棉花抗病核不育两用系及杂种的生产方法

专利名称：棉花抗病核不育两用系及杂种的生产方法
技术领域：
本发明涉及的是一种棉花抗病核不育两用系GA10及其抗虫优质抗病高优势杂种VH3的生产方法。
棉铃虫、红铃虫等对棉花产量和品质的危害日益加重，而化学药剂的防治效果逐年降低，并对环境的污染日趋严重，因此，选育抗虫品种是最好的解决办法。目前国内已培育出2个人工去雄的抗虫杂种中棉29号和鲁棉15号在生产大面积使用，这两个抗虫杂种的缺点在于人工去雄生产F1代种子成本太高，F2代又将分离出25％的不抗虫植株使群体的抗虫性下降，进而影响产量和品质。
鉴于以上原因，本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种优质、抗病的棉花抗病核不育两用系GA10的生产方法。本发明的另一个目是为了提供一种生产成本大幅度降低，产量高，增长幅度大，纤维品质优良，抗虫抗病性好，适应性强的棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法。
本发明的目的是这样来实现的本发明棉花抗病核不育两用系GA10的生产方法是用抗A1不育株与中棉所12号杂交，然后用抗A1不育株作母本回交，回交后生产的不育株再与优质棉品系B17杂交，所得后代不育株连续二次混合兄妹交后再对株兄妹交，并经过人工接菌抗病性筛选和纤维品质筛选培育而成。
上述的生产方法中，核不育两用系GA10具有由不育基因mscl控制的隐性核不育性，不育株比例达到。46-48％(理论比例为50％)；还具有纤维品质优良和抗枯黄病耐黄萎病的特点，纤维2．5％跨31．3mm，比强度22．7gf／tex，麦克隆值4．4，枯萎病指12．4，黄萎病病指34．2。
本发明棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法是利用棉花抗病核不育两用系GA10中的不育株为母本，抗虫棉品系HB为父本，采用核不育“一系两用法”，通过工人辅助授粉杂交，生产供大面积使用的抗虫高优势杂种VH3F1代种子。
上述的棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法中抗虫棉品系HB父本的纤维品质测定2．5％跨长30．35mm，比强度21．52gf／tex，麦克隆重值4．5；好花和二花籽害率分别为0．8％和4．0，用其生产的杂交种VH3具有制种程序简化、抗病抗虫、优质丰产的特点。
上述的棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法中，繁殖制种技术要点是(1)、繁殖田、制种田与棉花生产种植区之间相互隔离距离至少为100米；(2)、繁殖核不育两用系GA10时，作父母本的核不育两用系均需4000～4500株／亩，在拔除可育株后，保证不育株在1900～2100株／亩，父母本有效株数比例为1∶10～12，作父本用的核不育两用系GA10要求安排种植在地边或房前房后的向阳地上单独种1小块，在开花时拔除不育株留可育株作父本。
(3)、在利用核不育两用系GA10制种时，作母本用的核不育两用系种植4000～4500株／亩，在拔除可育株后，保证不育株1900～2100株／亩，父本种植2300～2500株／亩，父母本有效株数比为1∶10～12，作父本的HB要求在地边或房前屋后的向阳地上种1小块，以便集中采粉和防止混杂。
(4)、地膜保护栽培，促进棉苗早发，以提高繁殖制种产量。
(5)、识别育性，拔除母本核不育两用系GA10中的可育株；在棉株生长到蕾期和花期，将可育株拔除。
