CN103299833B - 棉花核不育株嫁接苗的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其包括以下步骤：（S100）宿根生产棉花核不育株芽接穗、（S200）砧木准备和嫁接、（S300）核不育株嫁接棉大田栽培管理和（S400）核不育株嫁接棉大田杂交制种；所述步骤（S100）具有（S101）选择安全隔离区、（S102）选择种植密度、（S103）栽培管理、（S104）识别育性并拔除全部可育株、（S105）授粉杂交及种子棉的收获和（S106）接穗准备这几步；所述步骤（S200）具有（S201）播种和（S202）嫁接。本发明的方法步骤合理、操作简单，利用本发明的生产方法不仅种子生产程序更简化，遗传纯度高，而且提高了母本植株的抗逆性，种子质量好、产量高；同时，制种成本较低且能显著提高制种户收益，适于推广与应用。
Description
技术领域
本发明涉及农作物生产技术领域，尤其涉及的是一种棉花核不育株嫁接苗的生产方法。
背景技术
程序复杂、用工多、成本高、质量难以控制是棉花杂交制种的显著特点，也是制约杂交棉发展的主要障碍因素，寻求技术上的突破一直是棉花科研人员努力的方向。目前棉花杂交种的大面积生产方法主要有两种方法：人工去雄法和核不育“一系两用法”。
其中，在人工去雄法中，人工去雄杂交种组合选配自由，易筛选出高优势杂交种，但人工去雄杂交种在种子生产过程中需要手工剥花去雄，杂交授粉时每公顷制种田每天去雄及授粉至少需要45个劳动力，用工多，效率低，生产的杂交F1代种子量有限，杂交种种子价格高；同时，制种环节存在因去雄不彻底而自交结铃、不法企业利用F2代冒充F1代杂交种等现象，种子质量难以得到保证。随着我国经济的快速发展，农村劳动力逐渐减少，劳动力价格也越来越高，人工去雄杂交棉的制种成本进一步提高，杂交F1代种种子量大幅度减少，种子纯度进一步下降，导致目前我国棉花人工去雄制种产业陷入严重困境，人工去雄杂交棉应用面积大幅度减少。
核不育“一系两用法”是利用棉花核不育两用系中分离出的不育株为母本、棉花常规品种或品系或稳定材料作恢复系（父本），通过人工辅助授粉杂交生产杂交F1代种子的一种简化制种方法。利用核不育两用系制种，在蕾期和初花期拔除两用系分离出的全部可育株后（每公顷制种田拔除可育株需要45个劳动力），保留的不育株的花粉全部败育，整个生育期不能自交结铃，制种时不需要人工去雄，人工辅助授粉杂交每公顷制种田每天仅需要7.5个劳动力，与人工去雄制种相比，生产程序大为简化，制种用工大幅度减少，效率大为提高，杂交种子的生产成本大幅度下降。同时，彻底杜绝了使用第二代种的可能性（使用F2代又将分离出25％的不育植株，进而影响产量）。目前，全国许多研究和利用人工去雄杂交棉的科研单位和种业公司，开始转向核不育杂交棉的研究和利用。
然而，当前棉花核不育“一系两用法”在应用中存在两个方面的问题：
（1）在蕾期和初花期需要拔除两用系中的可育株（约全部植株的50%）而保留不育株（约全部植株的50%），这就造成田间缺苗断垄现象较为严重，棉株分布不均匀，整齐度差，必将影响制种产量；
（2）棉株蕾期育性识别并拔除可育株需要掌握一定的技术和一段时间，影响着制种纯度，同样也影响制种产量；育性识别不仅需要有一定技术和经验，而且为了保证蕾期育性识别的准确性和制种纯度，在开花后还应逐株复查育性，直到制种母本田所有植株鉴定完毕并拔除全部可育株后才开始授粉杂交，而往往由于大田土壤或管理等条件因素差异导致植株生长不完全一致，育性识别鉴定阶段时间较长，授粉时间缩短，将影响制种产量，同时因育性识别阶段可能存在的昆虫传粉（不育系可育株的花粉因昆虫传到不育株花朵）将影响制种纯度。
综上所述，有必要对现有技术进一步完善。
发明内容
本发明是为了解决现有的棉花杂交制种程序复杂、用工多、成本高、质量难以控制，严重制约杂交棉发展等问题而提出一种生产程序简单，种子质量好、产量高且制种成本低的棉花核不育株嫁接苗的生产方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其包括以下步骤：
（S100）宿根生产棉花核不育株芽接穗
（S101）选择安全隔离区：将宿根生产棉花核不育株田与棉花大面积生产种植区按照一定距离隔离开；（S102）选择种植密度：在种植宿根生产棉花核不育株时将核不育两用系及在拔除可育株后将不育株按照一定密度种植；
（S103）栽培管理：将上述步骤（S102）中拔除可育株后的宿根生产棉花核不育株用地膜覆盖栽培；（S104）识别育性并拔除全部可育株：在棉株生长发育到蕾期时，采用蕾期识别育性，拔除核不育两用系中的全部可育株，对不育株作上标记；（S105）授粉杂交及种子棉的收获：在拔除两用系的全部可育株后，将此前不育株上的幼铃及已开的花朵全部去除，然后用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交，最后进行大田管理及种子棉的收晒和储存；（S106）接穗准备：将当年种子棉收获后的母本不育植株不拔除、不剪枝并进行保温防冻，使不育植株越冬，待第二年萌芽时剪枝并用芽接穗；
