專利名稱：利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用棉花雄性不育的雜交制種方法。 背景4支術(shù)棉花雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增加抗逆性的有效途徑之一。國內(nèi)外的研究表明，棉花雜種的增產(chǎn)幅度一般為5-35% 。但是，棉花為異源四倍 體的常異交作物，遺傳背景復(fù)雜；又為無限花序，花期長，花朵分散；故雜種 優(yōu)勢研究和利用的難度比水稻和玉米等二倍體的集中開花作物大得多。雜種優(yōu) 勢利用的兩個(gè)決定因素， 一是雜種優(yōu)勢的強(qiáng)弱，二是高效簡化的雜種生產(chǎn)方法。 目前，在生產(chǎn)上應(yīng)用的棉花雜種生產(chǎn)方法主要有人工去雄法生產(chǎn)雜交棉 種、利用核雄性不育系及細(xì)胞質(zhì)雄性不育系生產(chǎn)雜交種。用人工去雄法生產(chǎn)雜 交棉種，費(fèi)工、成本高。利用不育系生產(chǎn)雜交棉種相對省工省時(shí)，成本降低， 但仍然存在以下問題1、每年配制雜交種時(shí)，均需要播種不育系和恢復(fù)系親本， 而不能一次播種多次收獲種子，同時(shí)每年均需在田間去除親本的雜林，制種仍 較麻煩，由于各年播種成活率及親本的純度不一，制種規(guī);漠也不易控制。2、不 育系和恢復(fù)系也需要每年進(jìn)行繁殖，提供給雜種配制使用，每年親本自身的繁 殖也費(fèi)工費(fèi)時(shí)，進(jìn)一步增加了制種的成本和費(fèi)用。3、親本在自身的繁殖過程中 也難免產(chǎn)生基因的變異與退化，使得雜交組合特殊配合力隨之改變，雜種優(yōu)勢 降低，雜交棉的產(chǎn)量和品質(zhì)得不到保障， 一般推廣十年左右，雜交種即產(chǎn)生嚴(yán) 重退化，而必須采用新的雜交種進(jìn)行替代。雜種優(yōu)勢的利用時(shí)間短，雜交育種 的效益低，雜交棉生產(chǎn)的成本高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的 雜交制種方法，該種方法能夠一年播種多年持續(xù)收獲雜交種子，雜交制種省工 省時(shí)，費(fèi)用低，雜種優(yōu)勢保持時(shí)間長，雜交棉的產(chǎn)量和品質(zhì)也能得到保障，便 于商業(yè)化應(yīng)用，對棉花雜種優(yōu)勢利用技術(shù)的推廣具有重要意義。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是利用棉花雄性不育系和恢復(fù) 系進(jìn)行宿根再生的雜交制種方法，其步驟是a、 第一年在棉花植林能夠越冬的制種區(qū)，分別種植棉花雄性不育系和恢 復(fù)系，用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；b、 將收獲完種子的不育系和恢復(fù)系植林，在自然環(huán)境條件下越冬；c、 下一年對越冬后的不育系和恢復(fù)系植林進(jìn)行修剪和整枝，隨后在花期 用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，再次生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；d、 重復(fù)b, c兩步l-3次。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明只需在第一年播種雄性不育系親本和恢復(fù)系親本，即可連續(xù)3-5年收獲雜交種子較之年年播種親本并且需要年年進(jìn)行親本自身的繁殖，其優(yōu)點(diǎn)是1、 省去了第二年及以后播種和間苗的勞動力投入；2、省去了第二年及以后每年種植親本的種子費(fèi)用，降低雜交制種的投入；3、第一年已經(jīng)將親本的雜抹去掉徹底，第二年起不再需要去雜等工序，進(jìn)一步降低了制種成本，保證了種子質(zhì)量；4、 從第二年起，親本開花提早，制種產(chǎn)量比第一年高20-40%，提高了制種效益；5、 播種一次，多年利用，制種地點(diǎn)相對穩(wěn)定，制種規(guī)模容易控制。6、 3-5年才 需使用新的親本種子，親本自身的繁殖代數(shù)降低3-5倍，大大減少了親本自身在 繁殖過程中的變異、退化，雜種優(yōu)勢保持時(shí)間可提高3-5倍，雜交棉的產(chǎn)量和品 質(zhì)能得到保障?？傊?，本發(fā)明的雜交制種使得棉花雜交制種的成本低，勞動力 投入少，棉花的產(chǎn)量高、品質(zhì)穩(wěn)定，雜種優(yōu)勢保持時(shí)間長，便于商業(yè)化應(yīng)用， 對棉花雜種優(yōu)勢利用技術(shù)的推廣具有重要意義。