专利名称：芝麻二系杂交制种技术的制作方法
技术领域：
本发明属于芝麻基因雄性不育二系杂种优势利用领域。
芝麻是公认的优质油料，但因单位面积产量较低，发展较慢。近数十年来，国内外有些科技工作者在探索研究芝麻的杂种优势及其利用的可能性。1945年印度学Pa1率先报导了芝麻具有杂种优势，近二、三十年来，芝麻杂种优势的存在进一步为国内外科技人员的研究所证实。但是，如何在生产上应用这种优势，至今没有成功的报导。
关于芝麻雄性不育系的研究，国内尚无报导，国外则处于初期的探索阶段。Malaguti和Mazzani(1958)曾报导在Venezuela52品种中发现部分植株上部开花不结蒴的现象，认为这种现象的发生是由于遗传和环境因子所致。Dabral和Mandloi(1974)在PTS12-24×129组合的F3中曾发现过生长早期不结蒴而后期结蒴正常的部分不育植株。Osman(1981)用143个分离群体进行研究，认为这些材料的雄性不育性是受一对隐性基因控制的。对11个雄性不育×雄性可育的F1杂种与其亲本比较，F1杂种的单株产量和含油量都高于其可育亲本。Osman和Yermanos(1982)报导了从委内瑞拉种质资源中重新发现产生无生命力花粉粒的雄性不育植株。用这些植株与9个雄性可育品种杂交，在F2分离群体中产生出若干雄性不育株。雄性不育株与可育株杂交，F1代结蒴正常，说明不育株的雌性可育性正常，而且雄性可育对雄性不育呈显性。论文还报导了花粉粒败育的机理，提出了雄性不育系在杂种优势上利用的可能性。Brar(1982)报导过3个雄性不育系57-1，143-4和546-4，但这3个系在田间表现雄性不育，雌性可育性极差；而在温室中雄性和雌性的可育性都很好。Rangaswamy和Rathiuan(1982)用子射线和ethyl methanesulphonate处理二个品种，在M2中发现有雄性不育植株。近10年来，国外在这方面的研究进展不大，离实际应用尚有很大距离。
本发明的目的是选育实用性芝麻基因雄性不育系，并研制出具显著产量优势的杂交种和相应的制种技术，从而提高芝麻的单位面积产量。
二系品种标准一、芝麻基因雄性不育系ms86-11、品种来源ms86-1是用原始雄性不育种质，经群体改良，选择优秀变异株系的基础上，再经过不育基因转育培育而成的。
2、特征特性(1)形态特征植株单杆或少分枝，主茎高180-200厘米，横断面呈方形，绿色。叶片较普通芝麻较短、小，中部叶缺刻较浅，叶缘呈锯齿状，叶色较深。叶腋3花，花较大，白色。不育系群体中可育株与不育株各占50％左右。可育株花的花药饱满，白色，开花时有大量花粉外溢；不育株花的花药较瘦弱，绿色无花粉，不育株的雄性不育性完全，雌性可育性正常，在接受外来花粉后能正常结实。蒴果4棱，长3厘米左右。每蒴结籽80粒左右，种子白色，千粒重3.0克。
(2)生物学特性属中晚杂类型，在江淮地区全生育期为100天左右。抗倒伏，耐渍害，较抗茎点枯病和枯萎病。
3、产量表现不育系繁殖田通过不育株与可育株间兄妹交授粉，每亩可产不育系种子25-30公斤。可育株自花授粉所结种子不可留种。
4、适应地区以江淮流域为主，陕南、川东地区也可繁殖或配制杂交种。
二、丹巴格1、品种来源1984年引入韩国，1985-1988年经适应性、抗性和丰产性鉴定及配合力测定，并经提纯繁殖。
2、特征特性(1)形态特征植株单秆型，茎高160厘米左右，横断面呈方形，绿色。叶片较小，中部叶缺刻较浅，叶缘呈锯齿状，叶色较深。叶腋3花，花冠白色。始蒴部位低，一般在第四对叶腋即开始着花，蒴果4棱，长2.7厘米，每蒴结籽70粒左右，千粒重2.8克，籽粒白色。
(2)生物学特性属早杂类型，在江淮地区全生育期85天左右，抗倒伏，耐渍害，抗茎点枯及枯萎病。
3、产量表现一般亩产60-70公斤。
4、适应地区黄淮及其以北地区。
