一種雜交紅麻的制種方法
2023-05-16 20:57:16
專利名稱：一種雜交紅麻的制種方法
技術領域：
本發明涉及農作物雜種優勢利用技術領域。
關於紅麻雜種優勢利用的研究，國內外報導甚少。在紅麻雜種優勢研究方面，美國納遜等(Nelson，E.G.etc.，1965，Tech.Bull.U.S.Dep.Agri.No.13191-28)在進行紅麻綜合品種選育時，利用薩爾瓦多品種的9個自交系成對異系雜交，其F1比自交系增產44%，F2增產很少。但該項研究沒有與生產上栽培品種比較，不能說明其競爭優勢的大小和利用價值，也沒有用於生產實踐。印度學者斯雷凡斯坦等(Svivastava，S.K.etc.，1979，Indian J.Agric.Sci.49(9)724-730)進行了紅麻品種配合力和遺傳組成的研究，認為親本的特殊配合力比一般配合力高，雜種優勢顯著，可尋找雄性不育系或化學殺雄劑以利用其雜種優勢。我國湯永海等研究了紅麻品種間雜種一代優勢表現(中國麻作，1985(4)1-4、11)其纖維產量的實際優勢為13.3-46.9%、超親優勢為4.6-30.5%、競爭優勢為7.8-43.3%，並育成抗病高產雜優組合紅優5號(作物學報，1987(2)143-149)。該組合與生產上大面積種植的青皮3號品種比較，F1平均增產量24.5%，頗受生產上歡迎，但F2隻增產9.8%，利用價值不大。
在制種技術方面，印度學者帕特(Pate，J.B.etc.，1958，Agron.J.50402-403)和尤格爾等(Ugale，S.D.etc.，1976，J.Maharashtra，Agril.Uiv.1(2-6)102-106)分別進行了紅麻雄性不育系因素的遺傳和細胞質雄性不育系遺傳的研究。尤格爾認為雄性不育系可用於雜種優勢，但後來未再繼續報導有關研究情況。一般來說，農作物選育「三系」配套的時間比較長、難度也比較大，加之紅麻花粉粘度比較大不易散粉，生產不育系和雜交種都要靠人工授粉，用工量比化殺制種多得多。我國趙槐等(1981年全國麻類作物學術討論會論文選集，90-94)研究認為紅麻雜種優勢利用的去雄問題可走結合短光照制種，創造高溫條件，誘導花粉敗育的道路。但由於紅麻屬無限花序，始蕾期間一時的高溫殺雄，只能殺死已現蕾而不能殺死繼續現蕾的雄蕊，故在同一植株上既有雜交種又有自交種，採種非常不便，且這種方法除氣溫較低的遼寧省外，其他各地均未試驗成功，研究工作早已停止。
總之，紅麻雜種優勢利用的研究已開始受到國內外的重視。然而迄今為止，除中國農科院麻類研究所首先開始把雜交紅麻應用於大面積生產外，國內外均未選育出雜種一、二代都能利用的強優勢組合，也沒有解決制種途徑問題。
本發明目的是選育出一、二代均能利用的高產、抗病、優質的紅麻雜交種，並且提供一種相應的雜交紅麻制種技術。
本發明提供的一種紅麻雜交制種的方法，包括選用親本、適宜行比、調節花期、矮化植株、去雜去劣、適時收穫措施，紅麻雜交種湘紅優116是以7804和南選兩個親本互為父本或母本，採用化學殺雄人工授粉的方法配製一代雜交種，一代雜交種自交繁殖二代雜交種。即可以用7804品種作母本，與南選品種作父本配組(7804×南選)制種，也可以用南選品種為母本，與7804品種為父本配組(南選×7804)制種，正交和反交的雜種F1產量差異不顯著。而紅麻化學殺雄、人工授粉雜交制種技術，不僅只適用湘紅優116組合母本的殺雄制種，也適用任何一個親本作母本配製的組合殺雄制種，具有普遍適用的特點。
化學殺雄是指用二氯丙酸鈉殺雄當溫度在23-27℃時，從50%植株現蕾7天開始，以0.05-0.07%濃度，每隔7--10天一次，連續殺雄3次；當溫度在27℃以上時，從10%植株現蕾開始，以0.02-0.04%濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄5次；全生育期總噴藥濃度不超過0.20%。
