專利名稱：一種耐高溫棉花雜交種的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫棉花雜交種的選育方法，專用于耐高溫棉花雜交品種的選育，屬于農(nóng)作物抗逆育種領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全球氣候變暖已經(jīng)引起了農(nóng)業(yè)學(xué)家們的廣泛關(guān)注。根據(jù)預(yù)計(jì)，到本世紀(jì)下葉氣溫將升高1.4～5.8℃，而且極端氣候如高溫、干旱等將會(huì)更加頻繁發(fā)生。隨著全球氣候的變暖，高溫脅迫已成為影響作物生產(chǎn)的一個(gè)重要因素。模擬結(jié)果表明，如不采取措施，到本世紀(jì)后半期，我國(guó)的小麥、水稻、玉米等幾種主要農(nóng)作物產(chǎn)量最多可能下降37％。在我國(guó)棉花種植區(qū)域，特別是長(zhǎng)江流域棉區(qū)，周期性的高于35℃的熱害在7至8月份期間經(jīng)常發(fā)生，此時(shí)棉花正處于盛花期和結(jié)鈴期，從而影響授粉受精，導(dǎo)致蕾鈴脫落，并嚴(yán)重影響結(jié)鈴率和皮棉產(chǎn)量。為了穩(wěn)定棉花產(chǎn)量，適應(yīng)當(dāng)前的植棉環(huán)境和將來變暖的氣候條件，選育耐高溫的棉花品種已成為迫切的育種目標(biāo)。
研究者們?cè)鴮⒃谔镩g或人工氣候室中棉株結(jié)鈴的高度(Feaster CV and TurcotteEL(1985).Use of heat tolerance in cotton breeding.InNational Cotton Council ofAmerica，ed.Proceedings of the Beltwide Cotton Conference.National Cotton Council，Memphis，TN.364-366)、生殖階段的鈴重和結(jié)鈴率等農(nóng)藝性狀(Brown PW andZeiher CA(1998).Varietal response to heat stress during reproductive development.InNational Cotton Council of America，ed.Proceedings of the Beltwide CottonConference.National Cotton Council，Memphis，TN.1451-1452)以及葉片的氣孔導(dǎo)度(Lu ZM，et al(1998).Stomatal conductance predicts yields in irrigated Pima cottonand bread wheat grown at high temperatures.J Exp Bot 49，453-460)和細(xì)胞膜熱穩(wěn)定性(Rahman H，et al(2004).Heat tolerance of upland cotton during the fruiting stageevaluated using cellular membrane thermostability.Field Crops Res 85，149-158)作為棉花耐高溫特性的篩選指標(biāo)。這些篩選方法要么依賴于高溫逆境條件，要么通過測(cè)定生理指標(biāo)進(jìn)行間接的選擇。然而，在實(shí)際的育種工作中，田間自然的高溫脅迫常常難以預(yù)期發(fā)生，在人工溫室中的選育結(jié)果往往與實(shí)際不符，而且還增加了育種成本；通過測(cè)定氣孔導(dǎo)度和細(xì)胞膜熱穩(wěn)定性進(jìn)行的間接篩選與棉花產(chǎn)量關(guān)系不密切，這些耐熱生理指標(biāo)表現(xiàn)高的，產(chǎn)量性狀不一定表現(xiàn)好，而這些生理指標(biāo)在棉花的不同生育時(shí)期和不同的部位有變化，育種者不好掌握，還需要特定的測(cè)定儀器。也有研究者提出以室內(nèi)離體花粉的萌發(fā)率和生長(zhǎng)長(zhǎng)度的不同來區(qū)分耐高溫和敏感型棉花(Kakani VG，et al.(2005).Differences in in vitro pollen germinationand pollen tube growth of cotton cultivars in response to high temperature.Ann Bot 96，59-67)，這種篩選方法雖然不需要溫室設(shè)施條件，但離體花粉在培養(yǎng)基上的萌發(fā)率和生長(zhǎng)狀況不能直接反映田間棉花花粉的授粉受精和結(jié)鈴性狀，因而在實(shí)際的應(yīng)用中僅有離體花粉培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，另外該方法需要比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程，在應(yīng)用中一般的操作者難以掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的選育耐高溫雜交棉花品種的方法，培育出結(jié)鈴性強(qiáng)、高產(chǎn)和適應(yīng)性強(qiáng)的耐高溫棉花雜交種，解決我國(guó)長(zhǎng)江流域雜交棉花種植區(qū)域在7月至8月份期間經(jīng)常出現(xiàn)高溫逆境而導(dǎo)致蕾鈴脫落，并嚴(yán)重影響皮棉產(chǎn)量和品質(zhì)的問題，以增強(qiáng)品種的適應(yīng)性，并穩(wěn)定棉花產(chǎn)量。