本发明实现了芝麻基因雄性不育“二系”配套及其杂种优势利用，其杂种与常规品种相比主要有如下优点一、产量高、芝麻杂交种豫芝9号1989-1991年参加全国芝麻杂交种区域联合试验，每年产量均居首位。3年24点次与对照品种(豫芝4号)相比，除1点平产外，其余各点次均增产。平均亩产74.77公斤，平均增产29.52％，每亩净增17公斤。1991年参加河南省芝麻杂交种生产示范，共5个点，平均亩产87.32公斤，比对照豫芝4号平均增产22.23％，每亩净增15.9公斤。1992年参加全国芝麻杂交种生产示范，共7个点，平均亩产93.3公斤，比对照豫芝4号平均增产23.7％，每亩净增17.9公斤。1991年在河南商丘和陕西富平示范种植，分别获得了亩产140.3和108.5公斤，比同等条件下的豫芝4号增产21.3％和40.9％，每亩净增29.9和44.4公斤。同年在许昌基点进行高产栽培试验，杂交种豫芝9号曾达到亩产229.6公斤的高产纪录。
二、抗逆性强1990和1991年在郑州对豫芝9号进行枯萎病人工接菌鉴定，其相对抗病指数(RI)分别为-1.17和-2.91，属高抗类型，1991年经河南省农科院植保所病圃鉴定，豫芝9号的RI为-087，属抗病类型，豫芝4号的RI为-0.34，属低抗类型，据3年全国区域联合试验调查，豫芝9号的平均发病株率为8.85％，低于其它品种，豫芝9号茎秆粗壮，抗倒伏，在丰产田植株高达220厘米以上，从未发生过倒伏现象。
由于豫9号的生长势和抗逆力强，因而适应范围较广，在不同气候和肥水管理条件下，都能取得比常规品种更高的产量。如1990年在四川南充地区，虽因播期推迟，阴雨天多，日照不足的情况下，仍表现突出，亩产91.2公斤，比对照品种增产22.48％。1991年在湖北襄阳，在遇干旱情况下，亩产仍达103公斤，比对照增产35％。
下面以不育系mS86-1繁殖和杂种“豫芝9号”制种与栽培为例详细叙述本发明的实施例。
一、两系的繁殖制种技术“豫芝9号”的亲本不育系mS86-1是一个长势旺盛，株型高大，综合农艺性状优良的品系；恢复系丹巴格具有开花早、节间短、适应性强、生育期短及配合力强等优点，所以制种能够获得较高产量，一般可亩产杂交种25公斤以上，在早夏播条件下，亩产可达35公斤以上。不育系ms86-1依靠系内不育株与可育株间的兄妹交来繁殖，一般可亩产20公斤以上，由于繁殖不育系和杂交制种技术基本相同，在此以豫芝9号杂种的制种技术为例叙述制种技术主要是采取安全隔离、适期播种、合理密植、适宜行比、识别并拔除不育系中的可育株、去杂去劣等措施，以保证杂种的纯度和产量。
1、安全隔离。ms86-1不育系繁殖和豫芝9号杂交制种均采用空间隔离。安全隔离距离为2公里以上。在不育系繁殖的隔离区内不得种植任何其它芝麻品种；在制种隔离区内允许种植恢复系丹巴格，但不得种植任何其它芝麻品种。
2、适期播种。不育系繁殖和杂种的播种期与当地其它芝麻的播种时间基本相同。在黄淮、江淮地区以5月下旬至6月上旬播种为宜。适时早播可明显提高产量，推迟播种将严重影响产量。杂交制种不育系ms86-1应比恢复系丹巴格提前播种5-7天，可使父母本花期相遇良好。
3、合理密植。
豫芝9号杂交制种父母本按2∶4行比配制。行距0.4或0.5米。幼苗期父本亩留苗3,300株左右，母本亩留苗13,000株左右，至始花期，母本行需拔除50％左右的可育株，制种田的总体密度可保持在9,000至10,000株，制种田的母本依靠昆虫传粉，因此在制种田附近按5-10亩配置一箱蜂群，有利于充分授粉，提高产量。
4、不育系中可育株与不育株的鉴别和处理，ms86-1不育系中有将近各半的可育株和不育株。可育株与不育株在外部形态上基本一样，唯一明显的差别是花药，可育株的花药呈白色，十分饱满，开花时有大量花粉外溢；不育株的花药呈绿色，半透明，无花粉。由于不育株的雄性不育性是完全的，因此只需要检查一朵花即可确定其整株的育性。杂交制种时，当芝麻刚进入始花期就应对母本行逐株进行育性鉴别，在育性检查的同时拔除所有的可育株，在不育系繁殖田，同样需要做育性检查，同时对不育株挂牌作记，但不拔除可育株，不育系育性检查的工作一般在上午6-10时进行，同地块中的植株开花早晚稍有差别，一般有5-6个早晨即可完成此项工作，一播全苗，苗匀苗壮，有利于缩短时间，减轻工作量。