上述的棉花植抹能夠越冬的制種區(qū)是冬季最低溫度^1(TC、年日照時(shí)數(shù) 為1700-2100小時(shí)、日照百分率為50-60%、全年降雨量為800-1200mm的地區(qū)。在符合這種條件的地區(qū)，棉花能夠順利越冬，而不會被凍死，可以在第二 年重新發(fā)芽，長出新的植林，也即棉花能夠宿根再生。上述的不育系是核不育完全不育系或者細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。上述的不育系還可是核雄性不育兩用系，其a步中第一年種植的不育系植 抹中含有50。/。的可育抹，在開花前將可育抹完全拔除后，再用余下的不育株作 母本和恢復(fù)系雜交，生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)。本發(fā)明方法中的不育系可以釆用各種現(xiàn)有的棉花不育系，制種時(shí)也相應(yīng)采 用各種不育系所對應(yīng)的現(xiàn)有制種技術(shù)。上述c步中對越冬后的不育系和恢復(fù)系植株進(jìn)行修剪和整枝的具體作法為棉林剛開始發(fā)新芽時(shí)，在10-15厘米高處剪去主莖，每林留2 - 3個(gè)葉節(jié)， 并拔除基部已發(fā)新芽，然后在30天后、90天內(nèi)對已修剪并新發(fā)芽后的棉樁， 選擇保留1個(gè)健壯的新芽，其余的新芽去掉。這樣，第二年起的宿根棉與第一年的抹數(shù)基本相等，且能確保宿根棉的生 長發(fā)育良好，棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)得到保障。下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一利用完全核不育系棉花宿根再生的雜交制種方法。包括以下步驟a、 第一年在能夠越冬的制種區(qū)，也即在冬季最低溫度》1(TC、年日照時(shí) 數(shù)為1700-2100小時(shí)、日照百分率為50-60%、全年降雨量為800-1200mm的地 區(qū)，分別播種母本即棉花核不育系、父本即抗蟲或不抗蟲白棉品系。在開花后 去除親本的雜林，通過人工輔助授粉或昆蟲傳粉進(jìn)^f亍雜交，即配制出供大面積 使用的高優(yōu)勢白棉雜種Fl代種子。配制雜種的制種田應(yīng)與棉花大面積生產(chǎn)的種植田之間相互隔離距離大于 100米，以避免生產(chǎn)棉花與制種棉花花粉的混雜。制種田內(nèi)母本種植密度為 1500-2200抹/畝，父本的種植密度為2000抹/畝，父母本開花后及時(shí)授粉雜交， 每曰上午8: 00-下午2: 00為適宜授粉時(shí)間。授粉結(jié)束后將父本上半部及花和蕾 剪除。收獲母本上的雜交鈴即可得到雜交棉Fl種子供大面積生產(chǎn)使用。b、 在當(dāng)年收獲完母本上的雜交鈴后，父、母本植抹均不作修剪任其自然 越冬。c、 第二年，對越冬后的不育系(母本)和恢復(fù)系(父本)植林進(jìn)行修剪 和整枝，其具體作法為棉抹剛開始發(fā)新芽時(shí)，對父母本分別進(jìn)行修剪，在IO -15厘米高處剪去主莖，每林留2-3個(gè)葉節(jié)，并拔除基部已發(fā)新芽。然后在 30天后、90天內(nèi)，對已修剪并新發(fā)芽后的棉樁，選擇保留l個(gè)健壯的新芽， 其余的新芽去掉。然后在15天后進(jìn)行灌溉，并按照所栽培品種的常規(guī)栽培管 理方法進(jìn)行田間管理。在開花后的花期，人工輔助授粉進(jìn)行雜交，即配制出高 優(yōu)勢白棉雜種F1代種子，供大面積使用。d、 重復(fù)b、 c兩步的步驟3次，也即第三、四、五年均重復(fù)b、 c兩步的 步驟。即一年(一次)播種，重復(fù)利用，5年持續(xù)生產(chǎn)白棉F1雜種。
第6年開始，又重復(fù)以上的步驟；如此循環(huán)，直至該雜交種被更優(yōu)秀的新 雜交種取代。 實(shí)施例二利用多年生核不育兩系生產(chǎn)白棉雜種的方法。本例與實(shí)施例一基本相同，不同的僅僅是本例所采用的不育系為核雄性 兩用系，在a步中第一年種植的不育系植抹中含有50%的可育林，因此，在a 步中還需增加以下操作在蕾期至現(xiàn)花期，也即在蕾期后、開花前，拔除其中 50%左右的有花蕾的可育株，然后，再用余下的不育林通過人工輔助授粉與父 本進(jìn)行雜交，即配制出高優(yōu)勢白棉雜種F1代種子，供大面積使用。第二年及以后，不育系中不再有可育株，無需再進(jìn)行以上操作。實(shí)施例三利用完全核不育系多年生生產(chǎn)彩色棉雜種的方法。本例與實(shí)施例 一基本相同，不同的僅僅是將恢復(fù)系(父本)換成棕色、 綠色等彩色棉品系。且只重復(fù)b、 c兩步驟一次，也即持續(xù)生產(chǎn)雜交棉F1種子 的年限共為3年。實(shí)施例四利用核不育兩用系多年生生產(chǎn)彩色棉雜種的方法。本例與實(shí)施例二基本相同，不同的僅僅是將恢復(fù)系(父本)換成彩色棉 品系(棕色、綠色等)。 實(shí)施例五本例與實(shí)施一基本相同，不同的僅僅是所采用的不育系為細(xì)胞質(zhì)雄性不 育系，且只重復(fù)b、 c兩步驟兩次，也即持續(xù)生產(chǎn)雜交棉F1種子的年限共為4年。本發(fā)明使用的雄性不育系及恢復(fù)系可以是現(xiàn)有的各種雄性不育系及恢復(fù) 系棉花品系，并根據(jù)不同的雄性不育系及恢復(fù)系，采用相應(yīng)品系的已有栽培管 理措施進(jìn)行田間管理。