化學殺雄是指用二氯丙酸鈉殺雄當溫度在25℃時，從50%植株現蕾7天開始，以0.06%濃度，每隔7-10天一次，連續殺雄3次；當溫度在28℃以上時，從10%植株現蕾開始，以0.03%濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄5次；全生育期總噴藥濃度不超過0.20%。
人工授粉是指在花期每天上午6--9時進行人工授粉，當植株出現可育花或閉花現象增多時，應停止授粉，打頂抹贅芽。
適宜行比是指母本與父本的行比為8∶1。
調節花期是指若以7804品種為母本，父本南選應提早10-15天播種；若以南選品種為母本，則父本7804可以與母本同時播種。
雜種二代繁殖是指利用化殺雜種一代自交繁殖二代種子，宜在華南地區採用夏、秋播留種，留種地與其他紅麻品種應相距500米以遠。
圖1為雜交紅麻湘紅優116制種圖本發明的優點和積極效果如下目前，國內外尚未把紅麻雜種優勢用到生產上去，尤其是雜種F2的利用在其他農作物上也很少見。本發明的特徵是選中了生產上大面積推廣的兩個基因型不同的7804和南選品種作親本，育成了雜種F1和F2均能利用的強優勢組合湘紅優116，並研究出了與組合配套的，較為系統的紅麻化學殺雄、人工授粉制種新技術。湘紅優116是以7804品種為母本，與南選品種為父本配製而成的，其雜種F1和F2與生產上當家品種青皮3號比較，分別平均增產纖維30.1%和18.3%，且雜種F2與F1一樣，抗病性和抗倒性均較強，纖維品質良好，符合紡織工藝要求。因此，該組合不僅雜種F1能夠利用，且雜種F2也能在生產上大面積利用。此是紅麻雜優利用上的一個新突破，在國際同類研究中居領先地位。為利用湘紅優116的雜種優勢，可採用化學殺雄制種。根據紅麻屬無限花序的特點，母本從始蕾期開始，按殺雄當時的氣溫條件，選用0.02-0.06%二氯丙酸鈉的範圍內合適濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄3-5次，其雄蕊敗育率為95%左右，輔之人工授粉其雜種F1的純度在90%以上，種子產量每畝40-80千克，用F1自交繁種F2代，每畝產種量為60-100千克，與常規品種留種水平相當，達到了生產實用的目的。這種紅麻化殺制種技術經濟有效，是我國的首創。
雜交紅麻湘紅優116的F1和F2具有單株纖維生產力高、單位面積上有效株數多、增產潛力和幅度都很大等顯著優點，這是目前任何一個常規推廣的紅麻品種不可企及的，也是雜種F2利用價值不大的紅優5號組合不可逾越的。湘紅優116的F1和F2與生產上大面積栽培的青皮3號品種比較，人工接炭疽病菌的病情指數分別相對降低24.5%的21.3%，每畝有效株數分別增加15.0%和9.0%，單株纖維重分別增加28.6%和22.5%。據連續六年組合比較試驗，該組合F1和F2的纖維產量，與當家品種青皮3號比較分別平均增產30.1%和18.3%，與大值親本7804品種比較分別平均增產25.5%和13.3%，雜種優勢相當顯著。又據全國紅麻雜交組合多點試驗和八省二十五個試點的較大面積生產試驗，該組合F2分別平均畝產纖維236.1和244.6千克，即比青皮3號品種分別增產18.1%和17.9%。一般F1增產纖維50-70千克，F2增產纖維35-50千克，產量差異均達到顯著或極顯著水平。且纖維品質良好，其F1和F2的束纖維強力分別為61.2千克和59.1千克，纖維支數分別為261.9和253.7支，分別高於和相當於青皮3號品種，符合紡織工藝要求。所以，湘紅優116是一個高產、抗病、品質良好的強優勢組合，不僅利用F1可以大幅度提高產量，且F2亦能在生產上利用。為進一步利用雜交紅麻開拓了廣闊的前景。
