CN1245070C - 棉花高温敏雄性不育两系杂交种子生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棉花高温敏雄性不育两系种子生产方法，利用陆地棉品种或个体间雄性忍耐高温的能力小于雌性的特点，进行定向选择，培育高温敏雄性不育系，并以此作母本，以常规耐高温的品种作父本，在日均温大于27℃的条件下，父母本异花授粉，生产两系杂交棉种子。本发明具有“一系两用”，有广亲和性，制种时省工，F1代制种产量高、品质优势强，制种时间长，可连续制种近40天，种子生产量大的特点。

Description

棉花高温敏雄性不育两系杂交种子生产方法

技术领域：本发明属于农作物杂交制种技术领域，具体涉及一种利用棉花高温敏雄性不育品种(系)作母本，耐高温的常规品种(系)作父本的两系杂交种子生产的方法。

背景技术：目前，棉花杂交种子生产有两种方法，一是利用雄性不育系作母本的方法(邢以华，棉花雄性不育的研究与应用，中国棉花，1988(15)4：4-6)，即由细胞核控制或由细胞质控制的雄性不育系作母本，用雄性可育的品种(系)作父本，生产杂交种，这种方法可以生产较高纯度的杂交种，是一种较好的方法，但利用细胞核雄性不育系，必须实现三系配套，如果没有相配套的保持系，就无法繁殖不育系，因而选配优良的组合受到三系配套的制约，利用细胞核质互作雄性不育虽可生产种子，但制种时母本必须拔除部分可育株，因而影响F1代种子生产，从而使核不育杂种优势的大面积应用受到了制约，且雄性不育基因的表达具有严格的时空顺序(杨伯祥等，棉花双隐性核不育系的研究与应用，中国棉花，1999(26)3：11-12)。

而细胞质雄性不育系的不育性，不同株系间差异较大，因而至今不能做到完全保持和完全恢复，且杂交后代产量、品质优势不明显，因而未能大面积推广应用；二是人工去雄制种，后代优势明显，可以生产大量种子，但因为需人工去雄，需要大量的人工，劳动生产率低，用工多，难以生产大量的生产用种，且棉花开花时正值高温时节，劳动强度大，人工去雄工作十分辛苦，因而F1代种子生产成本高，增加了植棉生产成本。而目前在生产中应用的杂交棉品种多为F2代种子，而F2代在产量、品质和抗性等方面都无法与F1代优势相比；且人工去雄时因个人操作技术水平不同，有时可能因去雄不完全而导致杂交种子纯度达不到要求。90年代初，宇文璞等，选育出苗期有芽黄标记的新型核不育芽黄A并继而发现了芽黄A的温敏感特性，但其不育性属低温控制，在正常生产季节、正常环境条件下不能制种。

高温对棉花不育性的影响，韦贞国等的研究认为：每5天的平均日最高气温在33℃以上，相应15天后1～2级不育花率大大提高。高温导致棉花雄性不育前人虽有些研究，但未能选育出在正常制种季节完全不育的、可应用的材料。利用棉花高温敏雄性不育系制种生产杂交种子，邵圣才等在2000年《中国棉花》27(12)“棉花温敏雄性不育两用系研究与利用”一文中公开了一种利用棉花低温敏雄性不育两用系的研究结果；在自然条件下经过多年连续选择，筛选出了棉花温敏雄性不育系“48043”，当开花期连续7～10天，日平均气温达28℃以上时，表现雄性完全不育，雌性可育，雄性不育持续时间为20天左右，但这种不育系由于不育起点温度高，维持时间需7～10天，在生产实际中难以满足这一条件，应用的可能性小。

发明内容：本发明所要解决的技术问题是提供一种新的生产两系杂交棉种子的方法，使用这种方法可以使棉花杂交制种成为一种较容易的工作，可以实现大面积制种，而使两系杂交棉种F₁代大面积应用于生产成为现实，可以使杂交棉的优势得到充分发挥，增产增收。使用本发明可以解决棉花杂交制种亲本较难选择，制种难以获得高产等问题，在亲本选择时无需考虑亲本的亲和性，可以方便地实现配组；由于使用了高温敏不育系，不育度高，也不需要人工去雄，可以大大地减轻制种时人工去雄的劳动强度、也可以实现规模化制种，从而降低生产成本，提高经济效益，解决生产中不能普遍应用F1代的技术难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：棉花雄性器官从开始分化起，对高温的忍耐能力远远小于雌性器官。出现染色体落后，不能配对；四分体成串状分离或不能分离，无内含物；花粉粒停留在收缩期或单核期，即使形成花粉粒，也出现畸形——大乳突或无刺、无生活力等，而其它性状正常导致自花不能授粉成铃，且变异一旦发生，即使外界温度短期内(3-4天)降至临界温度以下时也不能逆转。利用这一特点，通过定向选择，选育出广亲和的高温敏雄性不育品种[系]，利用高温雄性不育品种[系]与其它棉花亲本配组，从而可以方便地大面积制种，为杂种优势利用F1代化提供了条件。