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種耐高溫棉花雜交種的選育方法，步驟如下1)選擇親本，并在田間栽培，進(jìn)行雜交，獲得棉花雜交種F1；2)按隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)種植所述棉花雜交種F1，在田問調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率；3)室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)測(cè)定所述棉花雜交種F1的花粉萌發(fā)率和花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度；4)采用主成分分析方法進(jìn)行篩選，根據(jù)第2)步和第3)步獲得的結(jié)果進(jìn)行主成分分析，然后以主成分分析后的第一和第二主分量數(shù)值即PC1和PC2對(duì)所測(cè)定的棉花雜交種F1進(jìn)行篩選，其中，PC1和PC2均為正值，所測(cè)定的雜交種為耐高溫品種，PC1和PC2均為負(fù)值，所測(cè)定的雜交種為高溫敏感型品種，PC1為正值而PC2為負(fù)值，所測(cè)定的雜交種為中等耐高溫品種，PC1為負(fù)值而PC2為正值，所測(cè)定的雜交種為中等敏感型品種。
上述的選育方法，其中所述第1)步選擇的親本是蘇棉12號(hào)、中棉12號(hào)、蘇棉16號(hào)和J011分別與新優(yōu)棉68和K-79雜交。當(dāng)然，在應(yīng)用該發(fā)明的方法時(shí)，親本可以選自任何具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病蟲等性狀的親本材料。
所述的選育方法，其中所述第2)步調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率分別于盛花期和結(jié)鈴期(長(zhǎng)江流域棉區(qū)的時(shí)間為7月下旬和8月下旬)調(diào)查兩次，分別獲得盛花期和結(jié)鈴期平均單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率，用于第4)步的主成分分析方法的篩選。
所述的選育方法，其中所述第3)步的室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)在20℃～40℃范圍多個(gè)溫度條件下測(cè)定，獲得不同溫度培育條件下的平均花粉萌發(fā)率和平均花粉管長(zhǎng)度，并以其中最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度用于第4)步主成分分析。
所述的選育方法，其中所述的不同溫度條件分別是20℃、25℃、28℃、30℃、35℃和40℃。
所述的選育方法，其中第4)步所述的主成分分析的具體方法是(參見唐啟義，馮明光著《實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》，科學(xué)出版社，2002年5月，第19章多因素分析)首先組成觀測(cè)樣本矩陣X為X=x11x12···x1px21x22···x2p············xn1xn2···xnp]]>其中n為樣本數(shù)即配制的棉花雜交種F1的數(shù)目，p為變量數(shù)即盛花期單株平均結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、結(jié)鈴期單株平均結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度共6個(gè)變量；然后將觀測(cè)樣本矩陣中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，即對(duì)樣本集中元素xik作xik=xik-x‾kSk]]>(i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p)變換后獲得標(biāo)準(zhǔn)化矩陣V，其中x‾k=1nΣi=1nxik,]]>Sk2=1n-1Σi=1n(xik-x‾k)2,]]>并計(jì)算矩陣V的相關(guān)系數(shù)矩陣(協(xié)方差矩陣)RR=r11r12···r1pr21r22···r2p············rp1rp2···rpp;]]>最后計(jì)算特征值和特征向量，通過雅可比(Jacobi)方法求解特征方程|λI-R|＝0(I為單位陣)，得出p個(gè)非負(fù)的特征值λi(i＝1，2，…，p)，按其大小排列，即λ1≥λ2≥……≥λi≥λp，特征值是各主成份的方差，特征向量矩陣U可以通過方程|R-λI|U＝0求得；若令F＝UTV(UT為U的轉(zhuǎn)置矩陣)，就可以得到各個(gè)樣本的主成分分析因子得分系數(shù)矩陣F，矩陣中fik(i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p)即為第i個(gè)樣本的第k主分量數(shù)值。上述主成分分析過程可以借助于SPSS、SAS和DPS等軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
