[发明专利]一种棉花不去雄人工杂交制种方法

说明书

本发明涉及育种领域，具体公开了一种棉花不去雄人工杂交制种方法，简称不去雄针管注水法，包括注水杀雄、父本采粉和人工授粉步骤；其中，所述注水杀雄采用向母本的花蕾中注水的方式达到杀雄的目的。本发明提供的不去雄针管注水法是针对人工杂交制种过程中人工去雄较费时，并且在操作过程中较易碰伤、碰断柱头的现状，而探索出的避免人工去雄、简化杂交制种的新技术；该方法棉花亲本选择自由度大，长柱头与短柱头均可使用，可以大规模选择杂交棉组合，并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，在保障杂交种质量的前提下，可显著的提高杂交种的产量。

技术领域

本发明涉及育种领域，具体地说，涉及棉花不去雄人工杂交制种。

背景技术

棉花和其它作物一样具有杂种优势，利用棉花杂种优势，一是要选育出高优势的杂交组合，二是要有简便快速大量生产杂交棉种子的方法，充分利用这种杂种优势是大幅度提高棉花产量的有效途径(王胜利等,2007)。棉花是无限开花作物，有效花期长达四十至五十天，花器官大且分散。根据棉花的这些开花习性，人们提出了不同棉花杂种优势的利用途径，常用的有三系法、二系法、化学杀雄、指示性状利用和人工去雄等方法进行棉花杂交制种(邢以华和靖深蓉,1983；卢云清等,1994；张香桂等,1994；张天真和靖深蓉,1998)。我国的三系配套、化学杀雄、芽黄指示性状研究都很有应用前景，虽然这些制种方法各有特色和优点，但弊端也十分突出，距用于生产商品种，尚需时日(张卫东,2014)。相对而言，人工去雄法是目前大面积利用棉花杂种优势的主要途径，是国内外迄今棉花杂优利用面积最大、效果最好的途径(杨芳荃等,1997)。棉花“人工去雄法”杂交制种，就是利用人工将即将开放的花蕾中的雄蕊剥掉，再利用人工将其它棉花植株的花粉授到该朵花的柱头上，从而产生杂种优势的制种方法，其优点具有组合筛选周期短、亲本选配范围广的特点。但是，现在各地采用的“人工去雄杂交”方法，普遍存在着“两低一少”的现象 (张卫东,2014)，即杂交制种工效低(一个工只生产杂种半斤左右)，杂交成铃率低(一般成铃率只20-30％)，每铃种籽数量少(一般20粒左右)。这固然与技术熟练程度有关，但根本的问题还在于去雄工序繁琐，去雄对子房正常生长存在影响、对子房或柱头存在人为损伤以及去雄不完全等问题，进而影响杂交制种的产量和质量(见图1)。同时，采用人工去雄、授粉的方法生产棉花杂交种，还普遍存在费工费时、劳动强度大和生产成本高的问题，进一步限制了棉花杂种优势的利用和发展(李增书和赵丽芬,2004；王胜利等,2007)。

国外学者Burkee(2002,2003)依据棉花花粉粒遇水易破裂从而丧失活性的特点，提出了向棉花花器喷水杀雄代替人工工剥花去雄的观点。李增书和赵丽芬(2004)采用喷粗雾和细雾两种方式对长柱头和短柱头两个类型的材料进行了喷水杀雄比较研究，其结果表明长柱头杀雄效果较好，但短柱头杀雄效果较差。王胜利等(2007)对喷水杀雄结合标记去杂，用于杂交种种子生产的可行性开展了盆栽与田间研究，其结果表明由于在大田条件下喷水杀雄，工效提高了1倍且田间结铃率略高于人工去雄。但在现实的制种实践中，由于棉花品种的差异，不同棉花品种开花时间差异较大且持续的时间较长；尤其是部分品种甚至同一品种不同节位花朵在开放前已经完成授粉过程，很难分辨控制，严重影响了制种产量和种子纯度，从而限制了该方法在杂交制种方面的利用(Wilson,1984；张卫东,2014)。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明针对生产上杂交棉制种用工多、种子生产成本高的现状，采用“不去雄针管注水法”，建立了一套可简化棉花杂交种子生产程序的新方法，操作简便、速度快，省工省时，不仅显著的降低制种成本、保障杂交种的质量，同时还可以显著地提高杂交种的产量。

本发明的技术方案具体如下：

第一方面，本发明提供了一种棉花不去雄人工杂交制种方法，简称不去雄针管注水法，包括注水杀雄、父本采粉和人工授粉步骤；其中，所述注水杀雄采用向母本的花蕾中注水的方式达到杀雄的目的。

作为优选，所述花蕾为花冠变白、伸长且露出苞叶顶端的花蕾 (一般为第二天开花)。