本发明提供的是一种全新的生产棉花杂交种的方法，是利用人工选择的具有高温不育特性的棉花品种(系)作为母本，用其它可以与之配组的品种(系)作父本，按照一定的比例种植，授粉获得杂交种子。本发明中的具有高温不育特性的棉花品种(系)是在27℃以上的高温条件下雄性不育，在低于27℃以下的温度条件下可育，利用这一特性，在27℃以上的温度条件下可以用于制种，在27℃以下的温度条件下可以正常开花自交授粉进行繁殖；在繁殖亲本时可以选择符合条件的其它地点进行繁殖，也可以错开高温季节进行繁殖；同样在选择亲本时不需考虑亲本的亲和性，从而使在制种时可以随意配组，增加配组空间，可以选配出更多更好的杂交品种；本发明中父母本的行比可以采用多种方式，只要可以满足传粉的需要，一般可以采用2∶8或1∶9的比例；棉花的授粉可以是自然的方式，利用自然界的昆虫传粉，不需要特别的措施，也可以采用人工辅助授粉，或者在制种田中放养一些昆虫，比如蜜蜂帮助传粉；在开花季节，要注意温度的变化，注意不育系的花粉育性情况，制种开始时，去掉低于27℃所开的花和幼铃，在制种结束后去掉无效花蕾；在棉铃吐絮后单独收获，分别轧花，单独收获种子；所用的父本，是在27℃以上温度条件下雄性可育的品种(系)，可以是具有抗病性如抗枯、黄萎病的品种，也可以是具有抗虫的品种，或者是转基因的品种，或者是彩色棉，配制的杂交组合分别具有与父本相同性状的杂交组合；在制种时要调节花期，使父母本的花期相适应，在适合制种的条件时，父本能够提供大量的花粉，满足制种的需要，同样，在利用昆虫辅助授粉时，要控制化学农药的使用，过多的使用化学农药有可能杀死昆虫，或因农药的气味影响昆虫的传粉；在正常开花时要调节好田间的水分状况，有利于正常的传粉，提高成铃，提高种子产量。

本发明的有益效果是：棉花高温敏雄性不育两系种子生产法具有与其它种子生产法所不可比拟的优点：一是能“一系两用”，在高温条件下，母本雄性不育，其他性状正常，可利用其制种生产杂交种子，节约了人工去雄用工，而当其发育阶段日均温度在27℃以下时，不需要保持系，母本育性恢复，自交成铃，因而可采用异地或错开高温季节种植，使其自交生产母本种子；二是具有广亲和性，在高温阶段，所有栽培种与之杂交均可成铃，且F₁代育性完全恢复，因而选配组合自由度大；其三是制种时省工，生产效益高，目前我国多采用人工去雄制种，每667m²每天需4-5人，工作时间在10小时左右，而用高温敏两系法制种，每667m²只需1-2人，每天工作2-3小时；四是F1代产量、品质优势强；五是制种时间长，可连续制种近40天，因而种子生产量大。

具体实施方式：

从下面的描述中，本领域的专业技术人员可以清楚地了解到本发明的目的，以及本发明的实施方式：

1.亲本选择：在自然生态条件下，筛选对高温反应敏感的品种(系)，待不育遗传特性稳定后，异地或错开高温季节繁殖亲本。

2.广泛配组：利用棉花栽培品种，广泛测配，筛选强优组合。

3.两系制种：父母本按一定比例种植，如父母本行比为1∶9种植，根据父母本的特性，调节花期相遇，在7月中旬至8月20日期间开花，利用高温条件授粉，进行制种，生产两系杂交种子。

实施例：选育在日均温度27℃以上雄性完全不育的高温敏系，用抗病品种泗棉3号作父本，配制的抗病组合农杂254，比对照湘杂2号增产显著；用抗虫棉33B作父本，配制的抗虫组合农杂258，表现出抗虫性，且比对照湘杂棉2号增产6％；用优质品系96-41为父本，配制的组合农杂259，品质出现超亲优势；用棕絮1号作父本，配制的彩色组合农杂300，比对照增产达19％，杂种后代棉絮具有彩色性状。

具体方式为：用高温敏品种(系)作母本，于4月中旬播种，用抗病品种泗棉3号作父本，于同期播种，育苗，按照父母1∶9的比例适时移栽，进行正常的田间管理，加强肥水调控，使棉花父母本生长正常，在7月中旬至8月20日期间处于27℃以上的高温条件下，正常开花，授以父本花粉成铃，在棉花吐絮后分别收获籽棉，对杂种单独轧花，收获种子，在种子收获的任何环节要按照标准进行，防止混杂；在气温出现异常时要检测母本花粉的育性情况；在制种时节为了提高成铃率最好进行适当的人工辅助授粉，也可以在棉田周围放养一定数量的蜜蜂帮助传粉，数量可以不作限制，只要基本上所有的母本植株授粉就行。在低于27℃的温度条件下，可以进行自花授粉，用于繁殖亲本，当然，亲本的繁殖也可以选择适宜的地点异地进行繁殖；农学技术领域的专业人员也清楚地知道，棉花制种的常规的基本知识，比如田间灌溉，肥水管理，害虫防治等一系列的管理措施。

对于本发明来说，是利用在27℃以上高温条件下不育的棉花品种作为母本进行制种，这一实施方式可以实现随机配组，大面积制种，普及杂种优势利用F1代化。

本发明虽然只提供了一个实施方式，但应当理解，对于采用其它品种作为父本而进行制种，有适当的改变，这一点对于本领域专业技术人员来说是显而易见的。

Claims (8)

1.一种棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：用在27℃以上温度条件下雄性不育、雌性可育的高温敏品种或品系作母本，以常规耐高温的品种作父本，进行异交授粉，生产两系杂交棉种子。

2.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：父本与母本种植配比为2∶8或1∶9。

3.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：其母本可以是广亲和的高温敏雄性不育品种或品系，授以父本花粉成铃，收获种子。

4.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：在异地种植或错开高温季节，即在温度低于临界温度27℃雄性可育的条件下繁殖母本，在高于临界温度雄性不育的情况下制种。

5.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：其父本包括所有在27℃以上高温条件下雄性可育的品种和品系，也可以是抗虫棉品种或品系。

6.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：父本可以是抗枯、黄萎病的品种或品系。

7.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：父本可以是有色棉品种或品系，或超长绒棉品种或品系。

8.根据权利要求1所述的棉花两系杂交种子的生产方法，其特征在于：母本可早于或迟于父本开花。