(6)、及时授粉杂交，提高繁殖制种产量和种子的遗传纯度父母本开花后及时摘取父本花朵或花粉向母本不育株的柱头上授粉杂交，每日上午8点-下午2点为授粉时间。
VH3杂种的母本核不育GA10来源于{[抗A1不育株×(抗A1不育株×中棉所12号)]×B17}F2代不育株连续2次混合兄妹交再对株兄妹交，并经人工接菌抗病性筛选和纤维品质筛选培育而成。纤维品质优训良，2．5跨长29．9-31．3mm，比强度22．4-22．7gf／tex，麦克隆值4．1-46。抗枯萎病耐黄萎病，枯萎病病指12．4，黄萎病病指342，衣分率42．1-44．5％。核不育系两用系GA10的特点是优质、抗病。
该杂种的父本恢复系为抗虫棉新品系HB。恢复系HB株高73．4cm，植株粗壮，株形紧凑，叶片中等大小，单株结铃性强，单铃籽棉重4．96克，衣分率37．3-38．3％；纤维品质测定，2．5％跨长31．35mm，比强度21．5gf／tex，麦克隆值4．5；抗虫性好(抗棉铃虫和红铃虫)；6月20日虫害株率1．6％，7月25日蕾铃脱落率为3．6％，好花和二花的籽害率分别为0．8％和4．0％。恢复系HB的特点是抗虫(抗棉铃虫和铃虫)，优质、衣分率偏低。
采用本发明方法作了一系列试验1997年冬季在海南用核不育两用系GA10作母本，抗虫恢复系HB作父本测配组合，生产出VH3(GA10×HB)F1种子，1998年正季在四川，进行新组合筛选评价试验，1999年升入高级品比试验，并进行不治虫和常规治虫条件下的大区对比方试验。
在1998年组合筛选评价试验中，在全生育期不治虫的条件下，VH3实收皮棉64．8千克，比对照川棉56(四川省主推品种)增产39．6％，经本所栽培植保室在病圃作人工接菌鉴定的枯萎病指指为8．0，黄萎病病指为30．0，被列为抗枯耐黄类型。纤维品质经本所纤维检验室用900系列HV1纤检仪测定，2．5％跨长31．6mm，比强度22．0gf／tex，麦克隆值4．0。
1999年高级品比试验中，同样在全生育期不治棉铃虫、红铃虫的条件下，VH3实收皮棉亩产96．71千克，比对照川棉56每亩增收皮棉29．32千克，增产率43．5％，达极显著增产水平。经本所栽培植保室在病圃作人工接菌鉴定的枯萎病病指为6．8，黄萎病病指为34．0，仍列为抗枯耐黄类型。皮棉样送农业部纤维测试检验中心(中棉所)测定，纤维2．5％跨长29．9mm，比强度22．2CN／tex(即22．7gf／tex)，麦克隆值4．2。6月20日虫害株率2．0％，7月25日蕾幼铃脱落率为4．5％，分别比对照川棉56减退94．8％和83．0％蕾幼铃脱落率为4．5％，分别比对照川棉56减退94．8％和83．00％(川棉56虫害株率和二花籽害率分别为0．87％和3．7％，分别比照川棉56减退96．6％和88．2％(川棉56好花和二花籽害率分别为25．5％和31．35％)，达高抗水平。在大区试验中，分别就不治棉铃虫(红铃虫)与常规治虫(全生育期共治11次)作了对比试验，结果是在不治虫条件下，VH3实收皮棉亩产100．7千克，比对照川棉56亩产皮棉78．25千克增产28．77％；在正常治虫条件下，实收皮棉亩产129．67千克，比对照川棉56亩产99．72千克增产30．03％。结果表明，在不治虫和治虫条件下，VH3均大幅度极显著增产。
