專利名稱：棉花抗蟲單隱性核不育系抗a3及其繁殖方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種棉花核雄性不育系及其繁殖方法和用途。
背景技術(shù)：
利用雜種優(yōu)勢(shì)是大幅度提高作物產(chǎn)量和改進(jìn)品質(zhì)的有效途徑，但棉花雜種優(yōu)勢(shì)的利用始終滯后于其它作物。主要原因是棉花是常異花授粉作物，在一般情況下天然雜交率僅為5-10％，因此棉花雜交制種，無(wú)論是核不育兩用系、核不育完全不育系、胞質(zhì)不育系和人工去雄配制雜交種，必須通過外界輔助授粉，現(xiàn)今普遍利用的人工授粉費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，大大限制雜交種的大面積應(yīng)用。
棉花雜種優(yōu)勢(shì)的研究與利用我國(guó)居世界領(lǐng)先水平，而其中又以核雄性不育性利用最為廣泛。近年由于農(nóng)村勞動(dòng)力外出較多，而棉花開花結(jié)鈴期長(zhǎng)，雜交人工授粉工作量較大，使棉花雜交種子的生產(chǎn)和雜交種的推廣與利用受到一定的限制?，F(xiàn)用的核不育兩系法、核不育二級(jí)法制種都需要利用人工授粉，用工量大，成本高，這是一個(gè)需要攻克的難題。因此尋找更簡(jiǎn)捷的制種方法，降低棉花雜交種子生產(chǎn)的勞動(dòng)力投入，是雜交棉育種的發(fā)展方向，同時(shí)也是加快雜交種推廣利用的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3，該不育系抗A3的不育株率45-55％，不育株的不育度100％，可作兩用系；并且其抗蟲性高，從而在其繁殖與用于雜交制種過程中可以利用蜜蜂傳粉制種，克服人工授粉費(fèi)工、費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)，勞動(dòng)力投入少，成本低，制種效益好。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的繁殖方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種上述棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3，其抗性特征為紅鈴蟲種子蟲害率3.8，達(dá)高抗水平；棉鈴蟲綜合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黃萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％；纖維2.5％跨長(zhǎng)29-31mm，比強(qiáng)度(HVICC標(biāo)準(zhǔn))30-32cN/tex，麥克隆值3.9-4.5；它采用以下選育方法育成利用抗病核雄性不育系抗A2和抗蟲品種GK-12為親本，采用雜交轉(zhuǎn)育，結(jié)合抗病蟲性的鑒定與選擇獲得。
上述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的選育方法的具體作法為抗A2×GK-12雜交產(chǎn)生的F1代自交；F2代苗床期進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期繼續(xù)進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期選育對(duì)株兄妹交，同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)喂養(yǎng)和田間不治蟲鑒定，并結(jié)合病圃抗病性和大田農(nóng)藝性狀的選擇與鑒定；F6代即獲得抗蟲的單隱性核不育系抗A3。
上述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的繁殖方法，其步驟為①按常規(guī)密度種植不育系抗A3，開花時(shí)不需拔除其中的可育株，開花后放置蜜蜂，每畝放置1-2廂意大利蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用農(nóng)藥；②花鈴期對(duì)可育株和不育株分別標(biāo)記，收花時(shí)按標(biāo)記將可育株與不育株分開收花，其不育株上的種子作下年繁殖或制種母本用，其可育株上收的種子不再作種用，按商品棉籽處理。
上述的利用棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的繁殖方法，其特點(diǎn)為①繁殖田四周至少1000米內(nèi)不能種植其它棉花品種；②8月20-30日后不再放置蜜蜂進(jìn)行授粉。
上述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途是以其為母本配制雜交種，作法是以優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)品系為恢復(fù)系，通過人工放養(yǎng)蜜蜂輔助授粉，產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)抗病蟲種子F1代即為供大面積使用的雜交種。
