一种多抗性烤烟三交种的育种方法

摘要

本发明提供一种多抗性烤烟三交种的育种方法。首先以品质和综合经济性状好并兼抗赤星病、黑胫病和青枯病的常规种质材料A或其雄性不育系B为母本，以品质和综合经济性状一般并兼抗TMV、气候斑点病、黑胫病和青枯病的常规种质材料C为父本，组配单交组合A/C或B/C；再以品质优良、适应性广、综合经济性状好、兼抗黑胫病和青枯病的常规品种D为父本，以单交组合B/C为母本，配制三交种B/C//D，或以常规品种D的雄性不育系E为母本，以单交组合A/C为父本，配制三交种E//A/C。采用本方法可有效整合不同亲本材料的优异基因，育成的三交种具有品质优良，适应性广，综合经济性状好，兼抗多种根茎类病害和叶面病害的特性。

说明书

技术领域

本发明属于烟草育种技术领域，具体涉及一种多抗性烤烟三交种的育种方法。

背景技术

烤烟是卷烟的主要原料作物，也是中国的重要经济作物，而品种是烤烟生产的基础。长期以来，我国烤烟生产上所用主栽品种一直是云烟87、K326、中烟100、中烟103等少数几个品种，导致种植结构单一，品种综合抗病、抗逆性能退化。近年来，烟草普通花叶病（TMV）、气候性斑点病、赤星病、黑胫病和青枯病日趋严重，严重降低了烟草产量和品质，经济损失惨重，已成为我国部分产区优质烤烟生产的重要制约因素，但目前兼抗TMV、气候性斑点病、赤星病、黑胫病和青枯病的优良品种十分匮乏。因此，培育兼抗TMV、气候性斑点病、赤星病、黑胫病和青枯病的优质烤烟新品种是当前烤烟育种上重要的研究课题。

常规杂交育种一直以来都是烤烟育种的主要方法，但时间漫长，从组配到生产示范，一般要用9-12年，最长的要花15-16年时间，而且抗病性较好的材料多数吸食质量不好，前功尽弃的屡见不鲜，育种效率低下。为了多出品种、快出品种，近年来，杂种优势在烟草育种中得到了广泛的利用，几乎达到了与常规杂交育种同等重要的地位。目前，我国烟草育种单位，已经培育出一批烤烟杂交种，如云烟201、吉烟9号、辽烟16等，但这些杂交种均为单交种，且只有产量优势，不能同时兼抗叶面病害和根茎类病害，品质和适应性较差。

发明内容

本发明提供一种多抗性烤烟三交种的育种方法，采用该方法可以在烤烟杂交种选育方面实现优质、兼抗多种叶面病害和根茎类病害、适应性好等多个优异性状的聚合和累加，明显地提高烤烟育种效率，缩短育种年限。

本发明提供的技术方案：所述一种多抗性烤烟三交种的育种方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）以品质和综合经济性状表现好并兼抗赤星病、黑胫病和青枯病的常规种质材料A或其雄性不育系B为母本，以品质和综合经济性状表现一般并兼抗TMV、气候斑点病、黑胫病和青枯病的常规种质材料C为父本，组配可育单交组合A/C或雄性不育单交组合B/C；所述单交组合A/C或B/C具有下列特征：品质和综合经济性状表现较好，兼抗黑胫病、青枯病、TMV、气候斑点病和赤星病，且抗性水平达到中抗以上；

（2）以品质优良、适应性广、综合经济性状好、兼抗黑胫病和青枯病的生产上使用的常规品种D为父本，以步骤（1）中组配的雄性不育单交组合B/C为母本进行杂交，得雄性不育三交种B/C//D，或以所述常规品种D的雄性不育系E为母本，以步骤（1）中组配的可育单交组合A/C为父本进行杂交，得雄性不育三交种E//A/C；获得的三交种B/C//D和E//A/C具有下列特征：品质优良，适应性广，综合经济性状好，兼抗黑胫病、青枯病、赤星病、TMV和气候斑点病，且抗性水平达到中抗以上。

