右，重度早衰则可减产20％～50％，且
纤维品质降低。目前，棉花早衰这一普发、暴发且不可逆的生理性病害，在世界范围内越来越普遍和严重，已成为制约棉花高产、稳产的重要限制因子之一。不同棉花品种抗早衰特性存在着明显差异，因此可以通过遗传育种手段选育耐早衰的棉花品种。对棉花品种早衰发生的动态消长规律研究显示，棉花早衰发生具有普发、暴发及不可逆的特点，生产中应对棉花早衰应立足于防，而选育耐早衰的棉花品种，是从根本上
预防棉花早衰的重要措施之一。
[0003] 在棉花育种实践中，无论系统育种还是杂交育种，都必不可少的经过从较为庞大的分离群体中筛选出具有特定目标性状的单株这一关键过程。目前育种过程中对早衰性状的筛选主要是观察棉花生育后期棉株
叶片功能活性情况，但是棉花早衰性状的表现比较容易受到外界因素影响，不同年度及不同试验地点间
气候环境、
土壤环境、田间农事管理
水平等多种因素影响，材料早衰性状的表现往往极不稳定，严重影响和干扰选择效果和选择效率，一般很难准确的从分离群体中筛选出耐早衰的单株。
[0004] 因此，如何能够从庞大的分离世代群体中较为准确和高效率的将具有耐早衰性状的单株筛选出来，
加速耐早衰棉花品种的选育是目前棉花育种工作中亟待解决的难题之一。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种棉花育种过程中耐早衰性状的筛选方法，能够准确且高效率的从世代大分离群体中筛选出具有耐早衰性状棉花单株。
[0006] 为了实现上述目的本发明采用技术方案是：一种棉花育种过程中耐早衰性状的筛选方法，其特征在于该方法实施步骤如下：
[0007] (1)将需要筛选的分离材料F2、F3、F4低世代分离群体在10月上中旬至10月底之间的时间段内，按分离群体组合在海南三亚地区，即常年10月至翌年4月的月平均气温20℃～30℃，日最低气温≥10℃，光照充足；常年11月中下旬至翌年4月为旱季，砂性土壤，保墒能
力弱，棉田依靠
灌溉生产，灌水间隔7天～14天，进行南繁种植，每个分离群体组合种植群体保证800～1500株，世代越高的分离群体种植群体应更大些；
[0008] (2)当50％左右棉株开始现蕾时灌水一次，采用
沟灌的棉田，灌水量以垄沟的2/3左右为宜；采用喷灌的棉田，喷灌20分钟左右即可；之后开始控制灌水，控制盛蕾期至初花期阶段，土壤0～40cm土层的土壤相对
含水量在35％以下，保持干旱刺激7天～14天之后恢复灌水，棉株直观表现为叶色深且发暗，叶片萎蔫情况在20:00左右仍不能恢复时，结束干旱刺激恢复灌水；以控制干旱胁迫程度，避免过度胁迫造成蕾铃脱落情况过重而影响后期选择效果；
[0009] (3)在控制灌水期间，观察待筛选材料开始出现干旱胁迫反应后，叶片晴天中午萎蔫，开始材料耐旱性选择，一般此阶段耐旱的材料，预示后期耐早衰；操作时根据天气情况，晴天中午11:00～14:00和下午15:00～19:00进行两次观察；根据鉴定材料叶片中午萎蔫和下午恢复情况的差异表现，选择比较耐旱单株系红绳标记，每个分离群体组合选择200～300个单株；选择依据是耐旱材料萎蔫现象出现晚，下午萎蔫现象恢复早；
[0010] (4)棉株见絮以前，保持正常水分管理，见絮后立即停止灌水；
[0011] (5)棉株吐絮至中上部果枝，分离群体能够表现出明显叶功能差异时开始进行单株选择；单株选择标准为：
[0012] a、从步骤(3)入选单株中选择；
[0013] b、叶功能在分离群体中保持较好，一般全株脱落叶片和黄叶数≤全株叶片数的25％；
[0014] c、下部1～4果枝，内围铃结铃性强，第一果节成铃无缺失，且第一、二果节成铃率≥75％；
[0015] d、中部5～8果枝，第一果节成铃率≥75％，且不能出现无结铃的空果枝；
[0016] e、顶部从上向下数1～3果枝不能出现无结铃的空果枝；
[0017] 满足上述全部五个条件的单株入选，挂牌记录主要观察性状特征，单株单收，进行拷种和纤维品质检测，选择单铃重≥5.3g，单株衣分≥40％，上半部平均长度≥28mm，断裂比强度≥28cN/tex，
马克隆值3.7～5.2；F2～F4低世代筛选出的单株按组合或同一组合内按性状相似的原则，将单株分类混合，下一世代混合种植，继续筛选；