所述的選育方法，其中第3)步所述的室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)測(cè)定過程是按照100ml培養(yǎng)基中含有2g瓊脂，30g蔗糖，5.3mg KNO3，51.7mg MnSO4，10.3mg H3BO3和10.3mg MgSO4·7H2O的配方，將配好的培養(yǎng)基煮沸后倒入直徑為6cm的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿10ml；在棉花初花到盛花時(shí)期，于早晨7:00～8:00分別摘取所述田間種植的各個(gè)雜交種F1剛開放的新鮮花朵，帶回室內(nèi)等花藥開裂后用手輕彈花藥，使花粉均勻落在培養(yǎng)基的表面，每個(gè)培養(yǎng)皿500～800?；ǚ郏簧w上培養(yǎng)皿蓋，并留縫隙以保證培養(yǎng)皿內(nèi)相對(duì)濕度約50％左右，將培養(yǎng)皿分別放置在溫度為20℃、25℃、28℃、30℃、35℃和40℃的生長(zhǎng)培養(yǎng)箱中黑暗條件下培養(yǎng)，每個(gè)溫度處理中各雜交種重復(fù)3次；培養(yǎng)24h后，計(jì)數(shù)花粉的萌發(fā)率，測(cè)定花粉管的生長(zhǎng)長(zhǎng)度；以花粉管長(zhǎng)度超過花粉粒直徑作為花粉粒萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)；計(jì)算每個(gè)視野中的萌發(fā)率，每個(gè)培養(yǎng)皿觀察10個(gè)視野，并統(tǒng)計(jì)平均萌發(fā)率；每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)測(cè)定20個(gè)萌發(fā)的花粉管長(zhǎng)度，計(jì)算平均花粉管長(zhǎng)度。
本發(fā)明提供的耐高溫棉花雜交種的選育方法具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1)直接從雜交組合中進(jìn)行篩選，增加了棉花親本配組的自由度。棉花的耐高溫特性是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合性狀，其遺傳機(jī)制尚不清楚。在棉花雜種優(yōu)勢(shì)利用中，可以廣泛配組，選擇任何具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病蟲等優(yōu)良性狀的親本材料自由地配制雜交組合，在田間品系比較試驗(yàn)的同時(shí)采用該發(fā)明的技術(shù)方案就可以對(duì)所配制的雜交種進(jìn)行耐高溫特性的測(cè)試，確定所配制的雜交組合對(duì)高溫逆境的耐性程度，篩選出既耐高溫，又具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或抗病蟲等性狀的適應(yīng)性強(qiáng)的棉花雜交品種，從而減少因高溫逆境導(dǎo)致的減產(chǎn)，保證了育種家選育的雜交品種在省級(jí)或國(guó)家級(jí)區(qū)域試驗(yàn)以及生產(chǎn)應(yīng)用中的穩(wěn)產(chǎn)性，增強(qiáng)育種的選擇效果。
2)將室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)和田問棉花結(jié)鈴性狀相結(jié)合，既能反映溫度對(duì)花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)(花粉育性)的影響，又能了解棉株的結(jié)鈴性狀，從而將耐高溫特性與產(chǎn)量性狀很好的結(jié)合起來。該篩選方法篩選出的耐高溫品種在自然高溫和人工高溫逆境下的花粉育性正常，幾乎沒有空癟花粉粒，結(jié)鈴性強(qiáng)，而高溫敏感型品種則空癟花粉粒的比率在30％以上，蕾鈴脫離嚴(yán)重，因而篩選結(jié)果與實(shí)際表現(xiàn)相符，篩選方法準(zhǔn)確性高。
3)不需要溫室設(shè)施提供高溫逆境，整個(gè)操作方法簡(jiǎn)單，一般的育種者容易掌握，實(shí)用性強(qiáng)；一般只需要一次篩選，可以不經(jīng)過多年多點(diǎn)試驗(yàn)，從而縮短了選育時(shí)間，并節(jié)約了成本。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施方式
的詳細(xì)描述來進(jìn)一步闡明，但并不是對(duì)本發(fā)明的限制，僅僅作示例說明。