步骤（1）和步骤（2）中所述常规种质材料A或其雄性不育系B、常规种质材料C、常规品种D及其雄性不育系E均兼抗黑胫病和青枯病，且抗性水平达到中抗以上，其中常规种质材料A或其雄性不育系B兼抗赤星病且抗性水平达到中抗以上，常规种质材料C兼抗TMV、气候斑点病且抗性水平达到中抗以上。

步骤（1）和步骤（2）中所述常规种质材料A或其雄性不育系B、常规种质材料C、常规品种D及其雄性不育系E在株高、着生叶数、叶片形状、叶面平皱等外观特征及开花期、大田生育期上表现相近，且目标性状突出。

步骤（1）中所述品质和综合经济性状表现好并兼抗赤星病、黑胫病和青枯病的常规种质材料A包括K730、RG11或者G80的自交纯系，分别是以引自美国的烤烟品种K730、RG11或者G80为原始资源，根据“品质优良、综合经济性状好、兼抗赤星病、黑胫病和青枯病”为育种目标，经7代自交纯化选育而成。

步骤（1）中所述常规种质材料A的雄性不育系B包括MSK730、MSRG11或MSG80，分别是以K730、RG11或者G80的自交纯系为轮回亲本，以烤烟雄性不育系MSG28为母本，经回交8代培育而成，其品质、综合经济性状、抗病性表现与轮回亲本一致，具体特点是：品质和综合经济性状表现较好，兼抗赤星病、黑胫病和青枯病。

步骤（1）中所述品质和综合经济性状表现一般并兼抗TMV、气候斑点病、黑胫病和青枯病的常规种质材料C包括Coker176的自交纯系，是以引自美国的烤烟品种Coker176为原始资源，根据“品质和综合经济性状较好、兼抗TMV、气候斑点病、黑胫病和青枯病”为育种目标，经7代自交纯化选育而成。

步骤（2）中所述品质优良、适应性广、综合经济性状好、兼抗黑胫病和青枯病的生产上使用的常规品种D包括K326，其雄性不育系E包括MSK326，是以常规品种K326为轮回亲本，以烤烟雄性不育系MSG28为母本，经回交8代培育而成，其品质、适应性、综合经济性状和抗病性表现与轮回亲本一致，具体特点是：品质优良、适应性广、综合经济性状好、兼抗黑胫病和青枯病。

本发明的有益效果：

（1）本发明方法可集中不同亲本材料的优良性状，进行基因的有效整合，获得综合性状表现更加突出的优良品种，明显地提高了烤烟育种效率；

（2）本发明方法根据烟草TMV、气候性斑点病和赤星病抗性为显性或部分显性基因控制的遗传特性，按抗性互补的原则选取父母本配制单交组合，并根据烟草黑胫病和青枯病抗性为隐性多基因控制的遗传特点，选用均兼抗黑胫病和青枯病的亲本配制单交组合和三交种。采用这种组配方式，实现了烟草TMV、气候性斑点病和赤星病等叶面病害抗性与黑胫病和青枯病抗性的聚合和累加，育成的三交种能兼抗多种叶面病害和根茎类病害；

（3）本发明方法以品质优良、烘烤性好的常规种质材料或其雄性不育系作为单交组合亲本之一，选用品质优良、适应性广、综合经济性状好的生产上使用的常规品种或其雄性不育系作为三交种的亲本之一，能够解决烤烟杂交种品质欠佳、适应性不广的问题；

（4）本发明方法采用的所有亲本材料要求在株高、着生叶数、开花期、叶片形状、叶面平皱等外观特征上表现相近，因而育成的三交种在植物学性状和农艺性状的整齐度方面与单交种无明显差异，可应用于大面积生产。

