专利名称：一种三系杂交棉的制种方法
技术领域：
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种三系杂交棉的制种方法。
背景技术：
传统的棉花杂交制种需要将棉花的母本雄蕊去除，然后采集父本的花粉进行人工授粉。虽然生产出的杂交一代具有产量上的优势，但是这种方法用工多，制种时间长，而且纯度不易保证。棉花三系制种技术，即不育系、恢复系、保持系三系配套制种技术最早由美国率先开展研究，研究人员利用具有哈克西尼棉细胞质的不育系，同具有恢复不育能力的恢复系进行杂交生产出杂交棉种。但由于恢复系的恢复能力比较差，所以无法直接应用到生产中去。近些年通过我国科学家的努力，恢复系的三系配套水平不断提高，如浙江大学利用谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因导入哈克西尼细胞质恢复系中从而提高恢复能力；中国农科院分子生物研究中心将bt gfm cryla、bt cryla+cpti的抗虫基因转化不育系和恢复系。目前我国现有的三系配套制种技术可以节省60%左右的劳力，且三系配套的品种已经开始在生产中应用。但目前三系杂交棉还存在制种成本较高、棉花杂交一代产量提高幅度不如两系杂交种等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三系杂交棉的制种方法，该制种方法具有母本不育系适于密植、开花高度集中、能进一步降低制种人工成本、且该杂交一代产量高等优点。为了实现所述目的，本发明采用的技术原理是采用将零式、I式果枝作为母本株型的三系杂交棉的制种方法，即将选育出的零式、I式果枝的海陆混不育系与海陆混恢复系进行杂交生产出杂交棉种，利用零式、I式果枝棉花期集中的特性，将制种时间从40天缩短至7 10天，通过缩减制种时间和增加母本密度来达到降低棉花制种劳力的目的。本发明公开了一种三系杂交棉的制种方法，包括下列步骤a)培育零式、I式果枝的不育系利用陆地棉不育系与海陆混保持系回交，最后培育出零式、I式果枝的海陆混不育系，即母本；b)培育恢复系陆地棉品种恢复系与海陆混品种杂交，培育出海陆混恢复系，即父本；c)制种以零式、I式果枝的不育系为母本、海陆混恢复系为父本杂交，生产出三系杂交种。在一优选实施例中，所述陆地棉不育系为利用泗棉3号不育系及皖棉12号杂交， 其中皖棉12号为父本，并用其作为回交亲本回交育成皖棉12A不育系。在一优选实施例中，所述海陆混品种保持系是利用海岛棉新海14或美洲海岛棉与陆地棉鸡脚叶皖14进行反复杂交、回交、系选，最后培育出海陆混保持系152或134。保持系选育要求一是果枝类型零式、I式果枝，铃重5克以上且结铃性强；二是纤维品质绒长30毫米以上，衣份40%以上，比强32cn/Tex以上，马克隆值4. 2以下；三是枯萎病指10以下，黄萎病指30以下。陆地棉之间的杂交很难达到以上对保持系的选育目标。采用海陆混的方法进行目标类型的选育，可以达到保持系开花吐絮集中、接铃性强、衣份高、纤维品质好、抗枯耐黄等特性。由于海岛棉和陆地棉的杂交后代会产生株形、叶形、纤维品质上的严重分离，普通陆地棉或海岛棉常规种选育一般通过8代左右即可达到性状稳定。而海陆混品种，由于分离严重，需要30代左右才可选育出具有目标性状的常规品种作为保持系。本发明采用自育海陆混品种152及134作为保持系。这是用海岛棉新海14、美洲海岛棉与陆地棉鸡脚叶皖14进行反复杂交、回交、系选，最后培育出海陆混品种152保持系及134保持系。这两个品系均具有海岛棉的品质好，结铃性强，抗枯耐黄的特性；同时还具有陆地棉的铃大、衣份高、耐高温高湿等特性。152系为阔叶，叶片较大，零式、I式果枝铃重 5. 6克，衣份40%，绒长30. 9毫米，马克隆值4. 0比强32. 9CN/TEX,生育期120天。1；34系为鸡脚叶铃重7. 0克，衣份42. 5，绒长33毫米，马克隆值3. 83，比强35. 3cn/tex,生育期122天。在一优选实施例中，所述零式、I式果枝的不育系为152A不育系或134A不育系。在一优选实施例中，所述恢复系为以泗棉3号恢复系与自主选育X粤脚叶皖棉M杂交，选育出鸡脚叶皖W恢复系R9，用R9与含有BT基因的海混系116系杂交，培育出海陆混恢复系R2。零式、I式果枝棉作为不育系母本的优点如下1.零式、I式果枝棉开花集中，花期只有20天，授粉制种时间只需7 10天，而一般的无限果枝的棉花花期要60天，制种期要45天，每亩两系杂交种制种用工需要110个工左右，普通三系制种需要40个工左右。采用零式、I式果枝棉的三系制种法可以使得用工成本降低到10 12个工。大幅度降低了制种成本。经过我们计算，一亩地需要用工2 3个人每天上午进行授粉。授粉期为7 10天，人力成本是普通三系制种的三分之一。2.零式、I式果枝这种性状是一种隐性基因，同松散型果枝棉杂交后，单铃重明显超过父本和母本的平均值。零式、I式果枝棉作为母本，所制的杂种一代的铃重具有超亲优势，配合力高。3.三系亲本都是通过反复海陆杂交的方法选育成功的，杂交一代Fl中保持了陆地棉优点及海岛棉的高抗黄萎的特性，在棉花生产中适宜种植的地域广。本发明与现有技术比较具有以下有益效果这种利用零式、I式果枝作为母本的三系杂交棉制种方法可节约90%的人工，同时配置的杂种较常规种增产幅度可达20%。本发明不育系不育度、不育株率均达到100%， 杂交种恢复度达到95%以上，恢复株率达100%。152不育系铃重5. 6克，R2恢复系铃重5 克，Fl铃重5. 8克。