（S200）砧木准备和嫁接
（S201）播种：按照常规方法制备营养钵，对拟用作砧木的海岛棉播种，对苗床进行管理；（S202）嫁接：当海岛棉苗生长到1～2片真叶时，采用“顶插”、“劈接”、“合接”或“斜切”等任一方式对棉苗进行嫁接；嫁接后棉苗用嫁接夹或聚烯线将接口处扎紧，随后移入带有遮阳网的苗床中，调控好苗床的温度和湿度封闭6～7天；嫁接7天后开始进行苗床管理并在嫁接后18～20天移去嫁接口的嫁接夹或者聚烯线；
（S300）核不育株嫁接棉大田栽培管理：核不育株嫁接棉苗达到2～3片真叶完全展开时按照一定密度进行移栽并对棉田进行管理；
（S400）核不育株嫁接棉大田杂交制种：核不育株嫁接棉开花后，用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交制种。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S101）中的所述核不育两用系按照每亩60000～67500株／hm2种植；在拔除可育株后将不育株按照30000株／hm2种植。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S104）中所述采用蕾期识别育性是指当植株花蕾生长到9～10mm，用手捻破花药，根据有无花粉粒来判断可育株与不育株；所述步骤（S104）中为了保证蕾期育性识别的准确性，还应在开花后逐株复查育性。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S105）中所述授粉的结束时间根据当地气候和田间长势的具体情况确定；所述的大田管理、种子棉的收晒及储存均按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S201）中所述播种是在3月下旬，按照常规方法制备直径为7.0～7.5cm的营养钵；4月初，对拟用作砧木的海岛棉按照1粒/穴播种，所述苗床管理按常规管理进行。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S202）中的所述嫁接一般选在晴天进行，从7:00开始至17:00为止并保持有阳光能够照到苗床；所述步骤（S202）中的所述苗床管理按照常规大田的苗床管理方法进行。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S300）中所述移栽的密度为15000～22500株/hm2，可根据土壤肥力适当调整种植密度；所述步骤（S300）中的所述棉田管理是指按照常规棉田管理进行施肥、整枝、化控、病虫害防治等。
所述棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其中：所述步骤（S400）中所述杂交制种具体包括授粉杂交、田间管理和收晒贮存，其均按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行。
有益效果：
本发明棉花核不育株嫁接苗的生产方法步骤简单，操作容易，其还具有以下优点：
1．种子生产程序更简化，遗传纯度更好
本发明应用于生产核不育杂交棉种，是在核不育“一系两用法”的基础上更加简化的一种杂交棉种生产方法，制种时完全避免了大田制种拔除可育株的环节。由于制种大田种植的全都是不育株嫁接苗，避免了核不育“一系两用法”生产杂交种可能因核不育可育株拔除不及时或漏拔造成的昆虫传粉而产生的F1不育株，有效降低了核不育杂交种F1代的不育株率，可将杂交一代种的不育株率控制为0%，与人工去雄法和核不育两法相比，遗传纯度更好，优势明显。
2．提高了母本植株的抗逆性，种子质量更好
本发明由于嫁接中采用的海岛棉砧木根系发达，长势旺盛，根系的生活力和吸收肥水能力强，增强了对低温和高温的抵抗能力，落铃率低，同时海岛棉具有较强的抗黄萎病性。因而利用不育株嫁接苗生产核不育杂交种与“一系两用法”生产杂交种相比，母本植株抗逆性提高，抗病性增强，不早衰，种子质量（发芽率）好。
3．授粉杂交时间早、授粉时间更长，种子产量更高
本发明应用于生产核不育杂交棉种，由于制种大田种植的全都是不育株海陆嫁接苗，不需要拔除可育株，一旦开花即可进行授粉杂交，与利用“一系两用法”生产杂交棉种相比，授粉杂交时间提前7～10天，授粉时间更长，结铃早，同时不会出现田间缺苗断垄现象，母本植株分布均匀，整齐度好，密度可控。另外，海陆嫁接棉苗植株生长旺盛、生长速度快、现蕾早、果枝果节多、棉桃充实。因而，利用本发明生产核不育杂交棉种，与利用“一系两用法”生产杂交棉种相比，具有田间母本植株密度可控且分布均匀，授粉杂交时间早、授粉时间更长、结铃多，制种产量大幅度提高。
4．降低了制种成本，提高了制种户收益