紅麻雜種優勢利用的制種途徑國內外還在探索。本發明率先研究出了一套較為系統的紅麻雜優利用化學殺雄雜交制種技術，用二氯丙酸鈉殺雄和人工授粉的方法制種，雄蕊敗育率為95%左右，雜種純度在90%以上，每畝可制雜交種50-100千克，生產上種一畝化殺雜交麻可增產纖維50多千克，增加收入約為制種成本費的4-5倍，經濟效益顯著。這就完成了紅麻雜優組合與制種配套，從而使雜交紅麻變成大面積生產應用的現實，達到了實用的目的。大量事實說明，紅麻採用化殺制種可適用於任何一個組合，親本選配自由，不受「三系」配套親本選擇的限制，且母本一般是當前的高產品種，雜交種能保證在穩產的基礎上爭取高產，有些優良組合的F2還可以利用。顯而易見，F2的生產比起出售大量F1種子來，花錢要少得多，容易獲得大量較低成本的種子，F2推廣速度能比F1提高300多倍，且解決了F1因靠人工授粉限制大量生產種子的矛盾，有利於加快雜交紅麻的推廣，提高經濟效益。
下面敘述
具體實施例方式1、湘紅優116(H116)的選育經過1983年將過去從152個雜交組合中篩選的H005(722×青皮3號)、H027(722×粵紅5號裂葉)、H113(722×139-4-1)、H116(7804×南選)、H118(遼34早×7804)、H132(722×7804)、H136(139-4-1×7804)、H139(139-4-4×粵紅5號裂葉)和H150(遼7435×7804)九個F1優良組合，冬季在海南省三亞市採用人工去雄授粉的方法制種F1和自交繁殖留種F2。1984年在本所試驗農場進行F1和F2組合比較試驗。其中以H116F1和F2的增產幅度最大，為此於1985-1989年將H116F1和與F2對照品種7804和青皮3號進行了連續五年產量對比試驗。1988-1989年將H116F2參加全國雜交紅麻多點試驗和生產試驗，1989年將H116F1和F2與親本進行了產量比較試驗，1990年後還對H116F1、F2、F3進行了產量對比試驗。
2、湘紅優116組合的親本來源和特性(1)親本來源及特徵特性母本7804是中國農科院麻類研究所從耒陽紅麻×71-4的雜交後代中選育而成的高產、抗病的中熟品種。莖略顯彎曲淺紅色、掌狀裂葉、生育期180天左右、高抗炭疽病，一般畝產纖維200千克左右，但抗倒性較弱；父本南選是廣西農科院從青皮3號品種中系統選育的高產晚熟品種。莖綠色、掌狀裂葉、生育期220天左右、中抗炭疽病，一般畝產纖維180千克、纖維品質與青皮3號品種相似，比7804品種略優，抗倒性強。
(2)湘紅優116(H116)F1和F2的特徵特性H116F1和F2均屬高產、抗病、晚熟類型組合。莖帶微紅色、掌狀裂葉，生育期為200天左右，高抗炭疽病，F1和F2一般分別畝產纖維260千克和230千克左右，纖維品質介於兩親之間，符合紡織工藝要求，且抗倒性較強。
3、紅麻化學殺雄雜交制種技術(1)選用品種純度高，且種子不帶炭疽病的親本配製組合。
(2)母本與父本的適宜行比為8∶1。7804和南選品種可互為父、母本。若以7804品種為母本，父本南選應提早10-15天播種。若以南選品種為母本，則父本7804可以與母本同時播種。
(3)矮化植株。現蕾時的株高控制在1米左右，便於殺雄和授粉。一是利用華南地區秋、冬季日照短、氣溫較高的自然條件制種，二是利用插梢或插枝制種，三是結合短光照處理進行春、夏播種制種，四是在現蕾之前噴0.15-0.20%矮壯素控制株高。
(4)培育全苗、齊苗和矮壯苗，保證定苗密度2萬株左右。並根據親本特徵在苗期、現三裂期和花蕾期進行三次去雜去劣。
(5)用二氯丙酸鈉殺雄。溫度在25℃左右時，從50%植株現蕾7天開始，以0.06%濃度，每隔7-10天一次，連續殺雄3次，在28℃左右或以上時，從10%植株現蕾開始，以0.03%濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄5次。全生育期總噴藥濃度不超過0.20%。
(6)根據紅麻花朵在凌晨3時左右開放和中午12時後花冠開始閉合的特點，提早在上午6--9時進行人工授粉。當植株出現可育花或閉花現象增多時，停止授粉，打頂抹贅芽。
(7)當蒴果變黃褐色時開始採種，分三批收穫。化殺雜交種呈褐紅色與常規品種呈灰黑色不同。一般每畝收種40-80千克。
