一种棉花去雄杂交制种方法

xiaoxiao2020-6-24  2

【知识产权代理】【专利服务】Tel:18215660330

专利名称:一种棉花去雄杂交制种方法
技术领域
本发明涉及农业技术中的棉花种子生产技术,具体为一种棉花去雄杂交制种方法。
背景技术
棉花杂种优势的利用,是提高棉花产量、品质的重要途径,也是提高棉花品种的抗逆性(抗虫性、抗病性)的重要手段。杂交棉Fl种子比常规棉品种的种子,在大田增产可以达到10-15%,比F2种子增产达到8%以上。因此,杂交棉Fl种子是农民所喜爱的种子, 市场前景很好。棉花属锦葵科(Malvaceae)棉属(Gossypium),花大而明显,雄蕊多数,花丝下部联合成管状,雌蕊柱头裂片数与子房数相等,果实为背面开裂的蒴果。雌雄同花。雌性为花中部柱头,接受花粉(花粉中有精子),花粉在柱头上萌发后,形成花粉管,花粉管到达柱头下部后到达子房,即形成受精合子,生长后形成棉籽(种子),雄蕊围绕在柱头周围,雄蕊由花药与花丝组成,花药(即小孢子囊)是雄蕊产生花粉的主要部位。因此,棉花杂交制种, 必须要母本花上无雄性花粉(提供精子),由父本提供花粉(精子),在母本雌蕊柱头上萌发后形成花粉管,花粉管到达子房后形成合子,生长成熟后为种子。棉花Fl代种子的生产方法,有三种第一种,是人工剥花去除母本上的雄蕊,然后用父本的花粉进行授粉杂交,这种方法,每大下午从2点钟开始,持续到第二天早上6点以前,在棉花花蕾未开放时剥去雄蕊,时间长,速度慢,由于在7-8月份,我国大部分地区是高温时间,在下午2点以后,温度更高,农民操作时特别累,生产效率不高。但这种方法,在杂交品种的配组上自由度大,很容易有高产的强优势杂交品种出现,父本、母本可以是生产上较好的品系,所以,尽管人工剥花去雄速度低,劳动强度大,在应用上还是很普遍。是当前主要的去雄制种方法。第二种,应用不育系进行杂交制种生产Fl代种子,不育系有核不育与胞质不育, 与第一种方法比的不同点是母本上雄蕊无花粉,不能够自交结实,必须通过异花上的花粉授到母本上,才能结实形成种子,核不育与胞质不育不同的是核不育理论上需要去除 50%的可育株,实际上超过50%,胞质不育母本为100%不育,只要授粉即可以。应用不育系不需去雄,可能节省大部分时间,同时可以降低劳动成本。但目前应用不是很多,其原因是,不育系的选育时间长,核不育系母本的繁殖成本高,需要二次授粉,即繁殖母本本身要人工授粉一次,得到母本种子,而母本种子种到大田制种时,要排除50%的可育株,在田间会出现空行空垄,造成土地浪费,农民不乐意,抵触制种。胞质不育目前还处在研究阶段,难度在于很难找到很好的父本,既能让不育的母本恢复育性,结铃,又能高产,目前有些单位找到了恢复系,可以让胞质不育母本恢复,但其产量很低,只有普通品种的70%的产量,没有生产价值。不育系制种是一个方向,但现在还没有找到很有优势的杂交一代组合。配组亲本自由度很低,选育杂交品种很难。第三种,化学药品诱导雄性不育,化学药剂(化学杂交剂)用于处理自交作物,诱导雄性不育的化学物质,当在作物生殖牛长的适宜时期喷施,能对雄配子有选择性地杀伤或阻滞其发育,造成花粉生理性不育,而对雌配子无不良影响或影响很少,从而抑制自花授粉,导致异花授粉得到杂交种子。目前有文献记载,有20多种化学药剂,能诱导棉花雄性不育,达到不去雄授粉的目的。如据报道的,乙烯利,KMS-I, LY195259,WL84811, RH0007, SC2053,马来酰胼,GA3,二氯乙酸,二氯丙酸等药品,均有不同的诱导棉花雄性不育效果。按照分类,有商代脂肪酸及其盐类,烷基磷酸衍生物类,均二嗪三酮及其有关衍生物,赤霉素及其盐类,分别在油菜,水稻,小麦及蔬菜上应用,在棉花上进行了一些试验。化学药剂能够诱导棉花产生雄性不育,是可以肯定,但现在,利用化学药品,在棉花生殖生长的适宜时期内喷施,(1)合适的浓度很难掌握,温度不一样,品种不一样,同样的浓度会产生部分不育部分可育棉株;( 现有的化学杂交剂,在棉花上,不同程度产生药害,导致花蕾脱落,叶面枯落,植株矮小、授粉后结实率低等现象;C3)现有化学诱导剂,在整个棉花的生育期中,要分批喷施,起作用到底有多长时间,两次喷药的时间间隔中可能会有可育花出现,难以保证制种是全部杂交种子。但化学药剂处理棉花诱导棉花雄性不育是一种方向,在水稻生产上,即使用不育系配制杂交种子,也有用化学药品去除微粉,防止自交产生种子。怎样解决当前杂交棉制种生产问题?在棉花不育系应用上没有强优势组合出现, 在化学药剂诱导棉花雄性不育尚未成熟,能够在人工去雄的基础上减少劳动投入,降低劳动强度,降低种子的生产成本,成为当前棉花杂交棉生产的一个技术难题。

