棉花抗病核不育兩用系及雜種的生產方法
2024-03-27 14:46:05 1
專利名稱：棉花抗病核不育兩用系及雜種的生產方法
技術領域：
本發明涉及的是一種棉花抗病核不育兩用系GA10及其抗蟲優質抗病高優勢雜種VH3的生產方法。
棉鈴蟲、紅鈴蟲等對棉花產量和品質的危害日益加重，而化學藥劑的防治效果逐年降低，並對環境的汙染日趨嚴重，因此，選育抗蟲品種是最好的解決辦法。目前國內已培育出2個人工去雄的抗蟲雜種中棉29號和魯棉15號在生產大面積使用，這兩個抗蟲雜種的缺點在於人工去雄生產F1代種子成本太高，F2代又將分離出25％的不抗蟲植株使群體的抗蟲性下降，進而影響產量和品質。
鑑於以上原因，本發明的目的是為了克服以上不足，提供一種優質、抗病的棉花抗病核不育兩用系GA10的生產方法。本發明的另一個目是為了提供一種生產成本大幅度降低，產量高，增長幅度大，纖維品質優良，抗蟲抗病性好，適應性強的棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法。
本發明的目的是這樣來實現的本發明棉花抗病核不育兩用系GA10的生產方法是用抗A1不育株與中棉所12號雜交，然後用抗A1不育株作母本回交，回交後生產的不育株再與優質棉品系B17雜交，所得後代不育株連續二次混合兄妹交後再對株兄妹交，並經過人工接菌抗病性篩選和纖維品質篩選培育而成。
上述的生產方法中，核不育兩用系GA10具有由不育基因mscl控制的隱性核不育性，不育株比例達到。46-48％(理論比例為50％)；還具有纖維品質優良和抗枯黃病耐黃萎病的特點，纖維2．5％跨31．3mm，比強度22．7gf／tex，麥克隆值4．4，枯萎病指12．4，黃萎病病指34．2。
本發明棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法是利用棉花抗病核不育兩用系GA10中的不育株為母本，抗蟲棉品系HB為父本，採用核不育「一系兩用法」，通過工人輔助授粉雜交，生產供大面積使用的抗蟲高優勢雜種VH3F1代種子。
上述的棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法中抗蟲棉品系HB父本的纖維品質測定2．5％跨長30．35mm，比強度21．52gf／tex，麥克隆重值4．5；好花和二花籽害率分別為0．8％和4．0，用其生產的雜交種VH3具有制種程序簡化、抗病抗蟲、優質豐產的特點。
上述的棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法中，繁殖制種技術要點是(1)、繁殖田、制種田與棉花生產種植區之間相互隔離距離至少為100米；(2)、繁殖核不育兩用系GA10時，作父母本的核不育兩用系均需4000～4500株／畝，在拔除可育株後，保證不育株在1900～2100株／畝，父母本有效株數比例為1∶10～12，作父本用的核不育兩用系GA10要求安排種植在地邊或房前房後的向陽地上單獨種1小塊，在開花時拔除不育株留可育株作父本。
(3)、在利用核不育兩用系GA10制種時，作母本用的核不育兩用系種植4000～4500株／畝，在拔除可育株後，保證不育株1900～2100株／畝，父本種植2300～2500株／畝，父母本有效株數比為1∶10～12，作父本的HB要求在地邊或房前屋後的向陽地上種1小塊，以便集中採粉和防止混雜。
(4)、地膜保護栽培，促進棉苗早發，以提高繁殖制種產量。
(5)、識別育性，拔除母本核不育兩用系GA10中的可育株；在棉株生長到蕾期和花期，將可育株拔除。
