專利名稱：棉花三系配套育種技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于棉花胞質雄性不育三系雜種優(yōu)勢利用技術領域。國際專利分類號為A01H1/02。
當前國際上應用三系配套技術已經(jīng)成功地培育和推廣種植了雜交玉米、雜交高粱、雜交水稻等多種作物。但在棉花方面由于三系配套技術未能徹底突破，因此雜交棉的應用仍處于落后狀態(tài)。另一方面由于雜種優(yōu)勢增產(chǎn)相當突出，因此在人多地少的國家的部分地區(qū)，他們寧愿付出大量勞力來搞人工雜交制種以生產(chǎn)雜交棉，如印度全國推廣種植雜交棉達數(shù)千萬畝，他們制成的雜交棉4號增產(chǎn)達1-2倍。我國山東、河南等地利用人工雜交制種來種植雜交棉也有幾萬畝;四川地區(qū)則是利用核不育系采取兩系法制種來生產(chǎn)雜交棉達300萬畝。人工雜交制種必然耗用大量勞力，兩系法制種雖可節(jié)省下去雄人工，但制種時還要拔除一半無效的可育株，因此這兩種方法同樣是用工多，成本高，種子產(chǎn)量低，不可能滿足大面積供種，只能限于在人多地少的條件下，在小面積上或采用育苗移栽的種植方式下來暫時加以應用。要解決大面積機力播種條件下的供種問題，必需解決三系配套的制種技術。但在三系研究方面，據(jù)國外報導，至今認為只有美國的具有哈克尼西棉細胞質的胞質型三系材料能夠初步配套，但據(jù)中國棉花研究所將此套材料引入我國的鑒定結果，證明它并未能完成全配套。它只有不育系及保持系達到配套要求，而恢復系并未過關。該所由美國直接引入的兩個恢復系都有育性分離。說明該恢復系的育性極不穩(wěn)定，而且恢復能力很差。如該所引入的由美國直接配制的19個雜種一代，經(jīng)試種結果，普遍出現(xiàn)有不育株占20-40%，最多的在50%以上，可見恢復株率只能達到60-80%，最低的只能恢復50%左右，由于恢復水平低，而且雜種優(yōu)勢不強，產(chǎn)量很低。因此不可能提供給生產(chǎn)應用。最近又有美國專家韋爾的研究結果提出。認為此種具有哈克尼西棉細胞質不育系所配雜種。由于受哈克尼西棉細胞質的影響，其雜種的產(chǎn)量要低于正常陸地棉細胞質雜種的產(chǎn)量，因此他對此套材料的利用價值加以否定。
本發(fā)明的目的是選育棉花胞質雄性不育三系(不育系、保持系、恢復系)，配制棉花強優(yōu)勢組合，從而較大幅度地提高棉花單位面積產(chǎn)量。
本發(fā)明的特征是以海島棉44B不育系為母本、海島棉44B保持系為父本雜交，繁植100%的44B不育系，或者以陸地棉308F不育系為母本，陸地棉308F保持系為父本雜交，繁植100%的308F不育系。以海島棉44B不育系為母本，陸地棉3667恢復系為父本雜交配制雜交種;或者以陸地棉308F不育系為母本，陸地棉277R-36恢復系為父本，雜交配制雜交種。繁植制種中采取安全隔離，適期播種，合理密植，適宜行比，調節(jié)花期，人工輔助授粉，去雜去劣技術措施。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下1、本發(fā)明轉育成海島棉型及陸地棉型胞質雄性不育系及其相應保持系各一套，其不育程度及不育株率均為100%。
2、本發(fā)明育成新恢復系兩個(277R-36及3667)，它們能使雜種一代的恢復株率達100%，恢復度分別提高到93-96%，解決了多年存在的恢復力差的老大難問題，使三系配套達到了較高水平。
3、配制的海陸雜種一代，霜前皮棉增產(chǎn)已經(jīng)突破68%以上，充分肯定了雜種優(yōu)勢是突出的。
下面詳細敘述本發(fā)明的實施方案一、本發(fā)明的主要技術內(nèi)容本發(fā)明為具有哈克尼西棉細胞質的胞質型棉花三系配套育種技術，其具體內(nèi)容如下1、轉育成海島棉型及陸地棉型的雄性不育系及其保持系各一套，即利用海島棉44B保持系為父本，來對海島棉44B不育系為母本進行雜交，能使其后代保持為100%的44B不育系，又利用陸地棉308F保持系為父本，來對陸地棉308F不育系為母本進行雜交，也能使其后代保持為100%的308F不育系。由于此類不育系具有哈克尼西棉的細胞質，而通稱之為H型不育系，上述兩者不育系的不育性相當穩(wěn)定，不易受環(huán)境影響，不育度為100%，而兩者的保持系均能使不育系的后代保持為100%的不育株率。