本发明利用“洞A”型隐性核基因(mscl)衍生核不育两用系GA10为母本，抗虫棉新品系HB为父本，采用棉花核不育“一系两用法”繁殖亲本和配制杂种F1代生产用种。VH3具有如下特点1、抗虫性该杂种高抗棉铃虫(红铃虫)，在防治棉铃虫和红铃虫方面，可减少用药70-80％。6月20日虫害株率调查为2．0％，7月25日蕾幼铃脱落率为所4．5％，分别比对照川棉56减退94．8％和83．0％，好花和二花的籽害率分别为0．87％和3．7％，分别比对照川棉56减退96．6％和88．2％(对照川棉56好花和二花籽害率分为25．5％和31．3％)。
2、抗病性在病圃接菌鉴定的枯萎病病指为6．8-8．0，黄萎病病指为30．0-34．0。被列为抗枯耐黄类型。
3、丰产性在1998年和1999年品种评价试验中，在全生育期不治棉铃虫和红铃虫的条件下，实收度棉产量分别为亩产64．8千克和96．71千克，分别比对照川棉56增产皮棉39．6％和43．5％，增产达极显著水平。1999年大区试验中，在正常治虫条件下，实收皮棉亩产129．67千克，比对照川棉56亩产皮棉99．72千克增产30．03％；在不治虫(棉铃虫和红铃虫)条件下，实收皮棉100．7千克，比对照川棉56亩产皮棉78．25千克增产28．77％。结果表明，在治虫和不治虫条件下，VH3均表现大幅度极显著增产。
4、经济性状纤维整齐，色泽好，衣分率39．6-41．0％，平均单铃籽率棉重5．7克左右。纤维品质，2．5％跨长29．9-31．6mm，比强度22．0-22．7gf／tex，麦克隆值4．0-4．2。9月20日前收花量占总收花量50％。
5、植株性状株高90．6-95．0cm，株型塔式，植株紧凑，茎枝粗壮，叶色深绿，叶片中等大小，透光性好，结铃性特强，棉铃卵园略尖，吐絮畅。
6、全生育期从出苗到吐絮137-140天。
VH3具有如下优点1、VH3集母本核不育两用系GA10优质、抗病(但不抗虫)，父本HB抗虫、优质(但产量不高)的综合优点，F1代不但产量高，增产幅度大，而且纤维品质优良，抗虫抗病性好，适应性强。
2、VH3系采用核不育两用系配制的抗虫F1代杂种，与人工去雄配制的杂种相比，制种程序简化，杂种种子生产成本大幅度降低，抗虫杂种VH3个体之间在品质，抗虫性方面的一致性远优于人工去雄配制的F2杂种，遗传纯度好，优势更加明显，有利于抗虫杂种种子的规范化、产业化生产。
3、VH3对棉铃虫、红铃虫有突出的抗性，可使棉花生产的治虫次数和农药用量减少70-80％。这对降低棉花生产成本，增加棉农和棉花产业的收益以及有效地减少或避免棉田的污染有极为重量要的实践意义。
VH3适用于四川棉区及长江中游的湖北、湖南、安徽和江苏等棉区。
下面介绍本发明的实施例子


图1为GA10、VH3的选育程序图。
图2为抗虫杂种VH3采用核不育“一系两用法”进行种子生产的程序1说明该
图1中棉花抗虫杂种生产的母本核不育两用系GA10来源于先用抗A1不育株与中棉所12号杂交，然后再用抗A1不育株作母本回交，回交后代产生的不育株再与优质品系B17杂交，F2、F3连续两次混和兄妹交，F4选株对株兄妹交，F5分别种下对株兄妹交的株行，苗期进行人工接菌抗枯、黄萎病性鉴定，然后株行内作混合和兄妹交，室内考种、纤维品质测试2．5％跨31．3mm，比强度22．7Cgf／tex，麦克隆4．4，枯萎病指12．4，黄萎病病指34．2。即选得优良兄妹交株系核不育两用系GA10，最后以核不育两用系GA10为母本，以抗虫棉品系HB为恢复系配制抗虫杂种组合“VH3”，抗虫棉品系HB父本的纤维品质测定2．5％跨长31．35mm，比强度21．52gf／tex，麦克隆值4．5；好花和二花籽害率分别为0．8％和4．0。