(6)、及時授粉雜交，提高繁殖制種產量和種子的遺傳純度父母本開花後及時摘取父本花朵或花粉向母本不育株的柱頭上授粉雜交，每日上午8點-下午2點為授粉時間。
VH3雜種的母本核不育GA10來源於{[抗A1不育株×(抗A1不育株×中棉所12號)]×B17}F2代不育株連續2次混合兄妹交再對株兄妹交，並經人工接菌抗病性篩選和纖維品質篩選培育而成。纖維品質優訓良，2．5跨長29．9-31．3mm，比強度22．4-22．7gf／tex，麥克隆值4．1-46。抗枯萎病耐黃萎病，枯萎病病指12．4，黃萎病病指342，衣分率42．1-44．5％。核不育系兩用系GA10的特點是優質、抗病。
該雜種的父本恢復係為抗蟲棉新品系HB。恢復系HB株高73．4cm，植株粗壯，株形緊湊，葉片中等大小，單株結鈴性強，單鈴籽棉重4．96克，衣分率37．3-38．3％；纖維品質測定，2．5％跨長31．35mm，比強度21．5gf／tex，麥克隆值4．5；抗蟲性好(抗棉鈴蟲和紅鈴蟲)；6月20日蟲害株率1．6％，7月25日蕾鈴脫落率為3．6％，好花和二花的籽害率分別為0．8％和4．0％。恢復系HB的特點是抗蟲(抗棉鈴蟲和鈴蟲)，優質、衣分率偏低。
採用本發明方法作了一系列試驗1997年冬季在海南用核不育兩用系GA10作母本，抗蟲恢復系HB作父本測配組合，生產出VH3(GA10×HB)F1種子，1998年正季在四川，進行新組合篩選評價試驗，1999年升入高級品比試驗，並進行不治蟲和常規治蟲條件下的大區對比方試驗。
在1998年組合篩選評價試驗中，在全生育期不治蟲的條件下，VH3實收皮棉64．8千克，比對照川棉56(四川省主推品種)增產39．6％，經本所栽培植保室在病圃作人工接菌鑑定的枯萎病指指為8．0，黃萎病病指為30．0，被列為抗枯耐黃類型。纖維品質經本所纖維檢驗室用900系列HV1纖檢儀測定，2．5％跨長31．6mm，比強度22．0gf／tex，麥克隆值4．0。
1999年高級品比試驗中，同樣在全生育期不治棉鈴蟲、紅鈴蟲的條件下，VH3實收皮棉畝產96．71千克，比對照川棉56每畝增收皮棉29．32千克，增產率43．5％，達極顯著增產水平。經本所栽培植保室在病圃作人工接菌鑑定的枯萎病病指為6．8，黃萎病病指為34．0，仍列為抗枯耐黃類型。皮棉樣送農業部纖維測試檢驗中心(中棉所)測定，纖維2．5％跨長29．9mm，比強度22．2CN／tex(即22．7gf／tex)，麥克隆值4．2。6月20日蟲害株率2．0％，7月25日蕾幼鈴脫落率為4．5％，分別比對照川棉56減退94．8％和83．0％蕾幼鈴脫落率為4．5％，分別比對照川棉56減退94．8％和83．00％(川棉56蟲害株率和二花籽害率分別為0．87％和3．7％，分別比照川棉56減退96．6％和88．2％(川棉56好花和二花籽害率分別為25．5％和31．35％)，達高抗水平。在大區試驗中，分別就不治棉鈴蟲(紅鈴蟲)與常規治蟲(全生育期共治11次)作了對比試驗，結果是在不治蟲條件下，VH3實收皮棉畝產100．7千克，比對照川棉56畝產皮棉78．25千克增產28．77％；在正常治蟲條件下，實收皮棉畝產129．67千克，比對照川棉56畝產99．72千克增產30．03％。結果表明，在不治蟲和治蟲條件下，VH3均大幅度極顯著增產。