2004年以常規(guī)棉品種蘇棉12號(hào)、中棉12號(hào)、蘇棉16號(hào)和J011(湘雜棉2號(hào)自交后代系譜法選育的品系)為母本分別與轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花品系新優(yōu)棉68(常規(guī)抗蟲棉魯棉研22號(hào)自交后代中的優(yōu)質(zhì)選系)和K-79(以常規(guī)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉GK-12進(jìn)行連續(xù)多代的系統(tǒng)選擇而獲得的結(jié)鈴性強(qiáng)、抗蟲性好的高產(chǎn)品系)配制了8個(gè)雜交組合(名稱見表1)。2005年將8個(gè)雜交種F1按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)進(jìn)行田問試驗(yàn)，小區(qū)面積為10m2，每個(gè)組合重復(fù)3～5次(在本實(shí)施例中重復(fù)3次)，種植密度為每畝1500株，田問管理按照當(dāng)?shù)氐目瓜x雜交棉花品種的栽培管理方式進(jìn)行。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選10株棉株，在7月25日盛花期間和8月25日結(jié)鈴期間分兩次調(diào)查各小區(qū)的單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率，得到小區(qū)的平均單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率后，通過簡(jiǎn)單的方差分析獲得每個(gè)棉花雜交種F1的平均單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率(表1)。
在2005年7月1日到5日的早晨7:00～8:00分別摘取田間種植的各個(gè)雜交種剛開放的新鮮花朵，并帶回室內(nèi)稍稍風(fēng)干。然后，按照100ml培養(yǎng)基中含有2g瓊脂，30g蔗糖，5.3mg KNO3，51.7mg MnSO4，10.3mg H3BO3和10.3mg MgSO4·7H2O的配方，將配好的培養(yǎng)基煮沸后倒入直徑為6cm的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿約10ml，每天做一個(gè)溫度處理，共配制24個(gè)含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿(若有足夠恒溫培養(yǎng)箱的條件，可以每天做2～5個(gè)溫度處理)。等培養(yǎng)基完全冷卻凝固后，用手輕彈花藥，使花粉均勻落在培養(yǎng)基的表面，每個(gè)培養(yǎng)皿約500～800粒花粉(1～2朵花)。蓋上培養(yǎng)皿蓋，并留縫隙以保證培養(yǎng)皿內(nèi)相對(duì)濕度在50％左右，將培養(yǎng)皿分別放置在溫度為20℃、25℃、28℃、30℃、35℃和40℃的生長(zhǎng)培養(yǎng)箱中黑暗條件下培養(yǎng)，每個(gè)溫度處理中各雜交種重復(fù)3次。在培養(yǎng)的第二天上午10:00左右開始用光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)花粉的萌發(fā)率，測(cè)微尺測(cè)定花粉管的生長(zhǎng)長(zhǎng)度。計(jì)算每個(gè)視野中的萌發(fā)率，每個(gè)培養(yǎng)皿觀察10個(gè)視野，并統(tǒng)計(jì)平均萌發(fā)率。每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)測(cè)定20個(gè)萌發(fā)的花粉管長(zhǎng)度，計(jì)算平均花粉管長(zhǎng)度，各個(gè)雜交種花粉粒最高的萌發(fā)率和花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度結(jié)果見表1。
表1不同棉花雜交組合的單株結(jié)鈴數(shù)、成鈴率、最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度

對(duì)表1中8個(gè)雜交種的單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度共6個(gè)變量進(jìn)行主成分分析。將表1中的觀測(cè)數(shù)據(jù)組成8×6的樣本矩陣，通過標(biāo)準(zhǔn)化變換后，并計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的相關(guān)系數(shù)矩陣(見表2)，然后計(jì)算出相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值、特征向量以及各個(gè)樣本的主成分分析因子得分系數(shù)矩陣(分別列于表3、4和5)。
表2相關(guān)系數(shù)矩陣

注X(1)、X(2)、X(3)、X(4)、X(5)和X(6)分別為7月25日的單株平均結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、8月25日的單株平均結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、最高花粉萌發(fā)率以及最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度。
表3相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值及主成分貢獻(xiàn)率

表4相關(guān)系統(tǒng)矩陣的特征向量表

表5各個(gè)棉花雜交組合的主成分分析因子得分系數(shù)矩陣表

注表3、4和5中的PC1、PC2、PC3、PC4、PC5和PC6分別表示第一、二、三、四、五和六主分量。