图2为抗虫杂种VH3采用核不育系GA10为母本，抗虫恢复系HB为父本的种子生产程序图。图2的左部即隔离区1为核不育系GA10的连续繁殖过程，每年将核不育两用系GA10分离出的可育株(50％)对其系内的不育株授粉，不育株上所收获的种子即为下一年使用的核不育两用系GA10。图2的中部即隔离区II为杂种VH3的制种过程，即每年将核不育两用系GA10分离出的50％可育株在蕾期和开花时全部拔除，用抗虫棉品系HB作父本对GA10母本区中保留的不育株进行授粉杂交，在其不育株上所收获的种子即为供大面积生产用的杂种VH3杂种F1代种。图2的右部即隔离区III为抗虫杂种VH3的大田生产过程。每年使用的杂交种均是上一年配制的杂种一代(F1)种子。繁殖隔离区I和制种田隔离区II之间，以及与大田生产种植区之间，隔离距离不得少于100米。
抗虫杂种VH3栽培技术要点1、适宜区域该杂种适宜在四川棉区及其它长江流域棉区示范种植与推广。
2、播期和用种量该杂种为中熟抗虫杂种品种，为了充分发挥其增产潜力，在播种期上要求比其它棉种适当提早，长江长游的四川棉区以3月20日至今4月初为最佳育苗期。亩用种量0．5-0．75千克。
3、种植密度该杂种个体生长和结铃优势较强，要求种植密度适当放稀，四川棉区和长江中游棉区以2200-2500株／亩为宜。
4、施肥要多施有机肥，注意N、P、K配合。建议亩施纯N量18-20千克，底肥占15％，花肥占45％，保桃肥占40％；亩施P2O5量12-18千克，底肥占60％，花肥占40％；亩施K2O量12-17千克，底肥占70％，花肥占30％。
5、化学调控蕾期亩用缩节安1克，可视天气和长势分两次喷施，间隔10-15天，每次兑水30千克；开花期亩用缩节2．0-2．5克，分两次喷施，间隔15天，每次兑水35-40千克。打顶后喷施920-次，每亩用药1克兑水15-30千克，以延长叶片功能期。
6、防治害虫注意在苗蕾期防治红蜘蛛和棉蚜，在棉铃虫和红铃虫防治上可减少用药70-80％，建议在棉铃虫(红铃虫)发生特别重的年份用菊酯类农药功夫等在7月下旬-8月上旬防治1-2次。
抗虫杂种VH3繁殖制种技术要点1、选择安全隔离区繁殖田、制种田与棉花生产种植区之间要求有一定的距离隔离，相互间隔离距离不得少于100米。
2、种植密度与父母本比例在繁殖核不育两用系GA10时，作父母本的核不育两用系GA10均需每亩种植4000-4500株／亩，在拔除可育株后，保证不育株在2000株／亩左右，作父本用的核不育两用系GA10要求安排在地边或房前房后的向阳地上单独种一小块，在开花时拔除不育株作父本。父母本有效株数比例1∶10-12。
在利用核不育两用系GA10制种时，作母本用的核不育两用系GA10同样要求种植4000-4500株／亩，在拨除可为株后，保证每亩不育株在2000株左右，父本HB应适放稀，以亩栽2300-2500株为宜。父本HB同样要求在地边或房前屋后的向阳地上种一小块，以便集中采粉和防止混杂。父母本有效株数比为1∶10～12。
3、地膜保护栽培，促进棉苗早发，以提高繁殖制种产量。
4、识别生育性，拔除母本核不育两用系GA10中的可育株。在棉株生长发育到蕾期时，采用蕾期识别育性，即当植株花蕾生长到9-10mm，用手捻破花药，根据有无花粉粒来判断可育株与不育株，将可育株拨除，对不育株作上标记。有经验的也可以在花蕾生长到9-10mm时，用手大拇指和食指感觉花蕾的充实度来判断可育与不育株，拔除可育株，对不育株作上标记，直到全田所有植株鉴定完毕。为了保证蕾期育性识别的准确性，还应在开花后逐株复查育性。