本發明利用「洞A」型隱性核基因(mscl)衍生核不育兩用系GA10為母本，抗蟲棉新品系HB為父本，採用棉花核不育「一系兩用法」繁殖親本和配製雜種F1代生產用種。VH3具有如下特點1、抗蟲性該雜種高抗棉鈴蟲(紅鈴蟲)，在防治棉鈴蟲和紅鈴蟲方面，可減少用藥70-80％。6月20日蟲害株率調查為2．0％，7月25日蕾幼鈴脫落率為所4．5％，分別比對照川棉56減退94．8％和83．0％，好花和二花的籽害率分別為0．87％和3．7％，分別比對照川棉56減退96．6％和88．2％(對照川棉56好花和二花籽害率分為25．5％和31．3％)。
2、抗病性在病圃接菌鑑定的枯萎病病指為6．8-8．0，黃萎病病指為30．0-34．0。被列為抗枯耐黃類型。
3、豐產性在1998年和1999年品種評價試驗中，在全生育期不治棉鈴蟲和紅鈴蟲的條件下，實收度棉產量分別為畝產64．8千克和96．71千克，分別比對照川棉56增產皮棉39．6％和43．5％，增產達極顯著水平。1999年大區試驗中，在正常治蟲條件下，實收皮棉畝產129．67千克，比對照川棉56畝產皮棉99．72千克增產30．03％；在不治蟲(棉鈴蟲和紅鈴蟲)條件下，實收皮棉100．7千克，比對照川棉56畝產皮棉78．25千克增產28．77％。結果表明，在治蟲和不治蟲條件下，VH3均表現大幅度極顯著增產。
4、經濟性狀纖維整齊，色澤好，衣分率39．6-41．0％，平均單鈴籽率棉重5．7克左右。纖維品質，2．5％跨長29．9-31．6mm，比強度22．0-22．7gf／tex，麥克隆值4．0-4．2。9月20日前收花量佔總收花量50％。
5、植株性狀株高90．6-95．0cm，株型塔式，植株緊湊，莖枝粗壯，葉色深綠，葉片中等大小，透光性好，結鈴性特強，棉鈴卵園略尖，吐絮暢。
6、全生育期從出苗到吐絮137-140天。
VH3具有如下優點1、VH3集母本核不育兩用系GA10優質、抗病(但不抗蟲)，父本HB抗蟲、優質(但產量不高)的綜合優點，F1代不但產量高，增產幅度大，而且纖維品質優良，抗蟲抗病性好，適應性強。
2、VH3系採用核不育兩用系配製的抗蟲F1代雜種，與人工去雄配製的雜種相比，制種程序簡化，雜種種子生產成本大幅度降低，抗蟲雜種VH3個體之間在品質，抗蟲性方面的一致性遠優於人工去雄配製的F2雜種，遺傳純度好，優勢更加明顯，有利於抗蟲雜種種子的規範化、產業化生產。
3、VH3對棉鈴蟲、紅鈴蟲有突出的抗性，可使棉花生產的治蟲次數和農藥用量減少70-80％。這對降低棉花生產成本，增加棉農和棉花產業的收益以及有效地減少或避免棉田的汙染有極為重量要的實踐意義。
VH3適用於四川棉區及長江中遊的湖北、湖南、安徽和江蘇等棉區。
下面介紹本發明的實施例子
圖1為GA10、VH3的選育程序圖。
圖2為抗蟲雜種VH3採用核不育「一系兩用法」進行種子生產的程序1說明該
圖1中棉花抗蟲雜種生產的母本核不育兩用系GA10來源於先用抗A1不育株與中棉所12號雜交，然後再用抗A1不育株作母本回交，回交後代產生的不育株再與優質品系B17雜交，F2、F3連續兩次混和兄妹交，F4選株對株兄妹交，F5分別種下對株兄妹交的株行，苗期進行人工接菌抗枯、黃萎病性鑑定，然後株行內作混合和兄妹交，室內考種、纖維品質測試2．5％跨31．3mm，比強度22．7Cgf／tex，麥克隆4．4，枯萎病指12．4，黃萎病病指34．2。即選得優良兄妹交株系核不育兩用系GA10，最後以核不育兩用系GA10為母本，以抗蟲棉品系HB為恢復系配製抗蟲雜種組合「VH3」，抗蟲棉品系HB父本的纖維品質測定2．5％跨長31．35mm，比強度21．52gf／tex，麥克隆值4．5；好花和二花籽害率分別為0．8％和4．0。