发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种棉花去雄杂交制种方法,以解决上述背景技术中的缺点。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种棉花去雄杂交制种方法,适应于1)陆地棉品系(种)间杂交;2)陆地棉作母本,海岛棉作父本进行的杂交;幻核不育系作母本,其中母本中50%以上的可育株可以运用本发明方法进行去雄,然后再用恢复系杂交,其Fl代中不会出不育株。包括下述步骤1)配制一种制剂,制剂中含有化学药种类0-甲基苏氨酸,乙醇,三碘苯甲酸,硅酸钾,农用链霉素,H2O,氯虫苯甲酰胺,碧护,上述制剂提前配制好后,即成为母液,母液配制好后,在需要用前1-2天,按一定比例配制成药水,稀释用水不能用含有强氧化剂的自来 7jC,即水中不能含有强氯精。各药品成份配比0-甲基苏氨酸lOppm,乙醇3000ppm,,三碘苯甲酸500ppm,硅酸钾lOOOppm,农用链霉素5000ppm,氯虫苯甲酰胺2000ppm,碧护2000ppm。2)将所配制的药水装入手持喷雾器内,将喷雾器的喷嘴调整成水线(柱)状,在棉花开花制种季节的每天上午7点钟左右开始,用装有步骤1)所配药水的手持喷雾器,对着已经开放的花,从柱头上往下,注满药水;沿着棉行,往前,将所有已开的花,进行花内喷药水,待喷完5株以上,再回头将已经喷过药水的花,摇动,或者将枝条摇动,把花内药水弹出。然后把已喷药的花,用有色毛线或者其他标记物标记,便于授粉。3)在喷药后即可以开始授粉,其授粉原则为先喷药的花先授粉,后喷药的花后授粉;也可以一个人在前边喷药去雄,而另外一个人在一定时间间隔后随后授粉,其最优的选择为在喷药结束,然后从头开始授粉。
所述方法中,棉花母本的花是开放的,与母本花雄蕊是否散粉无关,因此,上午喷药的时间不受限制,可以在早上7点开始,也可以到上午11点,对于生产制种面积大的农户,有充足的时间去去雄。在本发明的步骤2中,如面积较大,可两人进行操作,一人在前边喷药水,另外一人在后边弹枝弹药水,并挂上有色毛线,喷药水后到弹出药水时间间隔要有20秒钟以上的时间,弹药水后,雄蕊的花丝与花药上可以粘滞有药水,只要雌蕊的柱头上没有明显的药水残留即可。在本发明的步骤2中,如果是两个人操作,要保证喷药与授粉时间间隔要有20-30 分钟,以保证药水与母本花粉充分反应,达到杀死或破坏母本花粉的生殖能力,达到去雄效^ ο在本发明的步骤2中,其喷雾处理对象必须是花蕾已经开放的植株。在本发明的步骤2中,喷雾器可以使用其他带喷水功能的容器替代。有益效果本发明相比于现有技术,其优点在于1)有效地提高了棉花的杂交制种效率,原来人工剥花去雄一亩地要四人6-7个小时才能完成所有的去雄,本发明方法只要一人1-2小时就可以去雄一亩地的作业量;2)本发明方法棉花去雄可降低劳动强度50%,每天下午14:00-15:00要下地剥花去雄,在盛花期,下午13:00就要下地,此时正是一天当中最热的时间,操作人员中暑事件时有发生,使用本发明所述的方法则可选择在上午作业,以减少相应的风险;3)提高去雄制种产量,本发明方法没有损伤子房,成铃率比人工剥花要增加 30% ;4)本发明方法可以提高杂交棉制种质量,由于使用了药剂去雄,从雌蕊的柱头上开始,母本花内所有的雄性花粉全部被去杀,不存在遗留母本花粉,也就不存在自交铃,而人工剥花去雄,形成自交铃的原因有超时间剥花(母本已经散粉自交),有人员操作时,去雄不彻底,遗留有母本花粉,因此,因人员操作造成自交结实成种子,降低杂交种子纯度;综上所述,应用本发明方法,棉花亲本选择,自由度大,可以大规模选择杂交棉组合,为提高杂交棉的应用奠定了技术基础。
