專利名稱：棉花高溫敏雄性不育兩系雜交種子生產方法
技術領域：
本發明屬于農作物雜交制種技術領域，具體涉及一種利用棉花高溫敏雄性不育品種(系)作母本，耐高溫的常規品種(系)作父本的兩系雜交種子生產的方法。
背景技術：
目前，棉花雜交種子生產有兩種方法，一是利用雄性不育系作母本的方法(邢以華，棉花雄性不育的研究與應用，中國棉花，1988(15)44-6)，即由細胞核控制或由細胞質控制的雄性不育系作母本，用雄性可育的品種(系)作父本，生產雜交種，這種方法可以生產較高純度的雜交種，是一種較好的方法，但利用細胞核雄性不育系，必須實現三系配套，如果沒有相配套的保持系，就無法繁殖不育系，因而選配優良的組合受到三系配套的制約，利用細胞核質互作雄性不育雖可生產種子，但制種時母本必須拔除部分可育株，因而影響F1代種子生產，從而使核不育雜種優勢的大面積應用受到了制約，且雄性不育基因的表達具有嚴格的時空順序(楊伯祥等，棉花雙隱性核不育系的研究與應用，中國棉花，1999(26)311-12)。
而細胞質雄性不育系的不育性，不同株系間差異較大，因而至今不能做到完全保持和完全恢復，且雜交后代產量、品質優勢不明顯，因而未能大面積推廣應用；二是人工去雄制種，后代優勢明顯，可以生產大量種子，但因為需人工去雄，需要大量的人工，勞動生產率低，用工多，難以生產大量的生產用種，且棉花開花時正值高溫時節，勞動強度大，人工去雄工作十分辛苦，因而F1代種子生產成本高，增加了植棉生產成本。而目前在生產中應用的雜交棉品種多為F2代種子，而F2代在產量、品質和抗性等方面都無法與F1代優勢相比；且人工去雄時因個人操作技術水平不同，有時可能因去雄不完全而導致雜交種子純度達不到要求。90年代初，宇文璞等，選育出苗期有芽黃標記的新型核不育芽黃A并繼而發現了芽黃A的溫敏感特性，但其不育性屬低溫控制，在正常生產季節、正常環境條件下不能制種。
高溫對棉花不育性的影響，韋貞國等的研究認為每5天的平均日最高氣溫在33℃以上，相應15天后1～2級不育花率大大提高。高溫導致棉花雄性不育前人雖有些研究，但未能選育出在正常制種季節完全不育的、可應用的材料。利用棉花高溫敏雄性不育系制種生產雜交種子，國內外尚未見成功報導。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種新的生產兩系雜交棉種子的方法，使用這種方法可以使棉花雜交制種成為一種較容易的工作，可以實現大面積制種，而使兩系雜交棉種F1代大面積應用于生產成為現實，可以使雜交棉的優勢得到充分發揮，增產增收。使用本發明可以解決棉花雜交制種親本較難選擇，制種難以獲得高產等問題，在親本選擇時無需考慮親本的親和性，可以方便地實現配組；由于使用了高溫敏不育系，不育度高，也不需要人工去雄，可以大大地減輕制種時人工去雄的勞動強度、也可以實現規模化制種，從而降低生產成本，提高經濟效益，解決生產中不能普遍應用F1代的技術難題。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是棉花雄性器官從開始分化起，對高溫的忍耐能力遠遠小于雌性器官。出現染色體落后，不能配對；四分體成串狀分離或不能分離，無內含物；花粉粒停留在收縮期或單核期，即使形成花粉粒，也出現畸形——大乳突或無刺、無生活力等，而其它性狀正常導致自花不能授粉成鈴，且變異一旦發生，即使外界溫度短期內(3-4天)降至臨界溫度以下時也不能逆轉。利用這一特點，通過定向選擇，選育出廣親和的高溫敏雄性不育品種[系]，利用高溫雄性不育品種[系]與其它棉花親本配組，從而可以方便地大面積制種，為雜種優勢利用F1代化提供了條件。
本發明提供的是一種全新的生產棉花雜交種的方法，是利用人工選擇的具有高溫不育特性的棉花品種(系)作為母本，用其它可以與之配組的品種(系)作父本，按照一定的比例種植，授粉獲得雜交種子。本發明中的具有高溫不育特性的棉花品種(系)是在27℃以上的高溫條件下雄性不育，在低于27℃以下的溫度條件下可育，利用這一特性，在27℃以上的溫度條件下可以用于制種，在27℃以下的溫度條件下可以正常開花自交授粉進行繁殖；在繁殖親本時可以選擇符合條件的其它地點進行繁殖，也可以錯開高溫季節進行繁殖；同樣在選擇親本時不需考慮親本的親和性，從而使在制種時可以隨意配組，增加配組空間，可以選配出更多更好的雜交品種；本發明中父母本的行比可以采用多種方式，只要可以滿足傳粉的需要，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，利用自然界的昆蟲傳粉，不需要特別的措施，也可以采用人工輔助授粉，或者在制種田中放養一些昆蟲，比如蜜蜂幫助傳粉；在開花季節，要注意溫度的變化，注意不育系的花粉育性情況，制種開始時，去掉低于27℃所開的花和幼鈴，在制種結束后去掉無效花蕾；在棉鈴吐絮后單獨收獲，分別軋花，單獨收獲種子；所用的父本，是在27℃以上溫度條件下雄性可育的品種(系)，可以是具有抗病性如抗枯、黃萎病的品種，也可以是具有抗蟲的品種，或者是轉基因的品種，或者是彩色棉，配制的雜交組合分別具有與父本相同性狀的雜交組合；在制種時要調節花期，使父母本的花期相適應，在適合制種的條件時，父本能夠提供大量的花粉，滿足制種的需要，同樣，在利用昆蟲輔助授粉時，要控制化學農藥的使用，過多的使用化學農藥有可能殺死昆蟲，或因農藥的氣味影響昆蟲的傳粉；在正常開花時要調節好田間的水分狀況，有利于正常的傳粉，提高成鈴，提高種子產量。