表6主成分分析后不同棉花雜交組合的第一和第二主分量值以及對(duì)高溫的耐性

表5中列出了各個(gè)雜交組合的第一到第六主分量的數(shù)值，根據(jù)PC1和PC2的正負(fù)值，可以從8個(gè)棉花雜交組合中判斷出雜交組合“JL06”和“JL07”屬于耐高溫型的棉花(見表6)。其中“JL06”不但耐高溫特性強(qiáng)，而且還表現(xiàn)出較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，具有以下主要特點(diǎn)1)高溫逆境時(shí)段花粉育性正常，蕾鈴脫落少，結(jié)鈴性強(qiáng)。2005年在長(zhǎng)江流域棉區(qū)于7～8月期間出現(xiàn)了多次連續(xù)多天最高氣溫超過35℃的高溫天氣，此時(shí)正值棉花進(jìn)入盛花期和結(jié)鈴期，許多棉花品種出現(xiàn)花藥空癟和花粉量減少的現(xiàn)象，蕾鈴脫落非常嚴(yán)重。高溫時(shí)段，采用顯微鏡對(duì)自交授粉后的柱頭上的花粉粒進(jìn)行連續(xù)的觀察表明，試驗(yàn)中的雜交組合“JL06”的花柱上空癟和形狀不規(guī)則的花粉粒數(shù)量很少，而其它組合特別是敏感型的雜交種中有30％以上的空癟和形狀不規(guī)則的花粉粒；田間結(jié)鈴性狀調(diào)查結(jié)果顯示，“JL06”在高溫時(shí)段的成鈴率仍然在70％以上，單株結(jié)鈴數(shù)也是最高的，而敏感型雜交組合由于高溫導(dǎo)致花粉育性不正常使得授粉受精受到影響，從而蕾鈴脫落嚴(yán)重，單株結(jié)鈴數(shù)減少。
2)適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高?！癑L06”參加2006年湖南省棉花雜交種的區(qū)試，在湖南常德、華容、安鄉(xiāng)和長(zhǎng)沙地區(qū)均表現(xiàn)出很好的結(jié)鈴性，單株平均結(jié)鈴數(shù)為46.9個(gè)，平均籽棉產(chǎn)量為346kg/畝，比對(duì)照現(xiàn)有推廣雜交棉品種“湘雜棉8號(hào)”增產(chǎn)4.5％。另外，在湖北、江西和安徽等省進(jìn)行的多點(diǎn)多地區(qū)示范試驗(yàn)結(jié)果也表明，該雜交品種的結(jié)鈴性好，在棉株上的分布均勻，單株結(jié)鈴數(shù)都超過45個(gè)，大面積示范產(chǎn)量均在300kg/畝左右，可見產(chǎn)量高而且穩(wěn)定，表現(xiàn)出適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
3)綜合性狀優(yōu)良?！癑L06”綜合了雙親“J011”和“K-79”的優(yōu)點(diǎn)，生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，株型好，生長(zhǎng)穩(wěn)健，鈴大(單鈴籽棉重6.5g)，纖維品質(zhì)優(yōu)良，對(duì)棉鈴蟲具有很好的抗性，具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫棉花雜交種的選育方法，步驟如下1)選擇親本，并在田間栽培，進(jìn)行雜交，獲得棉花雜交種F1；2)按隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)種植所述棉花雜交種F1，在田間調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率；3)室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)測(cè)定所述棉花雜交種F1的花粉萌發(fā)率和花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度；4)采用主成分分析方法進(jìn)行篩選，根據(jù)第2)步和第3)步獲得的結(jié)果進(jìn)行主成分分析，然后以主成分分析后的第一和第二主分量數(shù)值即PC1和PC2對(duì)所測(cè)定的棉花雜交種F1進(jìn)行篩選，其中，PC1和PC2均為正值，所測(cè)定的雜交種為耐高溫品種，PC1和PC2均為負(fù)值，所測(cè)定的雜交種為高溫敏感型品種，PC1為正值而PC2為負(fù)值，所測(cè)定的雜交種為中等耐高溫品種，PC1為負(fù)值而PC2為正值，所測(cè)定的雜交種為中等敏感型品種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其中所述第1)步選擇的親本是以蘇棉12號(hào)、中棉12號(hào)、蘇棉16號(hào)和J011為母本分別與新優(yōu)棉68和K-79雜交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其中所述第2)步調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率分別于盛花期和結(jié)鈴期調(diào)查兩次，長(zhǎng)江流域棉區(qū)的調(diào)查時(shí)間為7月下旬和8月下旬，分別獲得盛花期和結(jié)鈴期單株平均結(jié)鈴數(shù)和成鈴率，用于第4)步的主成分分析方法的篩選。