圖2為抗蟲雜種VH3採用核不育系GA10為母本，抗蟲恢復系HB為父本的種子生產程序圖。圖2的左部即隔離區1為核不育系GA10的連續繁殖過程，每年將核不育兩用系GA10分離出的可育株(50％)對其系內的不育株授粉，不育株上所收穫的種子即為下一年使用的核不育兩用系GA10。圖2的中部即隔離區II為雜種VH3的制種過程，即每年將核不育兩用系GA10分離出的50％可育株在蕾期和開花時全部拔除，用抗蟲棉品系HB作父本對GA10母本區中保留的不育株進行授粉雜交，在其不育株上所收穫的種子即為供大面積生產用的雜種VH3雜種F1代種。圖2的右部即隔離區III為抗蟲雜種VH3的大田生產過程。每年使用的雜交種均是上一年配製的雜種一代(F1)種子。繁殖隔離區I和制種田隔離區II之間，以及與大田生產種植區之間，隔離距離不得少於100米。
抗蟲雜種VH3栽培技術要點1、適宜區域該雜種適宜在四川棉區及其它長江流域棉區示範種植與推廣。
2、播期和用種量該雜種為中熟抗蟲雜種品種，為了充分發揮其增產潛力，在播種期上要求比其它棉種適當提早，長江長遊的四川棉區以3月20日至今4月初為最佳育苗期。畝用種量0．5-0．75千克。
3、種植密度該雜種個體生長和結鈴優勢較強，要求種植密度適當放稀，四川棉區和長江中遊棉區以2200-2500株／畝為宜。
4、施肥要多施有機肥，注意N、P、K配合。建議畝施純N量18-20千克，底肥佔15％，花肥佔45％，保桃肥佔40％；畝施P2O5量12-18千克，底肥佔60％，花肥佔40％；畝施K2O量12-17千克，底肥佔70％，花肥佔30％。
5、化學調控蕾期畝用縮節安1克，可視天氣和長勢分兩次噴施，間隔10-15天，每次兌水30千克；開花期畝用縮節2．0-2．5克，分兩次噴施，間隔15天，每次兌水35-40千克。打頂後噴施920-次，每畝用藥1克兌水15-30千克，以延長葉片功能期。
6、防治害蟲注意在苗蕾期防治紅蜘蛛和棉蚜，在棉鈴蟲和紅鈴蟲防治上可減少用藥70-80％，建議在棉鈴蟲(紅鈴蟲)發生特別重的年份用菊酯類農藥功夫等在7月下旬-8月上旬防治1-2次。
抗蟲雜種VH3繁殖制種技術要點1、選擇安全隔離區繁殖田、制種田與棉花生產種植區之間要求有一定的距離隔離，相互間隔離距離不得少於100米。
2、種植密度與父母本比例在繁殖核不育兩用系GA10時，作父母本的核不育兩用系GA10均需每畝種植4000-4500株／畝，在拔除可育株後，保證不育株在2000株／畝左右，作父本用的核不育兩用系GA10要求安排在地邊或房前房後的向陽地上單獨種一小塊，在開花時拔除不育株作父本。父母本有效株數比例1∶10-12。
在利用核不育兩用系GA10制種時，作母本用的核不育兩用系GA10同樣要求種植4000-4500株／畝，在撥除可為株後，保證每畝不育株在2000株左右，父本HB應適放稀，以畝栽2300-2500株為宜。父本HB同樣要求在地邊或房前屋後的向陽地上種一小塊，以便集中採粉和防止混雜。父母本有效株數比為1∶10～12。
3、地膜保護栽培，促進棉苗早發，以提高繁殖制種產量。
4、識別生育性，拔除母本核不育兩用系GA10中的可育株。在棉株生長發育到蕾期時，採用蕾期識別育性，即當植株花蕾生長到9-10mm，用手捻破花葯，根據有無花粉粒來判斷可育株與不育株，將可育株撥除，對不育株作上標記。有經驗的也可以在花蕾生長到9-10mm時，用手大拇指和食指感覺花蕾的充實度來判斷可育與不育株，拔除可育株，對不育株作上標記，直到全田所有植株鑑定完畢。為了保證蕾期育性識別的準確性，還應在開花後逐株複查育性。