5、去杂去劣。在进行育性检查的同时，把不符合亲本典型特征性状的杂株、病弱株拔去，以保证亲本的纯度并配制出优质的杂交种子。
二、杂交种豫芝9号特点1、品种来源河南省芝麻研究中心用芝麻基因雄性不育系ms86-1与恢复系丹巴格配制的雄性不育一代杂交种，代号为“88CA006”。
2、特征特性(1)形态特征单杆或少分枝型，茎秆粗壮，横断面呈方型，叶片较普通芝麻略短小，中部叶缺刻较浅，叶缘呈锯齿状。茎、叶茸毛较稀少，花白色，叶腋3花、蒴较大、蒴果四棱，蒴长3.0厘米。株高2米左右，腿较低、一般为50厘米左右。每蒴72粒，千粒重2.80克，种子白色。
(2)生物学特性全生育期在江淮地区为96天左右，中熟，长势强，抗倒伏，耐渍害，抗枯萎病及茎点枯病。
(3)含油量经分析，豫芝9号的含油率为55.80％，较相同栽培条件下的对照品种豫芝4号高1.24个百分点。
3、产量表现一般亩产80-100公斤，高产田可达150公斤以上。
4、适应地区河南、安徽、湖北等省芝麻产区。陕南、晋南、川东以及长江以南各省可以种植。
三、杂交种“豫芝9号”高产栽培技术豫芝9号杂交种生长势强，植株高大，根茎粗壮，结蒴密度高，耐渍抗病，生育期较长，配合适当的栽培技术，充分发挥其优势，能取得高产。现根据几年来栽培试验和生产实践提出如下栽培技术要点1、土地的选择与准备。选择易于排、灌的中性土壤种植。切忌重茬。播前施足底肥，视地力适当施用氮肥，不宜过多，一般亩施尿素15公斤左右，增施磷、钾肥、每亩施磷肥二铵20-25公斤，硫酸钾10-20公斤。
2、适时早播。江淮地区是我国芝麻主产区，多为夏播，前茬以油菜、大麦或早熟小麦为宜，力争在5月底、6月初播种，也可采用麦垅套种，在麦收前半月播种，对高产更为有利。
3、把握播种质量，力求做到一播全苗。播种时要土壤墒量良好，如遇干旱天气，在前作收获前10天左右灌一次水，每亩播量0.4-0.5公斤。播深2厘米左右。行距0.4-0.5米。播后需轻镇压。
4、苗期管理。芝麻出苗后要及时疏间苗，4对真叶前后定苗，苗距4-5寸，每亩定苗一万株。及时中耕助草，破除土表板结。定苗后行间结合中耕培土留出排水沟，做到雨后田间不积水，遇旱及时灌溉。
5、病虫防治。芝麻播种后要立即撒一遍毒饵(用600倍敌百虫液拌麦麸)以防地下虫。虫口多时，应在出苗前后连撒2-3遍，田间发现有蚜虫或芝麻螟时可喷2000倍乐果防治。开花前后喷0.5％多菌灵1-2遍，有利于防治病害发生。
6、适时收获。芝麻植株下部一、二节蒴果开始开裂时即可收割。
权利要求
1.一种芝麻基因雄性不育二系杂种优势利用的方法，其特征在于选育不育系ms86-1作母本，以丹巴格品种作父本制成杂交种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于制种适宜的行比为父母本1∶2或2∶4。
全文摘要
一种芝麻基因雄性不育系杂种优势利用的方法。选育基因雄性不育系ms86-1，每代可分离出各50％的雄性不育株和雄性可育株，以系内不育株与可育株间兄妹交繁殖不育系。以不育系的不育株作母本，丹巴格品种作交本，配制杂交种，以及相配套的制种技术和高产栽培技术。配制的杂交豫芝9号具有抗逆性强、适应性广、丰产稳产性好等优点，经试验一般亩产在80-100公斤左右，丰产田可达150公斤以上。比当前推广的当家品种增产20-30％。同时具有生长旺盛、抗病、耐渍、抗倒、油分含量高等优点。
文档编号A01H1/02GK1132022SQ94103410
公开日1996年10月2日 申请日期1994年4月6日 优先权日1994年4月6日
发明者屠礼传, 梁秀银, 王文泉, 郑永战, 柳家荣 申请人:河南省芝麻研究中心