(8)雜交二代的繁殖技術湘紅優116屬晚熟類型組合在長江流域及以北麻區種植收不到成熟種子。利用化殺雜種一代自交繁殖二代種子，宜在華南地區採用夏、秋播留種，留種地與其他紅麻品種應相距500米以遠。一般每畝可收種子50-100千克。
4、雜交紅麻湘紅優116的栽培技術要點(1)種植地區和土壤長江流域及以北麻區均可種植。最適宜肥沃的砂質壤土或水稻土栽培，也適宜低洼澇地和輕鹽鹼土種植。
(2)播種期春麻於4月中、下旬播種，夏麻於6月上旬播種，每畝播種量1.5千克左右。
(3)栽培密度採用條播，行距40釐米，株距7釐米。春播每畝定苗1.6萬株左右，夏播每畝定苗2.0萬株。
(4)施肥和灌溉在較好的肥水條件下容易發揮雜種優勢的增產潛力。若每畝施複合肥30千克、尿素35千克、氯化鉀12.5千克，可獲得畝產361.3千克的高額產量。前期注意排水防漬，中、後期如遇乾旱可灌水2--3次。
(5)收穫當麻株進入盛花期可以收穫，適當晚收可提高纖維產量，一般在9月下旬至10月上旬收麻。
權利要求
1.一種紅麻雜交制種的方法，包括選用親本、適宜行比、調節花期、矮化植株、去雜去劣、適時收穫措施，其特徵在於紅麻雜交種湘紅優116是以7804和南選兩個親本互為父本或母本，採用化學殺雄、人工授粉的方法配製一代雜交種，一代雜交種自交繁殖二代雜交種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於化學殺雄是指用二氯丙酸鈉殺雄當溫度在23-27℃時，從50%植株現蕾7天開始，以0.05-0.07%濃度，每隔7--10天一次，連續殺雄3次；當溫度在27℃以上時，從10%植株現蕾開始，以0.02-0.04%濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄5次；全生育期總噴藥濃度不超過0.20%。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於化學殺雄是指用二氯丙酸鈉殺雄當溫度在25℃時，從50%植株現蕾7天開始，以0.06%濃度，每隔7-10天一次，連續殺雄3次；當溫度在28℃以上時，從10%植株現蕾開始，以0.03%濃度，每隔5-7天一次，連續殺雄5次；全生育期總噴藥濃度不超過0.20%。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於人工授粉是指在花期每天上午6--9時進行人工授粉，當植株出現可育花或閉花現象增多時，應停止授粉，打頂抹贅芽。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於適宜行比是指母本與父本的行比為8∶1。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於調節花期是指若以7804品種為母本，父本南選應提早10-15天播種；若以南選品種為母本，則父本7804可以與母本同時播種。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於雜種二代繁殖是指利用化殺雜種一代自交繁殖二代種子，宜在華南地區採用夏、秋播留種，留種地與其他紅麻品種應相距500米以遠。
全文摘要
一種紅麻雜交制種的方法，包括選用親本、適宜行比、調節花期、矮化植株、去雜去劣、適時收穫措施。本發明的紅麻雜交種湘紅優116以7804和南選兩個品種互為父母本，採用化學殺雄，人工授粉的方法配製一代雜種，其雄蕊敗育率為95％左右，雜種純度在90％以上，一代雜種自交繁殖二代雜種。湘紅優116F
文檔編號A01H1/02GK1098846SQ94103929
公開日1995年2月22日 申請日期1994年4月15日 優先權日1994年4月15日
發明者湯永海, 李德芳 申請人:中國農業科學院麻類研究所