[发明专利]一年生棉花的多年生杂交制种方法

说明书

技术领域

本发明涉及作物的杂交制种方法，具体涉及一种一年生棉花的多年生杂交制种方法。

背景技术

棉花主要栽培种有陆地棉(Gossypium hirsutum L.)和海岛棉(G.barbadence L.)。陆地棉为一年生植物，海岛棉有一年生和多年生两种，但大面积栽培的仍是一年生海岛棉。

棉花杂种优势十分显著，但现有的杂交种子都是用一年生陆地棉或一年生海岛棉亲本，采用人工去雄杂交，或利用一年生雄性不育系与恢复系杂交的方法，在棉花主产区生产。其主要缺点是：

(1)必须每年耕整土地、播种和繁殖亲本种子。

(2)亲本繁殖和杂交制种，必须每年去杂去劣。

(3)利用细胞核雄性不育系虽然易于找到恢复系和组配出强优势组合，但不育系的繁殖存在问题，一般利用细胞核雄性不育两用系中分离出的雄性不育株(基因型为msms)与育性基因杂合的可育姊妹株(基因型为Msms)杂交的方法保持，从不育株上收的种子繁殖后代仍然表现不育株与可育株的1∶1分离，因此，杂交制种田必须每年拔除母本区50％左右的雄性可育株，工作量集中，劳动强度大；且因棉花是无限花序，花期长，当气温＞35℃时，有的雄性不育株会出现少量或微量花粉(刘强，中棉所38不育系杂交制种技术浅谈，中国棉花，2004(8)：35)，由此将影响杂交种子纯度；还因群体中可育株与不育株分布的不均匀性，往往存在连续拔除多株可育株的问题，既浪费了土地空间，又增加了种子生产成本。

(4)利用细胞质雄性不育系与保持系回交的方法虽能保持雄性不育特性，但现有细胞质雄性不育系多数具哈克尼西棉细胞质，其恢复系较少，且杂交后代存在不育细胞质的不良效应等问题；其他类型的细胞质雄性不育系也由于多年采用有性繁殖的方法，易于发生遗传漂移，导致不育系中可育株的发生。

因此，尽管人工去雄存在投入大、成本高等问题，但由于没有更好的棉花杂交种子生产方法，目前仍以人工去雄杂交制种为主，为降低种子生产成本，一般利用F₂代。

四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所和四川诺亚生物科技有限公司，根据棉花在热带地区的多年生特性，于2007年申请了1项国家发明专利，发明名称为“利用棉花雄性不育系和恢复系进行宿根再生的杂交制种方法”，申请号为200710049843.0。该发明指出棉花植株能够越冬的制种区是冬季最低温度≥10℃，年日照时数1700-2100小时，日照百分率为50-60％，全年降雨量为800-1200mm的地区。从温度条件看，应属于中热带地区(盛承禹等编著.中国气候总论.科学出版社，1986，第406页)，但热带有旱季和雨季之分，雨季多台风，不利于棉花的杂交制种，所以，又要求其降雨量小于1200mm。因此，满足上述所有条件的地区是很少的，可能只有云南或云南与四川交界的部分地区具有这种小气候特征，而这些地区，大多比较偏远，交通不便，不利于棉花的规模化杂交制种。而且，该发明还没有解决不育系的繁殖问题，只是利用了不育系在热带地区可多年生长的特性，但由于一年生棉花根系入土浅，易早衰，就是在最适合生长的温度条件下一般也只能宿根栽培3-5年，又需要重新播种。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供简便、快捷、成本低且适用范围广的棉花杂交制种方法。

为实现上述目的，本发明提供一种一年生棉花的多年生杂交制种方法，其步骤如下：

(1)种植配制杂交组合所需的一年生棉花杂交亲本，鉴定其自然越冬再生力；

(2)对于不能自然越冬的一年生棉花杂交亲本，以棉属中能够自然越冬的多年生棉花种质资源为砧木，以不能自然越冬的一年生棉花杂交亲本为接穗进行嫁接，并宿根栽培所得嫁接植株；对于能够自然越冬的一年生棉花杂交亲本，直接种植并宿根栽培其实生植株，或以上述方法嫁接后宿根栽培嫁接植株；

(3)在种植和/或嫁接的当年和宿根栽培期间，利用上述实生植株和/或嫁接植株，进行杂交制种。

上述棉花多年生杂交制种方法的环境条件优选为冬季最冷月平均气温≥10℃且最低气温≥0℃(包括符合这一气温条件的气候带、特殊地形和人工条件等)。

所述亲本为母本和/或父本，通常为繁殖难度高(如雄性不育系)或有性繁殖后代难以保持其性状的母本和/或父本，对其进行宿根栽培，能够降低杂交制种的难度和成本。

所述母本为细胞核雄性不育两用系时，在种植和/或嫁接当年拔除其中的可育株、半不育株和混杂株。

所述母本为细胞质雄性不育系时，在种植和/或嫁接当年需要去杂去劣。