權(quán)利要求
1、利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交制種方法，其步驟是a、第一年在棉花植株能夠越冬的制種區(qū)，分別種植棉花雄性不育系和恢復(fù)系，用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；b、將收獲完種子的不育系和恢復(fù)系植株，在自然環(huán)境條件下越冬；c、下一年對越冬后的不育系和恢復(fù)系植株進(jìn)行修剪和整枝，隨后在花期用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，再次生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；d、重復(fù)b，c兩步1-3次。
2、 根據(jù)權(quán)利1所述的利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交 制種方法，其特征在于，所述的棉花植抹能夠越冬的制種區(qū)是冬季最低溫度 >10°C、年日照時(shí)數(shù)為1700-2100小時(shí)、曰照百分率為50-60%、全年降雨量為 800-1200mm的;也區(qū)。
3、 根據(jù)權(quán)利1所述的利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交 制種方法，其特征在于所述的不育系是核不育完全不育系或者細(xì)胞質(zhì)雄性不 育系。
4、 根據(jù)權(quán)利1所述的利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交 制種方法，其特征在于所述的不育系是核雄性不育兩用系，a步中第一年種 植的不育系植林中含有50%的可育抹，在開花前將可育抹完全拔除后，再用余 下的不育抹作母本和恢復(fù)系雜交，生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利1所述的利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交 制種方法，其特征在于，所述c步中對越冬后的不育系和恢復(fù)系植抹進(jìn)行修剪 和整枝的具體作法為棉抹剛開始發(fā)新芽時(shí)，在10-15厘米高處剪去主莖， 每林留2-3個(gè)葉節(jié)，并拔除基部已發(fā)新芽，然后在30天后、90天內(nèi)對已修剪 并新發(fā)芽后的棉樁，選擇保留l個(gè)健壯的新芽，其余的新芽去掉。
全文摘要
一種利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交制種方法，其步驟是a、第一年在棉花植株能夠越冬的制種區(qū)，分別種植棉花雄性不育系和恢復(fù)系，用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；b、將收獲完種子的不育系和恢復(fù)系植株，在自然環(huán)境條件下越冬；c、下一年對越冬后的不育系和恢復(fù)系植株進(jìn)行修剪和整枝，隨后在花期用恢復(fù)系作父本與不育系雜交，再次生產(chǎn)F1雜交棉種子，用于大面積生產(chǎn)；d、重復(fù)b，c兩步1-3次。該種方法能夠一年播種多年持續(xù)收獲雜交種子，雜交制種省工省時(shí)，費(fèi)用低，雜種優(yōu)勢保持時(shí)間長，雜交棉的產(chǎn)量和品質(zhì)也能得到保障，便于商業(yè)化應(yīng)用，對棉花雜種優(yōu)勢利用技術(shù)的推廣具有重要意義。
文檔編號A01H1/02GK101124886SQ20071004984
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者周洪俊, 岳福良, 超 張, 張小軍, 張小紅, 張相瓊, 楊澤湖, 楊益品, 毛正軒, 牟方生, 龔一耘 申請人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所;四川諾亞生物科技有限公司