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其中所述第3)步的室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)在20℃～40℃范圍多個(gè)溫度條件下測(cè)定，獲得不同溫度下的平均花粉萌發(fā)率和平均花粉管長(zhǎng)度，以最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度用于第4)步主成分分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選育方法，其中所述的不同溫度條件分別是20℃、25℃、28℃、30℃、35℃和40℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其中第4)步所述的主成分分析的具體方法是首先組成觀測(cè)樣本矩陣X為X=x11x12···x1px21x22···x2p············xn1xn2···xnp]]>其中n為樣本數(shù)即配制的棉花雜交種F1的數(shù)目，p為變量數(shù)即盛花期平均單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、結(jié)鈴期平均單株結(jié)鈴數(shù)和成鈴率、最高花粉萌發(fā)率和最長(zhǎng)花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度共6個(gè)變量；然后將觀測(cè)樣本矩陣中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，即對(duì)樣本集中元素xik作xik=xik-x‾kSk]]>(i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p)變換后獲得標(biāo)準(zhǔn)化矩陣V，其中x‾k=1nΣi=1nxik,]]>Sk2=1n-1Σi=1n(xik-x‾k)2,]]>并計(jì)算矩陣V的相關(guān)系數(shù)矩陣即協(xié)方差矩陣RR=r11r12···r1pr21r22···r2p············rp1rp2···rpp]]>最后計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣R2的特征值和特征向量，通過雅可比(Jacobi)方法求解特征方程|λI-R|＝0(I為單位陣)，得出p個(gè)非負(fù)的特征值λi(i＝1，2，…，p)，按其大小排列，即λ1≥λ2≥……≥λi≥λp，特征值是各主成分的方差，特征向量矩陣U可以通過方程|R-λI|U＝0求得；若令F＝UTV(UT為U的轉(zhuǎn)置矩陣)，就可以得到各個(gè)樣本的主成分分析因子得分系數(shù)矩陣F，矩陣中fik(i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，p)即為第i個(gè)樣本的第k主分量數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其中第3)步所述的室內(nèi)離體花粉培養(yǎng)測(cè)定過程是按照100ml培養(yǎng)基中含有2g瓊脂，30g蔗糖，5.3mg KNO3，51.7mg MnSO4，10.3mg H3BO3和10.3mg MgSO4·7H2O的配方，將配好的培養(yǎng)基煮沸后倒入直徑為6cm的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿10ml；在棉花初花到盛花時(shí)期，于早晨7:00～8:00分別摘取所述田間種植的各個(gè)雜交種F1剛開放的新鮮花朵，帶回室內(nèi)等花藥開裂后用手輕彈花藥，使花粉均勻落在培養(yǎng)基的表面，每個(gè)培養(yǎng)皿500～800粒花粉；蓋上培養(yǎng)皿蓋，并留縫隙以保證培養(yǎng)皿內(nèi)相對(duì)濕度約50％，將培養(yǎng)皿分別放置在溫度為20℃、25℃、28℃、30℃、35℃和40℃的生長(zhǎng)培養(yǎng)箱中黑暗條件下培養(yǎng)，每個(gè)溫度處理中各雜交種重復(fù)3次；培養(yǎng)24h后，計(jì)數(shù)花粉的萌發(fā)率，測(cè)定花粉管的生長(zhǎng)長(zhǎng)度；以花粉管長(zhǎng)度超過花粉粒直徑作為花粉粒萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)；計(jì)算每個(gè)視野中的萌發(fā)率，每個(gè)培養(yǎng)皿觀察10個(gè)視野，并統(tǒng)計(jì)平均萌發(fā)率；每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)測(cè)定20個(gè)萌發(fā)的花粉管長(zhǎng)度，計(jì)算平均花粉管長(zhǎng)度。
全文摘要
一種耐高溫棉花雜交種的選育方法，屬農(nóng)作物抗逆育種領(lǐng)域。該選育方法如下1)選擇親本，進(jìn)行雜交，獲得棉花雜交種F
文檔編號(hào)A01H5/00GK101019507SQ200710086690
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者劉志, 袁小玲, 陳金湘, 余筱南, 饒力群 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)