利用本发明所述方法育成的三交种，其烟叶吸食品质与对照品种K326相当，兼抗黑胫病、青枯病、赤星病、TMV和气候斑点病，适应性和综合经济性状表现好。

本发明方法适用于烤烟、白肋烟、马里兰烟、地方晒烟、香料烟等烟草作物的三交种培育。

附图说明

图1是本发明所述方法的育种程序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法。

实施例一：烤烟亲本材料K730、RG11、G80、Coker176自交纯系的获得

湖北省烟草科学研究院利用南繁和本地育种基地，分别以引自美国的烤烟品种K730、RG11和G80为原始资源，根据“品质优良、综合经济性状好、兼抗赤星病、黑胫病和青枯病”为育种目标，连续在气候差异大的南方、北方两种环境下交替循环进行选株自交纯化，经7代自交纯化获得遗传稳定的K730、RG11和G80的自交纯系；以引自美国的烤烟品种Coker176为原始资源，根据“品质和综合经济性状较好、兼抗TMV、气候斑点病、黑胫病和青枯病”为育种目标，连续在气候差异大的南方、北方两种环境下交替循环进行选株自交纯化，经7代自交纯化获得遗传稳定的Coker176自交纯系。经抗病性鉴定、农艺性状鉴定和品质鉴定，K730自交纯系具有下列特征：株高125.2cm，打顶株高102.5cm，着生叶数24片，有效叶数20片，节距5.7cm，叶片长椭圆形，腰叶长67.5cm，宽25.5cm，叶面略皱，移栽至中心花开放53天，大田生育期114天，中抗赤星病、黑胫病和青枯病，综合经济性状表现较好，烟叶品质与对照品种K326相当；RG11自交纯系具有下列特征：株高124.9cm，打顶株高99.8cm，着生叶数25片，有效叶数21片，节距5.4cm，叶片长椭圆形，腰叶长68.7cm，宽25.8cm，叶面略皱，移栽至中心花开放52天，大田生育期118天，中抗赤星病、黑胫病和青枯病，综合经济性状表现较好，烟叶品质与对照品种K326相当；G80自交纯系具有下列特征：株高125.6cm，打顶株高105.3cm，着生叶数24片，有效叶数20片，节距5.6cm，叶片长椭圆形，腰叶长68.2cm，宽25.0cm，叶面略皱，移栽至中心花开放53天，大田生育期116天，中抗赤星病、黑胫病和青枯病，综合经济性状表现较好，烟叶品质与对照品种K326相当；Coker176自交纯系具有下列特征：株高126.0cm，打顶株高106.5cm，着生叶数24片，有效叶数21片，节距5.5cm，叶片长椭圆形，腰叶长67.1cm，宽26.2cm，叶面略皱，移栽至中心花开放55天，大田生育期119天，高抗TMV、气候斑点病，中抗黑胫病和青枯病，综合经济性状表现较好，烟叶品质接近对照K326。

实施例二：烤烟亲本材料MSK730、MSRG11、MSG80、MSK326的获得

湖北省烟草科学研究院以烤烟雄性不育系MSG28为母本，分别以实施例一中获得的K730自交纯系、RG11自交纯系、G80自交纯系和生产上使用的常规品种K326为父本，进行杂交获得雄性不育F1代MSG28/K730自交纯系、MSG28/RG11自交纯系、MSG28/G80自交纯系和MSG28/K326，而后利用南繁和本地育种基地，以雄性不育F1代的父本为轮回亲本对相应的雄性不育F1代连续在气候差异大的南方、北方两种环境下交替循环进行选株回交，经回交8代获得烤烟雄性不育系MSK730、MSRG11、MSG80和MSK326。其中MSK730、MSRG11和MSG80的品质、综合经济性状和抗病性表现分别与相应的轮回亲本K730自交纯系、RG11自交纯系和G80自交纯系一致，具体特点是：品质优良、综合经济性状表现较好、兼抗赤星病、黑胫病和青枯病；MSK326的品质、综合经济性状和抗病性表现与相应的轮回亲本即生产上使用的常规品种K326一致，该雄性不育系株式筒形，平均株高133.4cm，打顶株高104.5cm，着生叶数24片，有效叶数19片，节距4.6cm，腰叶长63.9cm，宽25.8cm，叶形长椭圆，叶面略皱，大田生育期120天。中抗黑胫病、青枯病，中感赤星病，易感TMV、PVY和气候斑点病。叶片分层落黄好，易烘烤。初烤烟叶外观质量好，主要化学成分协调，原烟评吸香气质好、香气量足、吃味纯净。

