专利名称：棉花抗虫单隐性核不育系抗a3及其繁殖方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种棉花核雄性不育系及其繁殖方法和用途。
背景技术：
利用杂种优势是大幅度提高作物产量和改进品质的有效途径，但棉花杂种优势的利用始终滞后于其它作物。主要原因是棉花是常异花授粉作物，在一般情况下天然杂交率仅为5-10％，因此棉花杂交制种，无论是核不育两用系、核不育完全不育系、胞质不育系和人工去雄配制杂交种，必须通过外界辅助授粉，现今普遍利用的人工授粉费工、费时，大大限制杂交种的大面积应用。
棉花杂种优势的研究与利用我国居世界领先水平，而其中又以核雄性不育性利用最为广泛。近年由于农村劳动力外出较多，而棉花开花结铃期长，杂交人工授粉工作量较大，使棉花杂交种子的生产和杂交种的推广与利用受到一定的限制。现用的核不育两系法、核不育二级法制种都需要利用人工授粉，用工量大，成本高，这是一个需要攻克的难题。因此寻找更简捷的制种方法，降低棉花杂交种子生产的劳动力投入，是杂交棉育种的发展方向，同时也是加快杂交种推广利用的重要途径。
发明内容
本发明的目的就是提供一种棉花抗虫单隐性核不育系抗A3，该不育系抗A3的不育株率45-55％，不育株的不育度100％，可作两用系；并且其抗虫性高，从而在其繁殖与用于杂交制种过程中可以利用蜜蜂传粉制种，克服人工授粉费工、费时的缺点，劳动力投入少，成本低，制种效益好。
本发明的另一目的是提供一种上述棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的繁殖方法。
本发明的再一目的是提供一种上述棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为一种棉花抗虫单隐性核不育系抗A3，其抗性特征为红铃虫种子虫害率3.8，达高抗水平；棉铃虫综合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黄萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％；纤维2.5％跨长29-31mm，比强度(HVICC标准)30-32cN/tex，麦克隆值3.9-4.5；它采用以下选育方法育成利用抗病核雄性不育系抗A2和抗虫品种GK-12为亲本，采用杂交转育，结合抗病虫性的鉴定与选择获得。
上述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的选育方法的具体作法为抗A2×GK-12杂交产生的F1代自交；F2代苗床期进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期继续进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期选育对株兄妹交，同时进行室内喂养和田间不治虫鉴定，并结合病圃抗病性和大田农艺性状的选择与鉴定；F6代即获得抗虫的单隐性核不育系抗A3。
上述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的繁殖方法，其步骤为①按常规密度种植不育系抗A3，开花时不需拔除其中的可育株，开花后放置蜜蜂，每亩放置1-2厢意大利蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用农药；②花铃期对可育株和不育株分别标记，收花时按标记将可育株与不育株分开收花，其不育株上的种子作下年繁殖或制种母本用，其可育株上收的种子不再作种用，按商品棉籽处理。
上述的利用棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的繁殖方法，其特点为①繁殖田四周至少1000米内不能种植其它棉花品种；②8月20-30日后不再放置蜜蜂进行授粉。
上述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途是以其为母本配制杂交种，作法是以优质丰产品系为恢复系，通过人工放养蜜蜂辅助授粉，产生的优质抗病虫种子F1代即为供大面积使用的杂交种。
上述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途，其特点为，配制杂交种的更具体的作法为①恢复系与核不育系抗A3种于同一制种田内，并相间排列，其种植行数比例为，恢复系行∶核不育系抗A3行＝1∶2-4；②蕾期识别核不育系抗A3的可育株与不育株，并及时拔除可育株；③传粉昆虫以意大利蜂为主，每亩制种田放置1-2厢蜜蜂；④核不育系抗A3的可育株基本拔尽后放置蜜蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用农药，并且在放置蜜蜂后10天内，每天早上在棉花散粉前必须逐株检查母本行是否有开花的可育株，并及时拔除开花可育株。
