專利名稱：棉花三系雜交種育種技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種雜交棉的育種技術(shù)，屬于棉花質(zhì)核互作型雄性不育三系雜交種育種技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于陸地棉細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)核互作型雄性不育三系育種技術(shù)。國(guó)際專利分類號(hào)為A01H1/02。
當(dāng)前國(guó)際上應(yīng)用三系配套技術(shù)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(shù)未能徹底突破，因此雜交棉的應(yīng)用仍處于落后狀態(tài)。但是由于雜種優(yōu)勢(shì)增產(chǎn)相當(dāng)突出，因此在人多地少的國(guó)家的部分地區(qū)采用如下方式生產(chǎn)雜交棉(1)付出大量勞力來(lái)搞人工雜交制種以生產(chǎn)雜交棉，如印度全國(guó)推廣種植雜交棉達(dá)數(shù)千萬(wàn)畝，他們制成的雜交棉4號(hào)增產(chǎn)達(dá)1-2倍。我國(guó)山東、河南等地利用人工雜交制種來(lái)種植雜交棉也有幾萬(wàn)畝。(2)是利用核不育系采取兩系法制種來(lái)生產(chǎn)雜交棉;如我國(guó)四川利用這種方式生產(chǎn)雜交棉達(dá)300萬(wàn)畝。兩系法制種雖可節(jié)省去雄人工，但制種時(shí)還要拔除一半無(wú)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(lái)暫時(shí)加以應(yīng)用。(3)利用化學(xué)殺雄及指示性狀生產(chǎn)雜交種;這種方法生產(chǎn)的雜種雜質(zhì)較多，種子嚴(yán)重不純，無(wú)法使用。要解決大面積機(jī)力播種條件下的供種問題，必需解決三系配套的制種技術(shù)。
在三系研究方面，據(jù)國(guó)外報(bào)導(dǎo)，至今認(rèn)為只有美國(guó)的具有哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)的胞質(zhì)型三系材料能夠初步配套，但據(jù)中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所將此套材料引入我國(guó)的鑒定結(jié)果，證明它并未能完成全配套。它只有不育系及保持系達(dá)到配套要求，而恢復(fù)系并未過關(guān)。該所由美國(guó)直接引入的兩個(gè)恢復(fù)系都有育性分離。說明該恢復(fù)系的育性極不穩(wěn)定，而且恢復(fù)能力很差。如該所引入的由美國(guó)直接配制的19個(gè)雜種一代，經(jīng)試種結(jié)果，普遍出現(xiàn)有不育株占20-40%，最多的在50%以上，可見恢復(fù)株率只能達(dá)到60-80%，最低的只能恢復(fù)50%左右，由于恢復(fù)水平低，而且雜種優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)，產(chǎn)量很低。因此不可能提供給生產(chǎn)應(yīng)用。最近又有美國(guó)專家韋爾的研究結(jié)果提出。認(rèn)為此種具有哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)不育系所配雜種。由于受哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)的影響，其雜種的產(chǎn)量要低于正常陸地棉細(xì)胞質(zhì)雜種的產(chǎn)量，因此他對(duì)此套材料的利用價(jià)值加以否定。
最近，我國(guó)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)一師農(nóng)科所成功地利用美國(guó)哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)的胞質(zhì)型三系材料，轉(zhuǎn)育成海島棉及陸地棉不育系及其相應(yīng)的保持系一套，其不育程度及不育株率都可達(dá)100%，但育成的恢復(fù)系較差，盡管恢復(fù)株率達(dá)100%，但恢復(fù)度只有93-96%，最低的只有76%，因此在生產(chǎn)上應(yīng)用受到限制，基本仍屬于美國(guó)三系材料配套的改進(jìn)。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述的問題，提出一種與美國(guó)哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)的胞質(zhì)型三系材料完全不同三系配套育種技術(shù)，通過選育出的棉花胞質(zhì)雄性不育三系(不育系、保持系、恢復(fù)系)，配制棉花強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合，從而較大幅度地提高棉花單位面積產(chǎn)量。
本發(fā)明是具有陸地棉細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)核互作類型棉花三系雜交種育種技術(shù)分以下幾個(gè)步驟1、選育不育系用石短棉和軍海棉雜交、然后自交、再雜交、再自交選出不育系104-7A。以不育系104-7A分別同冀棉8號(hào)、冀棉10號(hào)、冀棉11號(hào)、冀棉12號(hào)、冀棉13號(hào)、冀棉14號(hào)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A轉(zhuǎn)育五代以上，即成相應(yīng)的不育系11個(gè)〔不育系冀棉(8、10、11、12、13、14)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A〕。轉(zhuǎn)育的十一個(gè)五代以上的不育系，除雄性不育外，其他性狀同原品種幾乎相等，如中58A，株高1.1米，葉形中等，莖少毛略紅，株型塔狀，花冠比原品種略小，雄蕊無(wú)花粉，主體絨長(zhǎng)27mm，衣分48-49%，籽指8克左右，比強(qiáng)度21.7，馬克隆值4.5。
2、保持系的選育對(duì)冀棉8(10、11、12、13、14)號(hào)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A進(jìn)行轉(zhuǎn)育可成與其相對(duì)應(yīng)不育系的保持系。
3、恢復(fù)系的選魚由0-613-2系統(tǒng)選育出恢復(fù)系641。
4、利用選育出的不育系、保持系、恢復(fù)系可組合出陸地棉或海島棉的雜交品種。