[0018] (6)低世代分离材料按照上述步骤(1)～步骤(5)连续筛选，直至性状稳定；继续筛选的低世代材料，步骤(1)中种植群体根据上代选择混收的
种子量决定，尽可能扩大种植群体。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] (1)在人为可控的条件下诱导棉株后期早衰性状发生，形成分离群体内早衰性状的明显差异性分化表现，并可以连续多世代重复选择，在大幅提高选择效率的同时提高了性状选择的准确性。
[0021] (2)通过多重选择条件约束，剔除不具备高产、稳产性状，但后期叶功能好的单株对选择准确性和效率的影响，进一步提高了性状选择的准确性和选择效率。
[0022] (3)在南繁加代过程中进行筛选，充分利用了海南南繁基地冬季干旱无雨的气候条件，可简化条件、经济实用的创造筛选材料后期早衰性状发生和差异性分化的诱导条件。
[0023] 总之，本发明方法充分利用自然条件逆向思维判断准确筛选，产生意想不到的突出效果，具有投资少，效率高等特点，操作简便，应用广泛，应用效果非常显著。
具体实施方式
[0024] 以下结合较佳
实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征、方法步骤及处理效果详述如下：
[0025] 一种棉花育种过程中耐早衰性状的筛选方法，该方法实施步骤如下：
[0026] (1)将需要筛选的分离材料F2、F3、F4低世代分离群体在10月上中旬至10月底之间的时间段内，按分离群体组合在海南三亚地区，即常年10月至翌年4月的月平均气温20℃～30℃，日最低气温≥10℃，光照充足；常年11月中下旬至翌年4月为旱季，砂性土壤，保墒能力弱，棉田依靠灌溉生产，一般灌水间隔7天～14天，进行南繁种植，每个分离群体组合种植群体保证800～1500株左右，一般世代越高的分离群体种植群体应更大些。
[0027] (2)当50％左右棉株开始现蕾时灌水一次，采用沟灌的棉田，灌水量以垄沟的2/3左右为宜；采用喷灌的棉田，喷灌20分钟左右即可；之后开始控制灌水，控制盛蕾期至初花期阶段，土壤0～40cm土层的土壤相对含水量在35％以下，保持干旱刺激7天～14天之后恢复灌水，棉株直观表现为叶色深且发暗，叶片萎蔫情况在20:00左右仍不能恢复时，结束干旱刺激恢复灌水；以控制干旱胁迫程度，避免过度胁迫造成蕾铃脱落情况过重而影响后期选择效果。
[0028] (3)在控制灌水期间，观察待筛选材料开始出现干旱胁迫反应后，叶片晴天中午萎蔫，开始材料耐旱性选择，一般此阶段耐旱的材料，预示后期耐早衰；操作时根据天气情况，一般晴天中午11:00～14:00左右和下午15:00～19:00左右进行两次观察；根据鉴定材料叶片中午萎蔫和下午恢复情况的差异表现，选择比较耐旱单株系红绳标记，每个分离群体组合选择200～300个单株；选择依据是耐旱材料萎蔫现象出现晚，下午萎蔫现象恢复早。
[0029] (4)棉株见絮以前，保持正常水分管理，见絮后立即停止灌水。
[0030] (5)棉株吐絮至中上部果枝，分离群体能够表现出明显叶功能差异时开始进行单株选择；单株选择标准为：
[0031] a、从步骤(3)入选单株中选择；
[0032] b、叶功能在分离群体中保持较好，一般全株脱落叶片和黄叶数≤全株叶片数的25％；
[0033] c、下部1～4果枝，内围铃结铃性强，第一果节成铃无缺失，且第一、二果节成铃率≥75％；
[0034] d、中部5～8果枝，第一果节成铃率≥75％，且不能出现无结铃的空果枝；
[0035] e、顶部从上向下数1～3果枝不能出现无结铃的空果枝；
[0036] 满足上述全部五个条件的单株入选，挂牌记录主要观察性状特征，单株单收，进行拷种和纤维品质检测，选择单铃重≥5.3g，单株衣分≥40％，上半部平均长度≥28mm，断裂比强度≥28cN/tex，马克隆值3.7～5.2；F2～F4低世代筛选出的单株按组合或同一组合内按性状相似的原则，将单株分类混合，下一世代混合种植，继续筛选。
[0037] (6)低世代分离材料按照上述步骤(1)～步骤(5)连续筛选，直至性状稳定；继续筛选的低世代材料，步骤(1)中种植群体根据上代选择混收的种子量决定，尽可能扩大种植群体。
[0038] 棉田管理采用去除叶枝的管理技术，除前述限制的水分管理措施外的其它棉田管理措施均按照正常棉田高产管理措施进行。