本發明的有益效果是棉花高溫敏雄性不育兩系種子生產法具有與其它種子生產法所不可比擬的優點一是能“一系兩用”，在高溫條件下，母本雄性不育，其他性狀正常，可利用其制種生產雜交種子，節約了人工去雄用工，而當其發育階段日均溫度在27℃以下時，不需要保持系，母本育性恢復，自交成鈴，因而可采用異地或錯開高溫季節種植，使其自交生產母本種子；二是具有廣親和性，在高溫階段，所有栽培種與之雜交均可成鈴，且F1代育性完全恢復，因而選配組合自由度大；其三是制種時省工，生產效益高，目前我國多采用人工去雄制種，每667m2每天需4-5人，工作時間在10小時左右，而用高溫敏兩系法制種，每667m2只需1-2人，每天工作2-3小時；四是F1代產量、品質優勢強；五是制種時間長，可連續制種近40天，因而種子生產量大。
具體實施例方式從下面的描述中，本領域的專業技術人員可以清楚地了解到本發明的目的，以及本發明的實施方式1.親本選擇在自然生態條件下，篩選對高溫反應敏感的品種(系)，待不育遺傳特性穩定后，異地或錯開高溫季節繁殖親本。
2.廣泛配組利用棉花栽培品種，廣泛測配，篩選強優組合。
3.兩系制種父母本按一定比例種植，如父母本行比為1∶9種植，根據父母本的特性，調節花期相遇，在7月中旬至8月20日期間開花，利用高溫條件授粉，進行制種，生產兩系雜交種子。
實施例發明人選育成功在日均溫度27℃以上雄性完全不育的溫敏系CH98-1，CH98-2，用抗病品種泗棉3號作父本，配制的抗病組合農雜254，比對照湘雜2號增產顯著；用抗蟲棉33B作父本，配制的抗蟲組合農雜258，表現出抗蟲性，且比對照湘雜棉2號增產6％；用優質品系96-41為父本，配制的組合農雜259，品質出現超親優勢；用棕絮1號作父本，配制的彩色組合農雜300，比對照增產達19％，雜種后代棉絮具有彩色性狀。
具體方式為用具有高溫敏特性的CH98-1作母本，于4月中旬播種，用抗病品種泗棉3號作父本，于同期播種，育苗，按照父母1∶9的比例適時移栽，進行正常的田間管理，加強肥水調控，使棉花父母本生長正常，在7月中旬至8月20日期間處于27℃以上的高溫條件下，正常開花，授以父本花粉成鈴，在棉花吐絮后分別收獲籽棉，對雜種單獨軋花，收獲種子，在種子收獲的任何環節要按照標準進行，防止混雜；在氣溫出現異常時要檢測母本花粉的育性情況；在制種時節為了提高成鈴率最好進行適當的人工輔助授粉，也可以在棉田周圍放養一定數量的蜜蜂幫助傳粉，數量可以不作限制，只要基本上所有的母本植株授粉就行。在低于27℃的溫度條件下，可以進行自花授粉，用于繁殖親本，當然，親本的繁殖也可以選擇適宜的地點異地進行繁殖；農學技術領域的專業人員也清楚地知道，棉花制種的常規的基本知識，比如田間灌溉，肥水管理，害蟲防治等一系列的管理措施。
對于本發明來說，是利用在27℃以上高溫條件下不育的棉花品種作為母本進行制種，這一實施方式可以實現隨機配組，大面積制種，普及雜種優勢利用F1代化。
本發明雖然只提供了一個實施方式，但應當理解，對于采用其它品種作為父本而進行制種，有適當的改變，這一點對于本領域專業技術人員來說是顯而易見的。
權利要求
1.一種棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于用在27℃以上溫度條件下雄性不育、雌性可育的高溫敏品種(系)作母本，以常規耐高溫的品種作父本，進行異交授粉，生產兩系雜交棉種子。
2.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于父本與母本種植配比為2∶8或1∶9。
3.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于其母本可以是廣親和的高溫敏雄性不育品種(系)，授以父本花粉成鈴，收獲種子。
4.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于在異地種植或錯開高溫季節，即在溫度低于臨界溫度(27℃)雄性可育的條件下繁殖母本，在高于臨界溫度雄性不育的情況下制種。
5.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于其父本包括所有在27℃以上高溫條件下雄性可育的品種和品系，也可以是抗蟲棉品種(系)。
6.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于父本可以是抗枯、黃萎病的品種(系)。
7.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于父本可以是有色棉、超長絨棉等品種(系)。
8.根據權利要求1所述的棉花兩系雜交種子的生產方法，其特征在于母本可早于或遲于父本開花。
全文摘要
本發明涉及一種棉花高溫敏雄性不育兩系種子生產方法,利用陸地棉品種或個體間雄性忍耐高溫的能力小于雌性的特點,進行定向選擇,培育高溫敏雄性不育系,并以此作母本,以常規耐高溫的品種作父本,在日均溫大于27℃的條件下,父母本異花授粉,生產兩系雜交棉種子。本發明具有“一系兩用”,有廣親和性,制種時省工,F1代制種產量高、品質優勢強,制種時間長,可連續制種近40天,種子生產量大的特點。
文檔編號A01H1/02GK1382371SQ02114090
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月26日 優先權日2002年4月26日
發明者余筱南, 陳金湘, 劉愛玉, 李瑞蓮 申請人:湖南農業大學