上述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途，其特點(diǎn)為，配制雜交種的更具體的作法為①恢復(fù)系與核不育系抗A3種于同一制種田內(nèi)，并相間排列，其種植行數(shù)比例為，恢復(fù)系行∶核不育系抗A3行＝1∶2-4；②蕾期識(shí)別核不育系抗A3的可育株與不育株，并及時(shí)拔除可育株；③傳粉昆蟲以意大利蜂為主，每畝制種田放置1-2廂蜜蜂；④核不育系抗A3的可育株基本拔盡后放置蜜蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用農(nóng)藥，并且在放置蜜蜂后10天內(nèi)，每天早上在棉花散粉前必須逐株檢查母本行是否有開花的可育株，并及時(shí)拔除開花可育株。
上述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途，其特點(diǎn)為①制種田的四周至少1000米內(nèi)不能種植其它棉花品種；②8月20-30日后不再放置蜜蜂進(jìn)行授粉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是成功培育出的棉花抗蟲核不育系抗A3，由于其抗蟲性高，在繁殖過程的開花授粉階段，不必為了治蟲而施用農(nóng)藥，從而也就避免了農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的藥害；而用不育系抗A3作母本，配制雜交種時(shí)，由于是在母本上收獲種子，故父本是否產(chǎn)生蟲害無(wú)關(guān)緊要，因此，制種的授粉階段，也不必再為了殺害父本的蟲害而施用農(nóng)藥，也就避免了農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的藥害；這使得利用本發(fā)明成功培育出的高抗蟲不育系抗A3進(jìn)行繁殖與配制雜交種時(shí)，可以采用蜜蜂傳粉，而無(wú)須人工授粉。大幅度降低棉花雜交種生產(chǎn)的勞動(dòng)力投入，省事、省時(shí)，成本低，適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的需要，有利于棉花雜交種推廣利用，提高棉花產(chǎn)量，增加收益，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3，其抗性特征為紅鈴蟲種子蟲害率3.8，達(dá)高抗水平；棉鈴蟲綜合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黃萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％；纖維2.5％跨長(zhǎng)29-31mm，比強(qiáng)度(HVICC標(biāo)準(zhǔn))30-32cN/tex，麥克隆值3.9-4.5；它采用以下選育方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株(msmsbtbt)與轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲品種GK-12(MSMSBtBt)雜交，采用雜交轉(zhuǎn)育，結(jié)合抗病蟲性的鑒定與選擇獲得。
具體的選育過程為雜交產(chǎn)生的F1代自交；F2代苗床期進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期繼續(xù)進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期選擇對(duì)株兄妹交，同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)喂養(yǎng)和田間不治蟲鑒定，并結(jié)合抗病性和農(nóng)藝性狀的選擇與鑒定；F6代即獲得抗蟲的單隱性核不育系抗A3，其中的不育株(msmsBtBt)、可育株(MSmsBtBt)各占50％左右。
選育時(shí)使用的抗病核不育系抗A2為申請(qǐng)人1997年育成的材料，而抗蟲品種GK-12系中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所選育的品種，申請(qǐng)人于1997年引進(jìn)。
繁殖方法是將用以上方法育成的核不育系抗A3，在繁殖田內(nèi)種植，花鈴期對(duì)不育株(約占50％)進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)花鈴期內(nèi)在每畝繁殖田內(nèi)放置1-2廂蜜蜂進(jìn)行蜜蜂傳粉，放置蜜蜂期間不再施用農(nóng)藥。使蜜蜂不致受到農(nóng)藥傷害，同時(shí)由于田內(nèi)種植的是抗蟲的棉花，棉花不會(huì)遭受蟲害。8月20-30日后，從繁殖田內(nèi)取走蜜蜂、停止授粉(傳粉)。種植時(shí)繁殖田周圍一公里內(nèi)不種植其它品系的棉花。收花時(shí)，收取已標(biāo)記植株的種子作為下年制種或繁殖用種子。未標(biāo)記或另作不同標(biāo)記的可育株上的種子則不作種用而按商品棉籽處理。
本例的繁殖過程中，抗蟲核不育系抗A3是作兩用系使用，其中約占50％的不育株群體充當(dāng)不育系即母本，另約50％的可育株群體充當(dāng)保持系即父本。
