专利名称：棉花三系配套育种技术的制作方法
技术领域：
本发明属于棉花胞质雄性不育三系杂种优势利用技术领域。国际专利分类号为A01H1/02。
当前国际上应用三系配套技术已经成功地培育和推广种植了杂交玉米、杂交高粱、杂交水稻等多种作物。但在棉花方面由于三系配套技术未能彻底突破，因此杂交棉的应用仍处于落后状态。另一方面由于杂种优势增产相当突出，因此在人多地少的国家的部分地区，他们宁愿付出大量劳力来搞人工杂交制种以生产杂交棉，如印度全国推广种植杂交棉达数千万亩，他们制成的杂交棉4号增产达1-2倍。我国山东、河南等地利用人工杂交制种来种植杂交棉也有几万亩;四川地区则是利用核不育系采取两系法制种来生产杂交棉达300万亩。人工杂交制种必然耗用大量劳力，两系法制种虽可节省下去雄人工，但制种时还要拔除一半无效的可育株，因此这两种方法同样是用工多，成本高，种子产量低，不可能满足大面积供种，只能限于在人多地少的条件下，在小面积上或采用育苗移栽的种植方式下来暂时加以应用。要解决大面积机力播种条件下的供种问题，必需解决三系配套的制种技术。但在三系研究方面，据国外报导，至今认为只有美国的具有哈克尼西棉细胞质的胞质型三系材料能够初步配套，但据中国棉花研究所将此套材料引入我国的鉴定结果，证明它并未能完成全配套。它只有不育系及保持系达到配套要求，而恢复系并未过关。该所由美国直接引入的两个恢复系都有育性分离。说明该恢复系的育性极不稳定，而且恢复能力很差。如该所引入的由美国直接配制的19个杂种一代，经试种结果，普遍出现有不育株占20-40%，最多的在50%以上，可见恢复株率只能达到60-80%，最低的只能恢复50%左右，由于恢复水平低，而且杂种优势不强，产量很低。因此不可能提供给生产应用。最近又有美国专家韦尔的研究结果提出。认为此种具有哈克尼西棉细胞质不育系所配杂种。由于受哈克尼西棉细胞质的影响，其杂种的产量要低于正常陆地棉细胞质杂种的产量，因此他对此套材料的利用价值加以否定。
本发明的目的是选育棉花胞质雄性不育三系(不育系、保持系、恢复系)，配制棉花强优势组合，从而较大幅度地提高棉花单位面积产量。
本发明的特征是以海岛棉44B不育系为母本、海岛棉44B保持系为父本杂交，繁植100%的44B不育系，或者以陆地棉308F不育系为母本，陆地棉308F保持系为父本杂交，繁植100%的308F不育系。以海岛棉44B不育系为母本，陆地棉3667恢复系为父本杂交配制杂交种;或者以陆地棉308F不育系为母本，陆地棉277R-36恢复系为父本，杂交配制杂交种。繁植制种中采取安全隔离，适期播种，合理密植，适宜行比，调节花期，人工辅助授粉，去杂去劣技术措施。
本发明的优点和积极效果如下1、本发明转育成海岛棉型及陆地棉型胞质雄性不育系及其相应保持系各一套，其不育程度及不育株率均为100%。
2、本发明育成新恢复系两个(277R-36及3667)，它们能使杂种一代的恢复株率达100%，恢复度分别提高到93-96%，解决了多年存在的恢复力差的老大难问题，使三系配套达到了较高水平。
3、配制的海陆杂种一代，霜前皮棉增产已经突破68%以上，充分肯定了杂种优势是突出的。
下面详细叙述本发明的实施方案一、本发明的主要技术内容本发明为具有哈克尼西棉细胞质的胞质型棉花三系配套育种技术，其具体内容如下1、转育成海岛棉型及陆地棉型的雄性不育系及其保持系各一套，即利用海岛棉44B保持系为父本，来对海岛棉44B不育系为母本进行杂交，能使其后代保持为100%的44B不育系，又利用陆地棉308F保持系为父本，来对陆地棉308F不育系为母本进行杂交，也能使其后代保持为100%的308F不育系。由于此类不育系具有哈克尼西棉的细胞质，而通称之为H型不育系，上述两者不育系的不育性相当稳定，不易受环境影响，不育度为100%，而两者的保持系均能使不育系的后代保持为100%的不育株率。