5、及時授粉雜交，提高繁殖制種產量和種子的遺傳純度。父母本開花後，及時摘取父本花朵(或花粉)向母本不育株的柱頭上授粉雜交。每日上午800-下午200為授粉的適宜時間，此間授粉成鈴率較高，種子發育好，並且工作效率高，勞動強度低。多年試驗示範表明，四川棉花繁殖制種的雜交授粉的停止時間以8月20日為宜。在長江中遊棉區制種，授粉雜交的停止時間不晚於9月5日。授粉停止後，還應將母本不育株上尚未開放的花蕾和空枝全部打掉，以便養分集中供應給授粉棉鈴發育，並拔除作父本的全部植株，從而保證一戶一種，確保種子的遺傳純度。
6、親本(核不育兩用系GA10和恢復系HB)的保純與繁殖。核不育兩用系GA10和恢復系HB應在隔離區分別繁殖、保純，同時，核不育兩用系GA10母本採用配對單株兄妹交，恢復系父本HB單株自交，篩選具有母本或父本典型性狀的兄妹交單株後代或自交單株後代，再依照株行、株系、原種三年三圃制的程序進行保純、擴繁。
7、其它田間管理按常規進行。
權利要求
1.棉花抗病核不育兩用系GA10的生產方法，該方法是用抗A1不育株與中棉所12號雜交，然後用抗A1不育株作母本回交，回交後生產的不育株再與優質棉品系B17雜交，所得後代連續二次混合兄妹交後再對株兄妹交，並經過人工接菌抗病性篩選和纖維品質篩選培育而成。
2.根據權利要求1所述的棉花抗病核不育兩用系GA10的生產方法，其特徵在於進行纖維品質篩選時，纖維品質測定2．5％跨31．3mm，比強度22．7gf／tex，麥克隆4．4，枯萎病指12．4，黃萎病病指34．2。
3.棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法，該方法是選用棉花抗蟲核不育兩用系GA10中的不育株為母本，抗蟲棉品系HB為父本，採用核不育「一系兩用法」，通過人工輔助授粉雜交，生產供大面積使用的抗蟲抗病高優勢雜種F1代種子。
4.根據權利要求3所述的棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法，其特徵在於抗蟲棉品系HB父本的纖維品質測定2．5％跨長31．35mm，比強度21．52gf／tex，麥克隆值4．5；好花和二花籽害率分別為0．8％和4．0。
5.根據權利要求3所述的棉花抗蟲優質抗病核不育高優勢雜種VH3的生產方法，其特徵在於採用的主要繁殖技術是(1)、繁殖田、制種田與棉花生產種植區之間相互隔離距離至少為100米；(2)、繁殖核不育兩用系GA10時，作父母本的核不育兩用系均需4000～4500株／畝，在拔除可育株後，保證不育株在1900～2100株／畝，父母本有效株數比例為1∶10～12；(3)、在利用核不育兩用系GA10制種時，作母本用的核不育兩用系種植4000～4500株／畝，在拔除可育株後，保證不育株1900～2100株／畝，父本種植2300～2500株／畝，父母本有效株數比為1∶10～12；(4)、地膜保護栽培，促進棉苗早發，以提高繁殖制種產量；(5)、識別育性，拔除母本核不育兩用系GA10中的可育株；在棉株生長到蕾期和花期，將可育株拔除。(6)、及時授粉雜交，提高繁殖制種產量和種子的遺傳純度父母本開花後及時摘取父本花朵或花粉向母本不育株的柱頭上授粉雜交，每日上午8點-下午2點為授粉時間。
全文摘要
本發明提供了一種棉花抗病核不育兩用系GA10的生產方法,該方法是用抗A
文檔編號A01H1/02GK1291428SQ0010998
公開日2001年4月18日 申請日期2000年8月9日 優先權日2000年8月9日
發明者江衛, 毛正軒, 楊澤湖, 牟方生, 苟雲高, 黃觀武, 孫貞, 毛素珍, 嶽福良 申請人:四川省農業科學院經濟作物育種栽培研究所