利用本发明因制种时完全避免了大田制种拔除可育株的环节，每公顷制种田可以减少45个劳动力，减少了劳动力投入。同时，因授粉时间提前并延长了授粉时间，田间植株分布均匀并且密度可控，明显提高了制种产量，制种户收益显著提高。
附图说明
图1为本发明棉花核不育株嫁接苗的生产方法的流程图。
具体实施方式
本发明棉花核不育株嫁接苗的生产方法，包括以下步骤：
S100、宿根生产棉花核不育株芽接穗
S101、选择安全隔离区：将宿根生产棉花核不育株田与棉花大面积生产种植区按照距离不少于1000m隔离开；
S102、选择种植密度：在种植宿根生产棉花核不育株时将核不育两用系（如GA18）按照每亩60000～67500株／hm2种植；在拔除可育株后将不育株按照30000株／hm2种植；
S103、栽培管理：将上述步骤S102中拔除可育株后的宿根生产棉花核不育株用地膜覆盖栽培；
S104、识别育性并拔除全部可育株：在棉株生长发育到蕾期时，采用蕾期识别育性（即当植株花蕾生长到9～10mm，用手捻破花药，根据有无花粉粒来判断可育株与不育株），拔除核不育两用系中的全部可育株，对不育株作上标记；为了保证蕾期育性识别的准确性，还应在开花后逐株复查育性；
S105、授粉杂交及种子棉的收获：在拔除两用系的全部可育株后，将此前不育株上的幼铃及已开的花朵全部去除，然后用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交，授粉结束时间根据当地气候和田间长势的具体情况确定；大田管理、种子棉的收晒储存等按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行；
S106、接穗准备：将当年种子棉收获后的母本不育植株不拔除、不剪枝，注意保温防冻，让不育植株越冬，待第二年萌芽时剪枝,芽作接穗用。
S200、砧木准备和嫁接
S201、播种：在3月下旬，按照常规方法制备营养钵，营养钵直径7.0～7.5cm。4月初，对拟用作砧木的海岛棉播种，播量为1粒/穴。苗床管理按常规管理进行；
S202、嫁接：当海岛棉苗生长到1片真叶至2片真叶时，采用“顶插”、“劈接”、“合接”或“斜切”等任一方式对棉苗进行嫁接；嫁接一般在晴天进行，从7:00开始至17:00为止，保持有阳光能够照到苗床；嫁接后棉苗用嫁接夹或聚烯线将接口处扎紧，随后移入带有遮阳网的苗床中，封闭6～7天，调控好苗床的温度和湿度；嫁接7天后按照常规大田的管理方法进行苗床管理并在嫁接后18～20天移去嫁接口的嫁接夹或者聚烯线。
S300、核不育株嫁接棉大田栽培管理
核不育株嫁接棉苗达到2～3片真叶完全展开时进行移栽，移栽密度为15000～22500株/hm2，可根据土壤肥力适当调整种植密度。施肥、整枝、化控、病虫害防治等田间管理按照常规棉田管理进行。
S400、核不育株嫁接棉大田杂交制种
核不育株嫁接棉开花后，即可开始用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交制种，其授粉杂交方法、田间管理和收晒贮存均按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行。
下面结合两个利用本发明进行棉花核不育株嫁接苗生产的具体实验，来对本发明进一步验证：
实验一
2011年，四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所利用本发明以海岛棉军棉1号为砧木、以四川攀西地区宿根越冬的转基因抗虫核不育两用系GA18的不育株芽为接穗尝试嫁接332株，成活208株，嫁接成活率达到62.7%。核不育株嫁接苗成活后在本所青白江科研基地栽种，面积0.0116hm2，密度18000株/hm2，核不育株嫁接棉成活198株，移栽成活率达到95.2%，经逐株育性鉴定，不育株率100%。开花后以恢复系R193为父本授粉杂交生产川杂棉21F1代种子，平均单株授粉成铃41个，平均种籽棉产量2953.5kg/hm2，比当年四川省简阳市芦葭镇大面积制种基地利用核不育“一系两用法”生产核不育杂交棉种的平均种籽棉产量2520.6kg/hm2增产17.2%。冬季在海南对利用本发明生产的川杂棉21种子进行抽样种植鉴定，其不育株率为0%。
实验二
2012年，四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所利用本发明的方法以海岛棉海7124为砧木，以四川攀西地区宿根越冬的转基因抗虫核不育两用系GA18的不育株芽为接穗嫁接1058株，成活942株，嫁接成活率达到89.0%。核不育株嫁接苗成活后在简阳市芦葭镇翻水村制种基地栽种，面积0.0467hm2，密度20175株/hm2，核不育株嫁接棉成活925株，移栽成活率达到98.2%，经逐株育性鉴定，不育株率100%。开花后以恢复系R343为父本授粉杂交生产川杂棉32F1代种子，平均单株授粉成铃38个，平均种籽棉产量3105.9kg/hm2，比当2012年四川省简阳市芦葭镇大面积制种基地利用核不育“一系两用法”生产核不育杂交棉种的平均种籽棉产量2556.7kg/hm2增产21.5%，增产增收显著。2012年冬季，在海南对利用本发明的方法生产的川杂棉32种子进行抽样种植鉴定，其不育株率为0%。