抗蟲核不育系抗A3的用途也即用其作母本配制雜交種，是以優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)品系為恢復(fù)系，通過人工放養(yǎng)蜜蜂輔助授粉，產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)抗病蟲種子F1代即為供大面積使用的雜交種。具體方法是每行恢復(fù)系也即父本與2-4行的核不育系抗A3相間種植于同一制種田塊，恢復(fù)系行種植優(yōu)良的棉花品種、品系。蕾期識(shí)別并及時(shí)拔除核不育系抗A3的可育株，基本拔盡(90％的可育株已拔除)后，每畝制種田內(nèi)放置1-2廂蜜蜂進(jìn)行傳粉，放蜂傳粉期間，不施用農(nóng)藥。同時(shí)放蜂后10天內(nèi)，每天早上棉花散粉前，逐株識(shí)別并拔除核不育系抗A3的開花可育株。當(dāng)然，如能確信核不育系抗A3種植區(qū)內(nèi)已完全沒有可育株，則不用檢查滿10天，但一般應(yīng)識(shí)別檢查10天左右。8月20-30日后，從制種田取走蜜蜂、停止傳粉，收花時(shí)收取核不育系抗A3種植區(qū)內(nèi)的種子，即為優(yōu)良性狀的恢復(fù)系(即父本)與抗蟲核雄性不育系抗A3的不育株母本，雜交產(chǎn)生的供下年使用的雜交種。制種田周圍1000米內(nèi)不種植其它棉花材料。
本例的制種過程中，抗蟲核雄性不育系抗A3的種植區(qū)，未拔除而加以利用的不育株群體充當(dāng)不育系即母本?；謴?fù)系為父本。
本發(fā)明的抗A3在配制雜交種時(shí)選用作父本的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)品種、品系可以是適合當(dāng)?shù)胤N植環(huán)境的各種優(yōu)良品系，下面給出幾個(gè)實(shí)際組配應(yīng)用實(shí)例。
申請(qǐng)人選用四川棉區(qū)的優(yōu)良品系ZR5作父本，育成了優(yōu)良雜交種雜15(抗A3×ZR5)該雜交組合為中早熟型，生育期130-135天，與同期播種的川棉56相近。植株較緊湊，株高中等，葉片中等大小，透光性好，結(jié)鈴性強(qiáng)，鈴長(zhǎng)圓形。2002-2003兩年四川省區(qū)試平均畝產(chǎn)皮棉90.1kg、白花皮棉81.98kg，分別比對(duì)照增產(chǎn)1.8％和7.77％；枯萎病病指7.5、黃萎病病指34.65，屬抗枯萎耐黃萎病型；纖維品質(zhì)麥克隆值4.4，2.5％跨長(zhǎng)31.92mm，比強(qiáng)度31.85cN/tex?？共∠x性明顯優(yōu)于對(duì)照川棉56，2004年參加生產(chǎn)試驗(yàn)。預(yù)計(jì)2005年可通過四川省審定而推廣使用。
申請(qǐng)人選用四川棉區(qū)的優(yōu)良品系ZR6作父本，育成了優(yōu)良雜交種雜RH16(抗A3×ZR6)該雜交組合為中熟型，生育期135天左右，與同期播種的川棉56相近。植株較緊湊，株高中等，葉片中等大小，透光性較好，結(jié)鈴性強(qiáng)，鈴卵圓形。單鈴籽棉重5.1-5.6克，衣分40％-42％。對(duì)棉鈴蟲、紅鈴蟲、玉米螟等鱗翅目害蟲具有顯著的抗性，可減少農(nóng)藥用量65％以上?？箍菸忘S萎病。纖維品質(zhì)優(yōu)良。2002年經(jīng)農(nóng)業(yè)部纖維品質(zhì)檢測(cè)中心測(cè)定，(HVICC標(biāo)準(zhǔn))麥克隆值4.2，2.5％跨長(zhǎng)30.70mm，比強(qiáng)度31.00g/tex。2001年比較試驗(yàn)全生育期僅在6月20號(hào)以前治蟲3次的條件下，畝產(chǎn)皮棉62.9kg，比對(duì)照川棉56增產(chǎn)94.6％。2002年比較試驗(yàn)，在不治棉(紅)蟲條件下，畝產(chǎn)皮棉82.68kg，比川棉56增產(chǎn)37.30％，比抗蟲對(duì)照川雜12增產(chǎn)5.25％。該組合2003年參加了四川省區(qū)域試驗(yàn)，皮棉產(chǎn)量占參試組合的第一位；2004年同時(shí)參加了湖南省、湖北省、山東省的區(qū)域試驗(yàn)。
此外，申請(qǐng)人還使用優(yōu)良棉花品系ZR7、ZR8、ZR9作父本，分別組配育成了RH17(抗A3×ZR7)，④RH18(抗A3×ZR8)，⑤RH19(抗A3×ZR9)三個(gè)組合的雜交種，該3個(gè)組合在2003年的比較試驗(yàn)中，其皮棉產(chǎn)量比對(duì)照川雜12增產(chǎn)8-15％，并均表現(xiàn)抗病抗蟲優(yōu)質(zhì)。2004年繼續(xù)比較試驗(yàn)，預(yù)計(jì)2005年參加省區(qū)域試驗(yàn)。
本發(fā)明繁殖與制種時(shí)，停止授粉的日期一般為8月20-30日，氣侯下降較快的年份或地區(qū)其停止授粉日期相應(yīng)提前；反之則推后。
權(quán)利要求