上述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途，其特点为①制种田的四周至少1000米内不能种植其它棉花品种；②8月20-30日后不再放置蜜蜂进行授粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是成功培育出的棉花抗虫核不育系抗A3，由于其抗虫性高，在繁殖过程的开花授粉阶段，不必为了治虫而施用农药，从而也就避免了农药对蜜蜂的药害；而用不育系抗A3作母本，配制杂交种时，由于是在母本上收获种子，故父本是否产生虫害无关紧要，因此，制种的授粉阶段，也不必再为了杀害父本的虫害而施用农药，也就避免了农药对蜜蜂的药害；这使得利用本发明成功培育出的高抗虫不育系抗A3进行繁殖与配制杂交种时，可以采用蜜蜂传粉，而无须人工授粉。大幅度降低棉花杂交种生产的劳动力投入，省事、省时，成本低，适应当前农村产业结构调整和劳动力转移的需要，有利于棉花杂交种推广利用，提高棉花产量，增加收益，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例本发明的具体实施方式
是棉花抗虫单隐性核不育系抗A3，其抗性特征为红铃虫种子虫害率3.8，达高抗水平；棉铃虫综合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黄萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％；纤维2.5％跨长29-31mm，比强度(HVICC标准)30-32cN/tex，麦克隆值3.9-4.5；它采用以下选育方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株(msmsbtbt)与转Bt基因抗虫品种GK-12(MSMSBtBt)杂交，采用杂交转育，结合抗病虫性的鉴定与选择获得。
具体的选育过程为杂交产生的F1代自交；F2代苗床期进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期继续进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期选择对株兄妹交，同时进行室内喂养和田间不治虫鉴定，并结合抗病性和农艺性状的选择与鉴定；F6代即获得抗虫的单隐性核不育系抗A3，其中的不育株(msmsBtBt)、可育株(MSmsBtBt)各占50％左右。
选育时使用的抗病核不育系抗A2为申请人1997年育成的材料，而抗虫品种GK-12系中国农业科学院生物技术研究所选育的品种，申请人于1997年引进。
繁殖方法是将用以上方法育成的核不育系抗A3，在繁殖田内种植，花铃期对不育株(约占50％)进行标记，同时花铃期内在每亩繁殖田内放置1-2厢蜜蜂进行蜜蜂传粉，放置蜜蜂期间不再施用农药。使蜜蜂不致受到农药伤害，同时由于田内种植的是抗虫的棉花，棉花不会遭受虫害。8月20-30日后，从繁殖田内取走蜜蜂、停止授粉(传粉)。种植时繁殖田周围一公里内不种植其它品系的棉花。收花时，收取已标记植株的种子作为下年制种或繁殖用种子。未标记或另作不同标记的可育株上的种子则不作种用而按商品棉籽处理。
本例的繁殖过程中，抗虫核不育系抗A3是作两用系使用，其中约占50％的不育株群体充当不育系即母本，另约50％的可育株群体充当保持系即父本。
抗虫核不育系抗A3的用途也即用其作母本配制杂交种，是以优质丰产品系为恢复系，通过人工放养蜜蜂辅助授粉，产生的优质抗病虫种子F1代即为供大面积使用的杂交种。具体方法是每行恢复系也即父本与2-4行的核不育系抗A3相间种植于同一制种田块，恢复系行种植优良的棉花品种、品系。蕾期识别并及时拔除核不育系抗A3的可育株，基本拔尽(90％的可育株已拔除)后，每亩制种田内放置1-2厢蜜蜂进行传粉，放蜂传粉期间，不施用农药。同时放蜂后10天内，每天早上棉花散粉前，逐株识别并拔除核不育系抗A3的开花可育株。当然，如能确信核不育系抗A3种植区内已完全没有可育株，则不用检查满10天，但一般应识别检查10天左右。8月20-30日后，从制种田取走蜜蜂、停止传粉，收花时收取核不育系抗A3种植区内的种子，即为优良性状的恢复系(即父本)与抗虫核雄性不育系抗A3的不育株母本，杂交产生的供下年使用的杂交种。制种田周围1000米内不种植其它棉花材料。
本例的制种过程中，抗虫核雄性不育系抗A3的种植区，未拔除而加以利用的不育株群体充当不育系即母本。恢复系为父本。
本发明的抗A3在配制杂交种时选用作父本的优质丰产品种、品系可以是适合当地种植环境的各种优良品系，下面给出几个实际组配应用实例。
申请人选用四川棉区的优良品系ZR5作父本，育成了优良杂交种杂15(抗A3×ZR5)该杂交组合为中早熟型，生育期130-135天，与同期播种的川棉56相近。植株较紧凑，株高中等，叶片中等大小，透光性好，结铃性强，铃长圆形。2002-2003两年四川省区试平均亩产皮棉90.1kg、白花皮棉81.98kg，分别比对照增产1.8％和7.77％；枯萎病病指7.5、黄萎病病指34.65，属抗枯萎耐黄萎病型；纤维品质麦克隆值4.4，2.5％跨长31.92mm，比强度31.85cN/tex。抗病虫性明显优于对照川棉56，2004年参加生产试验。预计2005年可通过四川省审定而推广使用。
申请人选用四川棉区的优良品系ZR6作父本，育成了优良杂交种杂RH16(抗A3×ZR6)该杂交组合为中熟型，生育期135天左右，与同期播种的川棉56相近。植株较紧凑，株高中等，叶片中等大小，透光性较好，结铃性强，铃卵圆形。单铃籽棉重5.1-5.6克，衣分40％-42％。对棉铃虫、红铃虫、玉米螟等鳞翅目害虫具有显著的抗性，可减少农药用量65％以上。抗枯萎耐黄萎病。纤维品质优良。2002年经农业部纤维品质检测中心测定，(HVICC标准)麦克隆值4.2，2.5％跨长30.70mm，比强度31.00g/tex。2001年比较试验全生育期仅在6月20号以前治虫3次的条件下，亩产皮棉62.9kg，比对照川棉56增产94.6％。2002年比较试验，在不治棉(红)虫条件下，亩产皮棉82.68kg，比川棉56增产37.30％，比抗虫对照川杂12增产5.25％。该组合2003年参加了四川省区域试验，皮棉产量占参试组合的第一位；2004年同时参加了湖南省、湖北省、山东省的区域试验。
