棉花阶梯式复交育种方法的建立及应用.doc

棉花阶梯式复交育种方法的建立与应用 摘要：介绍了一种棉花育种新方法——阶梯式复交育种法。通过该方法获得了一批高产、抗病、抗虫、纤维品质优良的棉花亲本材料，拓宽了陆地棉的种质遗传基础，实现了多种性状的同步改良或多种优良性状基因的同步累加；育成了鄂棉２３、ｅｋ２８８、ｃ１１１、ｋｂ０２等一系列综合性状优良的棉花新品种并在生产中得到广泛的推广应用，取得了显著的经济和社会效益。 关键词：棉花；阶梯式复交育种；建立；应用 establishment ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｐ－ｓｈａｐｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｃｏｔｔｏｎ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｚｈａｎ ｘｉａｎ－ｊｉｎ，ｌａｎ ｊｉａ－ｙａｎｇ，ｃｈｅｎ ｑｕａｎ－ｑｉｕ，ｈｕａｎｇ ｙｕｎ，ｆｕ ｊｉａ－ｐｉｎｇ （ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｒｏｐｓ， ｈｕｂｅｉ ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ｗｕｈａｎ ４３００６４， ｃｈｉｎａ） ａｂｓｔｒａｃｔ： ａ ｎｅｗ ｃｏｔｔｏｎ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ， ｓｔｅｐ－ｓｈａｐｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． ａ ｂａｔｃｈ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｐａｒｅｎｔ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ， ｄｉｓｅａｓｅ ａｎｄ ｐｅｓｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ． ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ ｕｐｌａｎｄ ｃｏｔｔｏｎ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｗａｓ ｗｉｄｅｎｅｄ． ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｒ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ． ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｎｅｗ ｃｏｔｔｏｎ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｔｈａｔ ｗａｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ， ｓｕｃｈ ａｓ ｅｍｉａｎ２３， ｅｄ２８８， ｃ１１１， ｋｂ０２， ｗａｓ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｔａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ． ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｔｔｏｎ； ｓｔｅｐ－ｓｈａｐｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； establishment； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 棉花是世界性经济作物，我国是世界上最大的产棉国和消费国［１］。促进棉花生产可持续发展是保障我国棉花产业安全的客观和现实要求。我国原棉供需矛盾突出，常年缺口达４００万ｔ，已是仅次于大豆的第二大进口农产品。人多地少和必须确保粮食安全的基本国情，决定了棉花产业可持续发展的策略必须是在提高棉花纤维品质的同时，注重挖掘单产潜力，走内涵扩大再生产的道路。 在诸多影响棉花产量的因素中，品种是主导因素，对单产增加的贡献率近４０％［２］。因此，棉花品种改良一直受到国内外的高度重视，品种改良技术不断得到创新。就棉花而言，单性状品种改良技术不断得到发展，由系统选育发展到杂交育种，由常规技术发展到转基因育种和分子标记、生化辅助育种，等等。 １ 棉花阶梯式复交育种的理论基础 １．１ 棉花主要经济性状的遗传研究 在棉花性状遗传研究方面，对棉花的早熟性、丰产性、纤维品质、种子品质、抗病性、抗虫性等２０多个性状进行了遗传分析，对这些性状的配合力、遗传力、遗传进度、基因效应、遗传相关、选择指数等遗传参数进行了估测。初步摸清了这些性状的遗传特点和相互关系；同时对上述性状进行了通径分析、主成分分析、聚类分析、典型相关分析及灰色关联度分析，旨在为多性状选择和亲本分类提供依据。 １．２ 棉花数量性状育种程序的建立与应用 以上述遗传育种基础研究的成果为理论基础，吸收植物育种学、生物统计遗传学、系统工程学的部分原理和方法，结合育种实践建立了一套棉花数量性状育种程序，直接解答了棉花育种中一系列关键技术问题。 ２ 棉花阶梯式复交育种方法的创立 在棉花主要经济性状遗传及其在育种中的应用以及棉花数量性状育种程序的建立与应用等研究中，摸索出了一种新的棉花育种方法——棉花阶梯式复交育种法。 ２．１ 棉花阶梯式复交育种方法的模式 棉花阶梯式复交育种方法