5、及时授粉杂交，提高繁殖制种产量和种子的遗传纯度。父母本开花后，及时摘取父本花朵(或花粉)向母本不育株的柱头上授粉杂交。每日上午800-下午200为授粉的适宜时间，此间授粉成铃率较高，种子发育好，并且工作效率高，劳动强度低。多年试验示范表明，四川棉花繁殖制种的杂交授粉的停止时间以8月20日为宜。在长江中游棉区制种，授粉杂交的停止时间不晚于9月5日。授粉停止后，还应将母本不育株上尚未开放的花蕾和空枝全部打掉，以便养分集中供应给授粉棉铃发育，并拔除作父本的全部植株，从而保证一户一种，确保种子的遗传纯度。
6、亲本(核不育两用系GA10和恢复系HB)的保纯与繁殖。核不育两用系GA10和恢复系HB应在隔离区分别繁殖、保纯，同时，核不育两用系GA10母本采用配对单株兄妹交，恢复系父本HB单株自交，筛选具有母本或父本典型性状的兄妹交单株后代或自交单株后代，再依照株行、株系、原种三年三圃制的程序进行保纯、扩繁。
7、其它田间管理按常规进行。
权利要求
1.棉花抗病核不育两用系GA10的生产方法，该方法是用抗A1不育株与中棉所12号杂交，然后用抗A1不育株作母本回交，回交后生产的不育株再与优质棉品系B17杂交，所得后代连续二次混合兄妹交后再对株兄妹交，并经过人工接菌抗病性筛选和纤维品质筛选培育而成。
2.根据权利要求1所述的棉花抗病核不育两用系GA10的生产方法，其特征在于进行纤维品质筛选时，纤维品质测定2．5％跨31．3mm，比强度22．7gf／tex，麦克隆4．4，枯萎病指12．4，黄萎病病指34．2。
3.棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法，该方法是选用棉花抗虫核不育两用系GA10中的不育株为母本，抗虫棉品系HB为父本，采用核不育“一系两用法”，通过人工辅助授粉杂交，生产供大面积使用的抗虫抗病高优势杂种F1代种子。
4.根据权利要求3所述的棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法，其特征在于抗虫棉品系HB父本的纤维品质测定2．5％跨长31．35mm，比强度21．52gf／tex，麦克隆值4．5；好花和二花籽害率分别为0．8％和4．0。
5.根据权利要求3所述的棉花抗虫优质抗病核不育高优势杂种VH3的生产方法，其特征在于采用的主要繁殖技术是(1)、繁殖田、制种田与棉花生产种植区之间相互隔离距离至少为100米；(2)、繁殖核不育两用系GA10时，作父母本的核不育两用系均需4000～4500株／亩，在拔除可育株后，保证不育株在1900～2100株／亩，父母本有效株数比例为1∶10～12；(3)、在利用核不育两用系GA10制种时，作母本用的核不育两用系种植4000～4500株／亩，在拔除可育株后，保证不育株1900～2100株／亩，父本种植2300～2500株／亩，父母本有效株数比为1∶10～12；(4)、地膜保护栽培，促进棉苗早发，以提高繁殖制种产量；(5)、识别育性，拔除母本核不育两用系GA10中的可育株；在棉株生长到蕾期和花期，将可育株拔除。(6)、及时授粉杂交，提高繁殖制种产量和种子的遗传纯度父母本开花后及时摘取父本花朵或花粉向母本不育株的柱头上授粉杂交，每日上午8点-下午2点为授粉时间。
全文摘要
本发明提供了一种棉花抗病核不育两用系GA10的生产方法,该方法是用抗A
文档编号A01H1/02GK1291428SQ0010998
公开日2001年4月18日 申请日期2000年8月9日 优先权日2000年8月9日
发明者江卫, 毛正轩, 杨泽湖, 牟方生, 苟云高, 黄观武, 孙贞, 毛素珍, 岳福良 申请人:四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所