2、育成新恢復系兩個(1)新恢復系277R-36用它來與H型不育系雜交所配成的雜種一代，經(jīng)連續(xù)四年的重復試驗結果，全一致表現(xiàn)為育性能完全恢復，恢復株率達100%。它唯一存在的缺點是其雜種一代早期花的育性不穩(wěn)定，易受低溫影響，但至開花中期后，其雜種一代的恢復度可提高到93%以上。
(2)新恢復系3667用它來與H型不育系雜交，它不僅能使雜種一代的恢復株率達100%，而且能使雜種一代早期花的恢復度達到96%以上，由此說明新恢復系3667的恢復能力已經(jīng)達到了一個較高水平。
(3)強優(yōu)勢組合利用海島棉44B不育系為母本，以新恢復系3667為父本，所配制成的雜交棉，其霜前皮棉較對照增產(chǎn)已突破68%以上，而且纖維品質相當于中長絨海島棉。
二、本發(fā)明與國內(nèi)外已有同類先進技術全面對比情況1、本發(fā)明轉育成海島棉44B不育系及陸地棉308F不育系，兩者的不育度為100%。美國胞質型不育系(DEC-HAMS277及PaYmaster303)的不育度也是100%。
2、本發(fā)明選育的相應保持系，其保持能力與美國保持系完全相同，都能保持不育系后代為100%的不育株率。
3、本發(fā)明育成的兩個新恢復系具有以下幾個獨特優(yōu)點(1)恢復株率高。兩個新恢復系的恢復株率均為100%，而美國恢復系普遍只能恢復60-80%，最低只有50%。
(2)恢復度高。育成的新恢復系3667，它能使雜種一代早期花的恢復度為61%。但開花中后期的恢復度能提高到93%。而美國恢復系全開花期的恢復度只有60%左右。
(3)育性穩(wěn)定。育成的兩個新恢復系，其自交后代無育性分離，全表現(xiàn)為可育株，而美國恢復系的自交后代常分離有20%左右的不育株出現(xiàn)。
(4)雜種優(yōu)勢強。增產(chǎn)顯著，利用新恢復系所配組合表現(xiàn)普遍增產(chǎn)，最高的增產(chǎn)已突破68%，而美國恢復系所配的雜種一代，據(jù)中棉所的試驗，其產(chǎn)量僅為對照(魯棉一號)產(chǎn)量的40%左右。
三、三系的主要性狀(一)海島棉44B保持系1、來源由海島棉6302的天雜變異系統(tǒng)育成。
2、主要特征特性植株筒形，中等高大，一般株高60-70公分，莖稈堅實，零式分枝，果柄較短。葉片較大，革質，3-5裂，葉裂較淺，花冠淺黃色，基部有紅心，鈴卵園形，鈴肩明顯，鈴嘴鈍尖，鈴重3.5克左右，光籽。衣分31-32%，纖維乳白色，絨長33-34毫米，細度5500-6000米/克，單纖維強力5-6克，生育期150-155天，為中熟種，霜前花可達75-80%。
(二)海島棉44B不育系1、來源利用海島棉44B對PaYmaster不育系雜交轉育而成。
2、主要特征特性雄性不育，為無花粉型。不育花花冠較小，花藥瘦小不能開裂，不育性相當穩(wěn)定，不育度為100%，而雌性發(fā)育良好，授粉后能正常成鈴，此外其它全部特征特性與44B保持系完全相似。
(三)陸地棉308F保持系1、來源由海南引進的品種資源中系統(tǒng)育成。
2、主要特征特性植株高大，一般株高為80-90公分，株形為園筒形，零式分枝，果柄短，全株所含的黑褐色腺體較少，為少腺體類型，葉片較大，3-5裂，葉裂較深，花冠乳白色，無紅心，鈴園形，有肩，鈴嘴短，鈍尖，鈴重5-6克左右，種子被灰白色短絨，衣分34-35%，纖維潔白，絨長28-29毫米，細度5000-5500米/克，單纖維強力4克，生育期130-135天，早熟性好，霜前花可達95%以上。
(四)陸地棉308F不育系1、來源利用陸地棉308F對DES-HAMS277不育系雜交轉育而成。
2、主要特征特性其雄性不育特征與44B不育系相同，為無花粉型，不育系穩(wěn)定，不育度為100%，除此外，其它全部特征特性與陸地棉308F保持系完全相似。
(五)陸地棉恢復系277R-36及36671、來源277R-36是由DES-HAF277的天雜變異系統(tǒng)育成，3667則又是在277R-36中的天雜變異系統(tǒng)育成。