具体实施例以下结合具体实施例，进一步阐明本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。1.选择制种基地。因为零式、I式果枝不育系开花集中，授粉时间集中在花期的 7 10天内，上午的降水会造成恢复系花粉破裂，导致授粉失败，连续的降水更会直接影响到制种的产量，因此制种基地宜选址在年降雨量在30毫米左右、光照资源好的的地区如新疆库尔勒，甘肃敦煌，以有利于制种期避开降水、提高种子的品质。2.授粉。母本(152A不育系)每亩种植约10000株，留果枝5 6台，开花后约一周开始授粉，每天上午授大花，授粉期7 10天。3.播种母本(152A不育系)。母本(152A不育系)分两期播种，第一期于4月25 日前后，第二期比第一期迟播10 15天。4.播种父本(海陆混恢复系R2)。父本(海陆混恢复系R2)在母本(152A不育系)第一期播种时下种，父本不打顶，定苗密度1. 2 1. 5万株/亩，花粉可供两期母本使用，父母本面积为1 16 1 20。2008年开始在新疆库尔勒做了零式、I式三系杂交棉生产实验，并取得如下良好实效。1.品种特性该品种为海陆混花中熟品种，组合为152AXR2，生育期125天左右，霜前花率95% 以上；植株塔形，株型较疏松，株高70 80cm，II-III式果枝，第一果枝节位6. 2，节位适中，胖鸡脚叶，通风透光好，铃卵圆形，中等大小，铃4-5室，铃壳薄，均铃重5. 5g，单株结铃 6-8个，结铃集中，吐絮畅，易采摘。种子梨形，灰白色，子指12. 2g，衣分40-41 %，整个生育期长势较强。2.产量2008-2009年参加试验站品种比较试验，两年平均霜前籽棉实收分别为每亩 550kg和57 ,分别比对照皖14增产18%和20% ；表现高产稳产特性。3.早熟性零式、I式三系杂交棉全生育期为125天，在2008-2009年试验站品比试验中比对照皖棉14早熟1 2天，霜前花率分别为94. 5% 99. 5%，早熟性突出。4.纤维品质经农业部棉花品质监督检验测试中心检测纤维平均长33. 9mm,马克隆值4. 3，比强度33. ^cN/tex，纤维品质优良符合纺织工业对中长绒棉物理指标的要求。5.抗病性2009年由农八师八十一团试验站，在枯黄萎病圃种植鉴定并进行剖秆鉴定，零式、 I式三系杂交棉枯萎病株率为15. 8%，病指5. 7 ；黄萎病株率为20. 8%，病指为18. 9 ；属抗枯萎耐黄萎病品种。以下是152三系杂交棉Fl产量调查表。
权利要求
1.一种三系杂交棉的制种方法，包括下列步骤a)培育零式、I式果枝的不育系利用陆地棉不育系与海陆混保持系回交，最后培育出零式、I式果枝的海陆混不育系，即母本；b)培育恢复系陆地棉品种恢复系与海陆混品种杂交，培育出海陆混恢复系，即父本；c)制种以零式、I式果枝的不育系为母本、海陆混恢复系为父本杂交，生产出三系杂交种。
2.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述陆地棉不育系为利用泗棉3号不育系及皖棉12号杂交，其中皖棉12号为父本，并用其作为回交亲本回交育成皖棉12A不育系。
3.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述海陆混保持系是利用海岛棉新海14 或美洲海岛棉与陆地棉鸡脚叶皖14进行反复杂交、回交、系选，最后培育出海陆混保持系 152 或 134。
4.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述零式、I式果枝的不育系为152A不育系或134A不育系。
5.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述恢复系为以泗棉3号恢复系与自主选育鸡脚叶皖棉14杂交，选育出鸡脚叶皖14恢复系R9，用R9与含有BT基因的海混系116 系杂交，培育出海陆混恢复系R2。
6.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述母本每亩种植约10000株，留果枝 5 6台，开花后约一周开始授粉，每天上午授大花，授粉期7 10天。
7.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述所述母本分两期播种，第一期于4月 20日前后，第二期比第一期迟播10 15天。
8.如权利要求1所述的制种方法，其特征在于所述于父本在母本第一期播种时下种，父本不打顶，定苗密度1. 2 1. 5万株/亩，花粉可供两期母本使用，父母本面积为 1 16 1 20。
全文摘要
本发明涉及一种三系杂交棉的制种方法，包括下列步骤培育零式、I式果枝的不育系利用陆地棉不育系及海陆混品种保持系杂交，最后培育出零式、I式果枝的不育系，即母本；培育恢复系陆地棉品种恢复系与海陆混品种杂交，培育出海陆混恢复系，即父本；制种以零式、I式果枝的不育系为母本、海陆混恢复系为父本杂交，生产出三系杂交种。本发明的三系杂交棉制种方法制种时间从40天缩短至7～10天，配置的杂种较常规种增产幅度可达20％。本发明不育系不育度、不育株率均达到100％，杂交种恢复度达到95％以上，恢复株率达100％，所制备的杂交棉种保持了陆地棉优点及海岛棉的高抗黄萎的特性。
文档编号A01H1/02GK102210257SQ201010144788
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者张如辉, 张家宪 申请人:张如辉, 张家宪