具体实施例方式下面举实例对本发明进行详细描述。试验例1、利用本发明方法进行去雄杂交制种纯度检验从2009年2010年2年间,用本发明方法去雄得到杂交种,运用抗虫基因检测和显性性状检测,看杂交种纯度。下述材料为纯合的棉花亲本材料,其农艺性状见表1 (材料均来自湖南常德某地选育的纯合材料)。表1.棉花亲本材料的基本性状
权利要求
1.一种棉花去雄杂交制种方法,其特征在于,包括以下操作步骤一、配制一种制剂,制剂中含有化学药种类0-甲基苏氨酸,乙醇,三碘苯甲酸,硅酸钾,农用链霉素,H2O,氯虫苯甲酰胺,碧护,上述制剂提前配制好后,即成为母液,母液配制好后,在需要用前1-2天,按一定比例配制成药水,稀释用水不能用含有强氧化剂的自来水,水中不能含有强氯精;二、将所配制的药水装入手持喷雾器内,将喷雾器的喷嘴调整成水线(柱)状,在棉花开花制种季节的每天上午7点钟左右开始,用装有步骤1)所配药水的手持喷雾器,对着已经开放的花,从柱头上往下,注满药水;沿着棉行,往前,将所有已开的花,进行花内喷药水, 待喷完5株以上,再回头将已经喷过药水的花,摇动,或者将枝条摇动,把花内药水弹出。然后把已喷药的花,用有色毛线或者其他标记物标记,便于授粉;三、在喷药后即可以开始授粉,其授粉原则为先喷药的花先授粉,后喷药的花后授粉。
2.根据权利要求1所述的一种棉花去雄杂交制种方法,其特征在于,在步骤二中,可两人进行操作,一人在前边喷药水,钙外一人在后边弹枝弹药水,并挂上有色毛线,喷药水后到弹出药水时间间隔要有20秒钟以上的时间,弹药水后,雄蕊的花丝与花药上可以粘滞有药水,只要雌蕊的柱头上没有明显的药水残留即可。
3.根据权利要求1所述的一种棉花去雄杂交制种方法,其特征在于,所述化学制剂中,各药品成份配比0-甲基苏氨酸lOppm,乙醇3000ppm,,三碘苯甲酸500ppm,硅酸钾 lOOOppm,农用链霉素5000ppm,氯虫苯甲酰胺2000ppm,碧护2000ppm。
4.根据权利要求1和2所述的一种棉花去雄杂交制种方法,其特征在于,所述两人操作过程中,须保证喷药与授粉时间间隔要有20-30分钟,以保证药水与母本花粉充分反应,达到杀死或破坏母本花粉的生殖能力,达到去雄效果。
全文摘要
一种棉花去雄杂交制种方法,为一种新型的高产量的F1代棉花杂交种的农业生产方法,利用配置的化学去雄药剂在棉花开花制种季节的每天上午7点钟左右开始,对已经开放的花,进行花内喷药水,待喷完5株以上,再回头把花内药水弹出并进行标记,然后再授粉,其授粉原则为先喷药的花先授粉,后喷药的花后授粉。本发明棉花亲本选择,自由度大,可以大规模选择杂交棉组合,且能有效降低制种过程中的复杂性,提高作业工人的工作效率,降低其工作风险。
文档编号A01H1/02GK102499057SQ201110330208
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者邓琼, 龚辉 申请人:龚辉

最新回复(0)