此外，申请人还使用优良棉花品系ZR7、ZR8、ZR9作父本，分别组配育成了RH17(抗A3×ZR7)，④RH18(抗A3×ZR8)，⑤RH19(抗A3×ZR9)三个组合的杂交种，该3个组合在2003年的比较试验中，其皮棉产量比对照川杂12增产8-15％，并均表现抗病抗虫优质。2004年继续比较试验，预计2005年参加省区域试验。
本发明繁殖与制种时，停止授粉的日期一般为8月20-30日，气侯下降较快的年份或地区其停止授粉日期相应提前；反之则推后。
权利要求
1.一种棉花抗虫单隐性核不育系抗A3，其抗性特征为红铃虫种子虫害率3.8，达高抗水平；棉铃虫综合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黄萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％，纤维2.5％跨长29-31mm，比强度(HVICC标准)30-32cN/tex，麦克隆值3.9-4.5；它采用以下选育方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株(msmsbtbt)与转Bt基因抗虫品种GK-12(MSMSBtBt)杂交，采用杂交转育，结合抗病虫性的鉴定与选择获得。
2.一种权利要求1所述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3，其特征在于，所述的选育方法的具体作法为杂交产生的F1代自交；F2代苗床期进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期继续进行卡那霉素鉴定，去掉变色的不抗虫植株，花期选育对株兄妹交，同时进行室内喂养和田间不治虫鉴定，并结合抗病性和农艺性状的选择与鉴定；F6代即获得抗虫的单隐性核不育系抗A3。
3.一种权利要求1所述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的繁殖方法，其步骤为①按常规密度在繁殖田内种植不育系抗A3，不需拔除其中的可育株，开花后放置蜜蜂，每亩放置1-2厢意大利蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用农药；②花铃期对可育株和不育株分别标记，收花时按标记将可育株与不育株分开收花，其不育株上的种子作下年繁殖或制种母本用，其可育株上收的种子不再作种用，按商品棉籽处理。
4.根据权利要求3所述的利用棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的繁殖方法，其特征在于①所述的繁殖田四周至少1000米内不能种植其它棉花品种；②8月20-30日后不再放置蜜蜂进行授粉。
5.一种权利要求1所述的利用棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途是以其为母本配制杂交种，作法是以优质丰产品系为恢复系，通过人工放养蜜蜂辅助授粉，产生的优质抗病虫种子F1代即为供大面积使用的杂交种。
6.根据权利要求5所述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途，其特征在于，所述的配制杂交种的更具体的作法为①恢复系与核不育系抗A3种于同一制种田内，并相间排列，其种植行数比例为，恢复系行∶核不育系抗A3行＝1∶2-4；②蕾期识别核不育系抗A3的可育株与不育株，并及时拔除可育株；③传粉昆虫以意大利蜂为主，每亩制种田放置1-2厢蜜蜂；④核不育系抗A3的可育株基本拔尽后放置蜜蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用农药，并且在放置蜜蜂后10天内，每天早上在棉花散粉前必须逐株检查母本行是否有开花的可育株，并及时拔除开花可育株。
7.根据权利要求6所述的棉花抗虫单隐性核不育系抗A3的用途，其特征在于①所述的制种田的四周至少1000米内不能种植其它棉花品种；②8月20-30日后不再放置蜜蜂进行授粉。
全文摘要
本发明公开了一种棉花抗虫单隐性核不育系抗A3及其繁殖方法和用途，该不育系抗A3的抗性特征是，红铃虫种子虫害率3.8，棉铃虫综合抗性值33，枯萎病指10以下，黄萎病指30以下；不育株率45－55％，不育株的不育度100％；纤维2.5％跨长29－31mm，比强度(HVICC标准)30－32cN/tex，麦克隆值3.9－4.5；它用以下方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株与转Bt基因抗虫品种GK－12杂交，采用杂交转育，结合抗病虫性的鉴定与选择获得。它可作两用系，且其抗虫性高，从而在其繁殖与用于杂交制种过程中可以利用蜜蜂传粉制种，克服人工授粉费工、费时的缺点，劳动力投入少，成本低，制种效益好。
文档编号A01H1/02GK1679391SQ20041004043
公开日2005年10月12日 申请日期2004年8月12日 优先权日2004年8月12日
发明者张相琼, 周宏俊, 岳福良, 胡吉远 申请人:四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所