[0039] 为加速育种工作
进程，我国棉花育种工作一般需要在海南三亚地区进行南繁。本发明对低世代(一般对F2、F3)分离材料，结合南繁工作在我国海南三亚地区种植，并且要求10月上中旬至10月底之间的时间段内
播种，最晚11月初必须播种完成。一是，在繁育时间上能够保证棉花材料能在4月上旬正常成熟
收获，保证与内地播种时间上的衔接；二是，保证在棉花材料从现蕾后直到收获前的一段时间为该地区的旱季，并且该地区土壤保水能力弱，便于通过灌水在需要的时间段内进行干旱胁迫，诱导棉花材料早衰发生条件，如步骤(2)所述。本发明在充分利用海南三亚地区气候环境资源特点，在正常育种程序的南繁过程中开展工作，操作方法简单、可控，投资少，效益高。
[0040] 本发明为提高选择准确性和选择效率，应用多重选择技术：一是在盛蕾期至初花期进行干旱胁迫阶段，根据材料抗旱性表现的差异进行第一重选择，如步骤(3)所述；二是在棉株吐絮至中上部果枝阶段，分离群体材料能够表现出明显叶功能差异时开始进行第二重选择，如步骤(5)所述。经上述选择过程，剔除不具备高产、稳产性状，结铃性差或成铃结构不均但后期叶功能好的单株对选择准确性和效率的影响，以保证性状选择的准确性和选择效率。
[0041] 本发明方法在其它气候环境、资源条件与我国海南三亚地区相近地区均可参照应用。
[0042] 本发明根据棉花在盛蕾期至初花期阶段干旱刺激与棉花早衰具有较强正相关性的规律，盛蕾期至初花期阶段耐旱能力较强的材料，后期耐早衰能力普遍较强，因此本发明在棉花世代材料选择的过程中，人为在盛蕾期至初花期阶段对世代材料给予一段时间的干旱刺激，诱导棉花后期早衰发生，根据材料在盛蕾至初花期阶段耐旱性表现，结合材料生育后期叶功能表现情况，并综合其它育种目标性状表现，对世代材料进行鉴定和筛选；即根据分离群体内早衰性状表现差异，准确且高效的将具有耐早衰性状的单株从分离群体中筛选出来。本发明与其它育种方法的主要不同之处在于通过人工诱导创造棉株早衰发生条件，一是提高对耐早衰材料选择的准确性；二是提高耐早衰材料的选择效率。
[0043] 本发明的应用实例：
[0044] 2008年冬季在海南三亚配置杂交组合30个；F1组合2009年春天在天津种植，根据一个生长季的观察、鉴定，选择7个组合；2009年10月中旬，F2分离材料在海南三亚利国镇种植，7个组合每个组合种植0.2亩，每个组合种植群体1000株左右。F2世代材料的筛选按照前述(2)～(5)步骤进行，共决选209个单株；F3代将209个单株分成5个单株混合组合，2010～2011年度生长季，继续在海南三亚利国镇进行种植，5个组合根据种子量情况，种植群体500～1500株左右，前述(2)～(5)步骤选择，决选423个单株；F4代之后经连续的株行选择、株系比较、品系比较、生产比较等育种程序，选育出具有耐早衰性状的新品系5个。
[0045] 根据本发明方法，选育早熟耐早衰宜密植的棉花新品系5个，2014年，天津地区受伏旱影响，棉田早衰情况比较突出，9月22日，对5个品系早衰指数进行了调查。表1为5个品系早衰指数和籽棉产量情况调查表，13～118、13～119、13～121、13～123、13～126为应用本发明方法选育的耐早衰新品系。CK(国欣棉3号)为生产丰产品种。
[0046] 表1结果显示，应用该方法选育的新品系早衰指数均较低，籽棉产量水平较高，表现出较强的耐早衰特性。
[0047] 表1新品系早衰指数和籽棉产量情况调查表
[0048]
[0049] 本发明针对目前主要常规育种方法中对棉花耐早衰性状的选择受地点、气候、田间管理等多种因素影响，选择准确性差、效率低的不足，提供一种能够提高棉花耐早衰性状选择准确性和选择效率的棉花耐早衰品种(品系)选育方法。该方法通过在棉花世代材料选择的过程中，在盛蕾期至初花期阶段和棉花生育后期两个阶段对世代材料给予一段时间的干旱刺激，人为诱导棉株早衰发生条件，提高棉花耐早衰材料选择的准确性和选择效率；有效解决了现有棉花育种筛选中存在的难题。
[0050] 上述参照实施例对该棉花育种过程中耐早衰性状的筛选方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和
修改，应属本发明的保护范围之内。