通过实验一和实验二证明，利用陆地棉不育株芽为接穗、海岛棉幼苗为砧木，通过嫁接工厂化生产核不育株棉苗的方法是可行的，同时，利用此不育株嫁接苗为母本生产核不育杂交种子，省工节本，增产增收显著，种子质量及种子纯度好。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S100)宿根生产棉花核不育株芽接穗
(S101)选择安全隔离区：将宿根生产棉花核不育株田与棉花大面积生产种植区按照一定距离隔离开；
(S102)选择种植密度：在种植宿根生产棉花核不育株时将核不育两用系及在拔除可育株后将不育株按照一定密度种植；
(S103)栽培管理：将上述步骤(S102)中拔除可育株后的宿根生产棉花核不育株用地膜覆盖栽培；
(S104)识别育性并拔除全部可育株：在棉株生长发育到蕾期时，采用蕾期识别育性，拔除核不育两用系中的全部可育株，对不育株作上标记；
(S105)授粉杂交及种子棉的收获：在拔除两用系的全部可育株后，将此前不育株上的幼铃及已开的花朵全部去除，然后用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交，最后进行大田管理及种子棉的收晒和储存；
(S106)接穗准备：将当年种子棉收获后的母本不育植株不拔除、不剪枝并进行保温防冻，使不育植株越冬，待第二年萌芽时剪枝并用芽接穗；
(S200)砧木准备和嫁接
(S201)播种：按照常规方法制备营养钵，对拟用作砧木的海岛棉播种，对苗床进行管理；
(S202)嫁接：当海岛棉苗生长到1～2片真叶时，采用“顶插”、“劈接”、“合接”或“斜切”任一方式对棉苗进行嫁接；嫁接后棉苗用嫁接夹或聚烯线将接口处扎紧，随后移入带有遮阳网的苗床中，调控好苗床的温度和湿度封闭6～7天；嫁接7天后开始进行苗床管理并在嫁接后18～20天移去嫁接口的嫁接夹或者聚烯线；
(S300)核不育株嫁接棉大田栽培管理：核不育株嫁接棉苗达到2～3片真叶完全展开时按照一定密度进行移栽并对棉田进行管理；
(S400)核不育株嫁接棉大田杂交制种：核不育株嫁接棉开花后，用恢复系的花粉对不育株进行授粉杂交制种。
2.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S101)中的所述核不育两用系按照每亩60000～67500株/hm2种植；在拔除可育株后将不育株按照30000株/hm2种植。
3.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S104)中所述采用蕾期识别育性是指当植株花蕾生长到9～10mm，用手捻破花药，根据有无花粉粒来判断可育株与不育株；所述步骤(S104)中为了保证蕾期育性识别的准确性，还应在开花后逐株复查育性。
4.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S105)中所述授粉的结束时间根据当地气候和田间长势的具体情况确定；所述的大田管理、种子棉的收晒及储存均按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行。
5.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S201)中所述播种是在3月下旬，按照常规方法制备直径为7.0～7.5cm的营养钵；4月初，对拟用作砧木的海岛棉按照1粒/穴播种，所述苗床管理按常规管理进行。
6.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S202)中的所述嫁接一般选在晴天进行，从7:00开始至17:00为止并保持有阳光能够照到苗床；所述步骤(S202)中的所述苗床管理按照常规大田的苗床管理方法进行。
7.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S300)中所述移栽的密度为15000～22500株/hm2，根据土壤肥力适当调整种植密度；所述步骤(S300)中的所述棉田管理是指按照常规棉田管理进行施肥、整枝、化控、病虫害防治。
8.如权利要求1所述的棉花核不育株嫁接苗的生产方法，其特征在于：所述步骤(S400)中所述杂交制种具体包括授粉杂交、田间管理和收晒贮存，其均按照核不育“一系两用法”生产杂交棉种的方法进行。
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Granted publication date: 20151104 Termination date: 20210627 |