2、主要特征特性兩者的恢復能力不同，3667的恢復能力高于277R-36，除此外，兩者的形態(tài)特征是基本相似，植株塔形，株高70-80公分，3類分枝，葉片裂缺較深，花冠乳白色，無紅心，鈴園形，鈴嘴鈍尖，鈴重5.3克，種子密被灰白色短絨，衣分33-34%，纖維潔白，絨長33-34毫米，細度7170-8293米/克，單強力3.04克，生育期155-160天，稍晚熟，霜前花可達70-75%。
(六)雜交棉1、44B不育系×3667恢復系為海陸雜種，雜種優(yōu)勢相當突出，較對照增產(chǎn)68%，纖維長度35毫米，細度7207米/克，強力3.5克，纖維乳白色，衣分31.4%，鈴重4.5克，植株高大，塔形，長果枝，為4類分枝，結鈴性強，單株結鈴數(shù)最高曾達171個，生育期150天，為中熟種，霜前花達75-80%。
2、308F不育系×277R-36恢復系。
為陸地棉雜種，較對照增產(chǎn)18.9%，鈴重5-6克，衣分33%，纖維潔白，纖維長度30-31毫米，細度6500-7000米/克，強力3.5克，植株塔形，長果枝，為3號分枝，生育期150-155天，為中熟種，霜前花達75-80%。
四、繁殖及制種的要求1、安排好隔離區(qū)。為防止昆蟲傳粉造成生物混雜，在繁殖田或制種田的周圍要求500米范圍內(nèi)不能種其它棉花，而最好是種同一種父本品種。
2、適當調節(jié)播期，使花期相遇，保持系與不育系花期相同，可同期播種，不用調節(jié)，但恢復系開花期比不育系晚，因此宜把恢復系提前一周播種。
3、父本行與母本行的配置比例以1∶5為宜。
4、授粉方式。當前在利用蜜蜂傳粉尚未研究成熟之前，仍應采取人工授粉方法。
5、重施花鈴肥，以提高種子產(chǎn)量。
6、適時提早打頂，不育系在本地宜在7月10-15日打頂。以保證霜前充分成熟。
五、雜交棉栽培技術要點由于雜交棉生育期稍長，而且植株高大，生長旺盛，在栽培上應掌握以下幾點1、地膜栽培，適期早播，以4月5-15日播種為宜。
2、適當稀植，既能充分發(fā)揮個體的增產(chǎn)潛力，又能減少播種量，以擴大雜交棉的種植面積，以采用70×30公分的株行距，每畝保苗3000株左右為宜。
3、施肥量應大于常規(guī)棉，應采取增施基肥及重施花鈴肥，以防后期脫肥造成早衰。
4、適時打頂。海陸雜交棉在7月20日打頂，雜交陸地棉在7月25日打頂為宜。
權利要求
1.一種棉花胞質雄性不育三系雜種優(yōu)勢利用的方法，其特征是以海島棉44B不育系為母本，海島棉44B保持系為父本雜交，繁殖100%的44B不育系，或者以陸地棉308F不育系為母本，陸地棉308F保持系為父本雜交，繁殖100%的陸地棉308F不育系；以海島棉44B不育系為母本，陸地棉3667恢復系為父本雜交，配制雜交種，或者以陸地棉308F不育系為母本，陸地棉277R-36恢復系為父本雜交，配制雜交種；繁殖制種中采取安全隔離，適期播種，合理密植，適宜行比，調節(jié)花期，人工輔助授粉，去雜去劣技術措施。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是安全隔離為繁殖田或制種田的周圍要求500米范圍內(nèi)不能種其它棉花，最好種植同一父本品種。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是適期播種為不育系、保持系同期播種，恢復系提前一周播種。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是適宜行比為父本行與母本行的配制比例以1∶5為宜。
全文摘要
一種棉花胞質雄性不育三系雜種優(yōu)勢利用的方法，以44B不育系與44B保持系雜交或者以308F不育系與308F保持系雜交繁殖不育系。以44B不育系與3667恢復系雜交或者以308F不育系與277R-36恢復系雜交配制雜交種。在繁殖制種中，采取安全隔離，適期播種，合理密植，適宜行比，調節(jié)花期，人工輔助授粉，去雜去劣技術措施。本發(fā)明不育系不育度、不育株率均達到100％。雜交種恢復度達到93-96％，恢復株率達100％，霜前皮棉增產(chǎn)68％以上。
文檔編號A01H1/02GK1046833SQ8910285
公開日1990年11月14日 申請日期1989年5月4日 優(yōu)先權日1989年5月4日
發(fā)明者楊亞東, 肖珍成, 陳長明 申請人:新疆生產(chǎn)建設兵團農(nóng)業(yè)建設第一師農(nóng)業(yè)科學研究所