实施例三：三交种的配制

（1）三交种HB129的配制

在湖北省烟草科研院育种基地正常烟草生长季节，以实施例一中获得的K730自交纯系和Coker176自交纯系分别为母本和父本，配制可育单交组合K730自交纯系/Coker176自交纯系。同年，在南繁基地，以实施例二中获得的雄性不育系MSK326为母本、以上述可育单交组合K730自交纯系/Coker176自交纯系为父本，组配三交种MSK326//K730自交纯系/Coker176自交纯系，编号为HB129。

（2）三交种HB165的配制

在湖北省烟草科研院育种基地正常烟草生长季节，以实施例二中获得的雄性不育系MSK730为母本、实施例一中获得的Coker176自交纯系为父本，配制雄性不育单交组合MSK730/Coker176自交纯系。同年，在南繁基地，以上述雄性不育单交组合MSK730/Coker176自交纯系为母本，以生产上使用的常规品种K326为父本、组配三交种MSK730/Coker176自交纯系//K326，编号为HB165。

（3）三交种HB169的配制

在湖北省烟草科研院育种基地正常烟草生长季节，以实施例二中获得的雄性不育系MSRG11为母本、实施例一中获得的Coker176自交纯系为父本，配制雄性不育单交组合MSRG11/Coker176自交纯系。同年，在南繁基地，以上述雄性不育单交组合MSRG11/Coker176自交纯系为母本，以生产上使用的常规品种K326为父本、组配三交种MSRG11/Coker176自交纯系//K326，编号为HB169。

（4）三交种HB174的配制

在湖北省烟草科研院育种基地正常烟草生长季节，以实施例二中获得的雄性不育系MSG80为母本、实施例一中获得的Coker176自交纯系为父本，配制雄性不育单交组合MSG80/Coker176自交纯系。同年，在南繁基地，以上述雄性不育单交组合MSG80/Coker176自交纯系为母本，以生产上使用的常规品种K326为父本、组配三交种MSG80/Coker176自交纯系//K326，编号为HB174。

实施例四：三交种的抗病性鉴定

将实施例三中组配的三交种HB129、HB165、HB169和HB174，于湖北省烟草科研院崔坝黑胫病病圃、利川青枯病病圃、房县赤星病、TMV和气候斑点病病圃种植，进行大田抗病性鉴定，其结果列于表1。从表1中可知，各个三交种对黑胫病、青枯病和赤星病的抗性均达到中抗以上水平，对TMV和气候斑点病的抗性均达到高抗或免疫水平，这表明采用本发明方法育成的三交种，能够实现兼抗黑胫病、青枯病、赤星病、TMV和气候斑点病。

表1三交种HB129、HB165、HB169和HB174的抗病性鉴定结果

实施例五：三交种的经济性状和品质性状鉴定

将实施例三中组配的三交种HB129、HB165、HB169和HB174，于湖北省烟草科研院房县育种基地进行经济性状和品质性状鉴定，以生产上大面积使用品种K326为对照品种。试验地块平坦、土质均匀、肥力中等，无根茎病发病历史。田间鉴定试验小区随机排列，3次重复，每个小区栽植100株，每个供试品种共栽植300株，行距120cm，株距60cm。田间整地、施肥、起垄、管理措施、采收和烘烤同当地烟叶大田生产。计产计值，并取样送至湖北省烟草科研院检测中心和湖北中烟技术中心分别进行化学成分分析和感官评吸。表2列出的是各个三交种的经济性状鉴定结果，从中可知，各个三交种的产量、产值均显著高于对照品种K326，上等烟率与对照相当。表3和表4分别列出了各个三交种的烟叶化学成分检测结果和感官评吸结果。从表3中可知，各个三交种的烟叶烟碱含量、总氮含量、总糖含量和钾含量都高于对照K326，而还原糖含量和氯含量与对照差异不大，总体上看，化学成分含量适宜，比较协调。从表4中可知，各个三交种的烟叶感官评吸得分均略优于或相当于对照K326。这说明利用本发明所述方法育成的三交种，其烟叶品质与对照品种K326相当，综合经济性状表现好。

表2三交种HB129、HB165、HB169和HB174的经济性状鉴定结果

表3三交种HB129、HB165、HB169和HB174的烟叶化学成分检测结果

表4三交种HB129、HB165、HB169和HB174的烟叶感官评吸结果