2、育成新恢复系两个(1)新恢复系277R-36用它来与H型不育系杂交所配成的杂种一代，经连续四年的重复试验结果，全一致表现为育性能完全恢复，恢复株率达100%。它唯一存在的缺点是其杂种一代早期花的育性不稳定，易受低温影响，但至开花中期后，其杂种一代的恢复度可提高到93%以上。
(2)新恢复系3667用它来与H型不育系杂交，它不仅能使杂种一代的恢复株率达100%，而且能使杂种一代早期花的恢复度达到96%以上，由此说明新恢复系3667的恢复能力已经达到了一个较高水平。
(3)强优势组合利用海岛棉44B不育系为母本，以新恢复系3667为父本，所配制成的杂交棉，其霜前皮棉较对照增产已突破68%以上，而且纤维品质相当于中长绒海岛棉。
二、本发明与国内外已有同类先进技术全面对比情况1、本发明转育成海岛棉44B不育系及陆地棉308F不育系，两者的不育度为100%。美国胞质型不育系(DEC-HAMS277及PaYmaster303)的不育度也是100%。
2、本发明选育的相应保持系，其保持能力与美国保持系完全相同，都能保持不育系后代为100%的不育株率。
3、本发明育成的两个新恢复系具有以下几个独特优点(1)恢复株率高。两个新恢复系的恢复株率均为100%，而美国恢复系普遍只能恢复60-80%，最低只有50%。
(2)恢复度高。育成的新恢复系3667，它能使杂种一代早期花的恢复度为61%。但开花中后期的恢复度能提高到93%。而美国恢复系全开花期的恢复度只有60%左右。
(3)育性稳定。育成的两个新恢复系，其自交后代无育性分离，全表现为可育株，而美国恢复系的自交后代常分离有20%左右的不育株出现。
(4)杂种优势强。增产显著，利用新恢复系所配组合表现普遍增产，最高的增产已突破68%，而美国恢复系所配的杂种一代，据中棉所的试验，其产量仅为对照(鲁棉一号)产量的40%左右。
三、三系的主要性状(一)海岛棉44B保持系1、来源由海岛棉6302的天杂变异系统育成。
2、主要特征特性植株筒形，中等高大，一般株高60-70公分，茎秆坚实，零式分枝，果柄较短。叶片较大，革质，3-5裂，叶裂较浅，花冠浅黄色，基部有红心，铃卵园形，铃肩明显，铃嘴钝尖，铃重3.5克左右，光籽。衣分31-32%，纤维乳白色，绒长33-34毫米，细度5500-6000米/克，单纤维强力5-6克，生育期150-155天，为中熟种，霜前花可达75-80%。
(二)海岛棉44B不育系1、来源利用海岛棉44B对PaYmaster不育系杂交转育而成。
2、主要特征特性雄性不育，为无花粉型。不育花花冠较小，花药瘦小不能开裂，不育性相当稳定，不育度为100%，而雌性发育良好，授粉后能正常成铃，此外其它全部特征特性与44B保持系完全相似。
(三)陆地棉308F保持系1、来源由海南引进的品种资源中系统育成。
2、主要特征特性植株高大，一般株高为80-90公分，株形为园筒形，零式分枝，果柄短，全株所含的黑褐色腺体较少，为少腺体类型，叶片较大，3-5裂，叶裂较深，花冠乳白色，无红心，铃园形，有肩，铃嘴短，钝尖，铃重5-6克左右，种子被灰白色短绒，衣分34-35%，纤维洁白，绒长28-29毫米，细度5000-5500米/克，单纤维强力4克，生育期130-135天，早熟性好，霜前花可达95%以上。
(四)陆地棉308F不育系1、来源利用陆地棉308F对DES-HAMS277不育系杂交转育而成。
2、主要特征特性其雄性不育特征与44B不育系相同，为无花粉型，不育系稳定，不育度为100%，除此外，其它全部特征特性与陆地棉308F保持系完全相似。
(五)陆地棉恢复系277R-36及36671、来源277R-36是由DES-HAF277的天杂变异系统育成，3667则又是在277R-36中的天杂变异系统育成。
2、主要特征特性两者的恢复能力不同，3667的恢复能力高于277R-36，除此外，两者的形态特征是基本相似，植株塔形，株高70-80公分，3类分枝，叶片裂缺较深，花冠乳白色，无红心，铃园形，铃嘴钝尖，铃重5.3克，种子密被灰白色短绒，衣分33-34%，纤维洁白，绒长33-34毫米，细度7170-8293米/克，单强力3.04克，生育期155-160天，稍晚熟，霜前花可达70-75%。