利用以上的11種不育系任意之一作母本，以其相應(yīng)的保持系作父本雜交，能使其后代保持100%的不育，根據(jù)測(cè)定11種不育系中的不育系中海A(7124)是具有加強(qiáng)基因的不育系即對(duì)任何保持系都表現(xiàn)為不育?；謴?fù)系641具有恢復(fù)加強(qiáng)基因，即對(duì)任何不育系都能恢復(fù)可育，恢復(fù)株率和恢復(fù)度都是100%，恢復(fù)性能優(yōu)良。
本發(fā)明的特點(diǎn)1、本發(fā)明選育的不育系104-7A是陸地棉的細(xì)胞質(zhì)而美國(guó)的不育系是哈克尼西棉的細(xì)胞質(zhì)。104-7A屬陸地棉類型。經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良，可轉(zhuǎn)育成陸地棉和海島棉的優(yōu)良品種，選到具有加強(qiáng)基因的不育系中海A，這樣的不育系容易被恢復(fù)，能搞三系配套。
2、本發(fā)明選育的不育系作母本以其相應(yīng)的保持系作父本雜交，能使其后代保持100%的不育，不育系中海(7124)A具有加強(qiáng)恢復(fù)基因。
3、本發(fā)明選育的保持系中海(7124)具有加強(qiáng)恢復(fù)基因。而美國(guó)和新疆的保持系都無(wú)加強(qiáng)恢復(fù)基因。
4、本發(fā)明選育的恢復(fù)系641具有加強(qiáng)基因，恢復(fù)株率和恢復(fù)度都是100%。恢復(fù)性能優(yōu)良。而美國(guó)的恢復(fù)系的恢復(fù)性能不理想，新疆的恢復(fù)度也只有93-96%。本發(fā)明的恢復(fù)系641，植株高0.7至0.8米，葉中等略小，葉光莖少毛，莖略細(xì)弱，花冠乳白，雌蕊發(fā)達(dá)，花粉多黃色，主體絨長(zhǎng)27mm，衣分46-48%，籽指8克左右。
實(shí)施例下面以選育冀棉8號(hào)雜交種為例詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施方案1、冀棉8號(hào)不育系選育A、不育材料104-7A的選育石短5號(hào)與軍海棉經(jīng)雜交、自交、再雜交、自交選育而成不育材料104-7A。
B、將不育材料104-7A的不育基因轉(zhuǎn)育到冀棉8號(hào)上，連續(xù)轉(zhuǎn)育5代以上，新育成的不育系冀棉8號(hào)不育性即穩(wěn)定，其在不同環(huán)境、不同年代，不育率和不育度都為100%。新育成的不育系冀棉8號(hào)除雄性不育外，其它性狀同原種相同。
2、冀棉8號(hào)保持系大多數(shù)陸地棉和海島棉都可做保持系，保持不育極易。
3、恢復(fù)系641(1)、來(lái)源由0-613-2系選育而成。
(2)、主要特點(diǎn)屬陸地棉類型，具有恢復(fù)加強(qiáng)基因。
4、雜交棉冀棉8號(hào)不育系×恢復(fù)系641為陸地棉類型，雜種優(yōu)勢(shì)突出，較對(duì)照增產(chǎn)30%，纖維長(zhǎng)度30-31毫米，細(xì)度7100米/克，纖維潔白，衣分47%，強(qiáng)力3.5克，其它性狀同原種冀棉8號(hào)差異不大。
本發(fā)明效果1、選育的不育系和恢復(fù)系經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良，恢復(fù)系的衣分是47-48%，不育系的衣分是48-49%，而美國(guó)和新疆的衣分最高35%。
2、省去人工去雄，節(jié)省50%的勞力。
3、棉花雜交種一般增產(chǎn)20-30%。
權(quán)利要求
1.一種雜交棉的育種技術(shù)，包括選育不育系、保持系、恢復(fù)系及其利用三系生產(chǎn)雜交種的方法，其特征在于(1)選育不育系的方法a、用石短棉和軍海棉雜交、然后自交、再雜交、再自交選出不育系104-7A。b、以不育系104-7A分別同冀棉8號(hào)、冀棉10號(hào)、冀棉11號(hào)、冀棉12號(hào)、冀棉13號(hào)、冀棉14號(hào)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A轉(zhuǎn)育五代以上，即成相應(yīng)的不育系11個(gè)[不育系冀棉(8、10、11、12、13、14)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A]。(2)保持系的選育對(duì)冀棉8(10、11、12、13、14)號(hào)、湘無(wú)48A、石短5A、中521A、中58A、中海A進(jìn)行轉(zhuǎn)育可成與其相對(duì)應(yīng)不育系的保持系。(3)由0-613-2系統(tǒng)選育出恢復(fù)系641。(4)利用選育出的不育系、保持系、恢復(fù)系可組合出陸地棉或海島棉的雜交品種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于選育不育系采用不育系104-7A來(lái)轉(zhuǎn)育。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于使用不育系104-7A轉(zhuǎn)育成的不育系同恢復(fù)系641配組來(lái)制備雜交棉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于用不育系中海A和恢復(fù)雜交來(lái)制備雜交種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于用保持系中海A保持不育。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于恢復(fù)系使用恢復(fù)系641，同其他任何不育系配組，來(lái)制備雜交種。
全文摘要
一種雜交棉的育種技術(shù)，包括選育不育系、保持系、恢復(fù)系及其利用三系生產(chǎn)雜交種的方法，屬于棉花質(zhì)核互作型雄性不育三系雜交種育種技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于陸地棉細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)核互作型雄性不育三系育種技術(shù)。本發(fā)明的保持系能保持不育系的不育率和不育度都是100％，恢復(fù)系對(duì)不育系的恢復(fù)率達(dá)到100％。用本發(fā)明制種能節(jié)省50％的勞力，一般增產(chǎn)20-30％。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1054699SQ90101260
公開日1991年9月25日 申請(qǐng)日期1990年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月14日
發(fā)明者賈占昌 申請(qǐng)人:河北省邯鄲地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所