1.一種棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3，其抗性特征為紅鈴蟲種子蟲害率3.8，達(dá)高抗水平；棉鈴蟲綜合抗性值33，接近高抗水平；枯萎病指10以下，黃萎病指30以下；不育株率45-55％，不育株的不育度100％，纖維2.5％跨長(zhǎng)29-31mm，比強(qiáng)度(HVICC標(biāo)準(zhǔn))30-32cN/tex，麥克隆值3.9-4.5；它采用以下選育方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株(msmsbtbt)與轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲品種GK-12(MSMSBtBt)雜交，采用雜交轉(zhuǎn)育，結(jié)合抗病蟲性的鑒定與選擇獲得。
2.一種權(quán)利要求1所述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3，其特征在于，所述的選育方法的具體作法為雜交產(chǎn)生的F1代自交；F2代苗床期進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期混合兄妹交；F3-F5代苗床期繼續(xù)進(jìn)行卡那霉素鑒定，去掉變色的不抗蟲植株，花期選育對(duì)株兄妹交，同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)喂養(yǎng)和田間不治蟲鑒定，并結(jié)合抗病性和農(nóng)藝性狀的選擇與鑒定；F6代即獲得抗蟲的單隱性核不育系抗A3。
3.一種權(quán)利要求1所述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的繁殖方法，其步驟為①按常規(guī)密度在繁殖田內(nèi)種植不育系抗A3，不需拔除其中的可育株，開花后放置蜜蜂，每畝放置1-2廂意大利蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用農(nóng)藥；②花鈴期對(duì)可育株和不育株分別標(biāo)記，收花時(shí)按標(biāo)記將可育株與不育株分開收花，其不育株上的種子作下年繁殖或制種母本用，其可育株上收的種子不再作種用，按商品棉籽處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的繁殖方法，其特征在于①所述的繁殖田四周至少1000米內(nèi)不能種植其它棉花品種；②8月20-30日后不再放置蜜蜂進(jìn)行授粉。
5.一種權(quán)利要求1所述的利用棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途是以其為母本配制雜交種，作法是以優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)品系為恢復(fù)系，通過人工放養(yǎng)蜜蜂輔助授粉，產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)抗病蟲種子F1代即為供大面積使用的雜交種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途，其特征在于，所述的配制雜交種的更具體的作法為①恢復(fù)系與核不育系抗A3種于同一制種田內(nèi)，并相間排列，其種植行數(shù)比例為，恢復(fù)系行∶核不育系抗A3行＝1∶2-4；②蕾期識(shí)別核不育系抗A3的可育株與不育株，并及時(shí)拔除可育株；③傳粉昆蟲以意大利蜂為主，每畝制種田放置1-2廂蜜蜂；④核不育系抗A3的可育株基本拔盡后放置蜜蜂，放置蜜蜂后棉田不再施用農(nóng)藥，并且在放置蜜蜂后10天內(nèi)，每天早上在棉花散粉前必須逐株檢查母本行是否有開花的可育株，并及時(shí)拔除開花可育株。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3的用途，其特征在于①所述的制種田的四周至少1000米內(nèi)不能種植其它棉花品種；②8月20-30日后不再放置蜜蜂進(jìn)行授粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種棉花抗蟲單隱性核不育系抗A3及其繁殖方法和用途，該不育系抗A3的抗性特征是，紅鈴蟲種子蟲害率3.8，棉鈴蟲綜合抗性值33，枯萎病指10以下，黃萎病指30以下；不育株率45－55％，不育株的不育度100％；纖維2.5％跨長(zhǎng)29－31mm，比強(qiáng)度(HVICC標(biāo)準(zhǔn))30－32cN/tex，麥克隆值3.9－4.5；它用以下方法育成用抗病核不育系抗A2的不育株與轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲品種GK－12雜交，采用雜交轉(zhuǎn)育，結(jié)合抗病蟲性的鑒定與選擇獲得。它可作兩用系，且其抗蟲性高，從而在其繁殖與用于雜交制種過程中可以利用蜜蜂傳粉制種，克服人工授粉費(fèi)工、費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)，勞動(dòng)力投入少，成本低，制種效益好。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1679391SQ20041004043
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者張相瓊, 周宏俊, 岳福良, 胡吉遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所