(六)杂交棉1、44B不育系×3667恢复系为海陆杂种，杂种优势相当突出，较对照增产68%，纤维长度35毫米，细度7207米/克，强力3.5克，纤维乳白色，衣分31.4%，铃重4.5克，植株高大，塔形，长果枝，为4类分枝，结铃性强，单株结铃数最高曾达171个，生育期150天，为中熟种，霜前花达75-80%。
2、308F不育系×277R-36恢复系。
为陆地棉杂种，较对照增产18.9%，铃重5-6克，衣分33%，纤维洁白，纤维长度30-31毫米，细度6500-7000米/克，强力3.5克，植株塔形，长果枝，为3号分枝，生育期150-155天，为中熟种，霜前花达75-80%。
四、繁殖及制种的要求1、安排好隔离区。为防止昆虫传粉造成生物混杂，在繁殖田或制种田的周围要求500米范围内不能种其它棉花，而最好是种同一种父本品种。
2、适当调节播期，使花期相遇，保持系与不育系花期相同，可同期播种，不用调节，但恢复系开花期比不育系晚，因此宜把恢复系提前一周播种。
3、父本行与母本行的配置比例以1∶5为宜。
4、授粉方式。当前在利用蜜蜂传粉尚未研究成熟之前，仍应采取人工授粉方法。
5、重施花铃肥，以提高种子产量。
6、适时提早打顶，不育系在本地宜在7月10-15日打顶。以保证霜前充分成熟。
五、杂交棉栽培技术要点由于杂交棉生育期稍长，而且植株高大，生长旺盛，在栽培上应掌握以下几点1、地膜栽培，适期早播，以4月5-15日播种为宜。
2、适当稀植，既能充分发挥个体的增产潜力，又能减少播种量，以扩大杂交棉的种植面积，以采用70×30公分的株行距，每亩保苗3000株左右为宜。
3、施肥量应大于常规棉，应采取增施基肥及重施花铃肥，以防后期脱肥造成早衰。
4、适时打顶。海陆杂交棉在7月20日打顶，杂交陆地棉在7月25日打顶为宜。
权利要求
1.一种棉花胞质雄性不育三系杂种优势利用的方法，其特征是以海岛棉44B不育系为母本，海岛棉44B保持系为父本杂交，繁殖100%的44B不育系，或者以陆地棉308F不育系为母本，陆地棉308F保持系为父本杂交，繁殖100%的陆地棉308F不育系；以海岛棉44B不育系为母本，陆地棉3667恢复系为父本杂交，配制杂交种，或者以陆地棉308F不育系为母本，陆地棉277R-36恢复系为父本杂交，配制杂交种；繁殖制种中采取安全隔离，适期播种，合理密植，适宜行比，调节花期，人工辅助授粉，去杂去劣技术措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是安全隔离为繁殖田或制种田的周围要求500米范围内不能种其它棉花，最好种植同一父本品种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是适期播种为不育系、保持系同期播种，恢复系提前一周播种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是适宜行比为父本行与母本行的配制比例以1∶5为宜。
全文摘要
一种棉花胞质雄性不育三系杂种优势利用的方法，以44B不育系与44B保持系杂交或者以308F不育系与308F保持系杂交繁殖不育系。以44B不育系与3667恢复系杂交或者以308F不育系与277R-36恢复系杂交配制杂交种。在繁殖制种中，采取安全隔离，适期播种，合理密植，适宜行比，调节花期，人工辅助授粉，去杂去劣技术措施。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93-96％，恢复株率达100％，霜前皮棉增产68％以上。
文档编号A01H1/02GK1046833SQ8910285
公开日1990年11月14日 申请日期1989年5月4日 优先权日1989年5月4日
发明者杨亚东, 肖珍成, 陈长明 申请人:新疆生产建设兵团农业建设第一师农业科学研究所