[發明專利]一種適宜生產應用的棉花化學殺雄雜交制種方法

有效

• 申請號: 201810257981.6
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108308019B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 陳旭升;狄佳春;趙亮
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張素卿

本發明涉及一種適宜生產應用的棉花化學殺雄雜交制種方法，屬于農業科學技術領域。本發明以芳氧苯氧基丙酸酯類為主要成份的化殺劑，自棉花現蕾期開始，每隔10?15天噴1次化殺劑，共噴3次。自第一次噴藥后約20天開始出現不育花；采用塑料授粉壺收集父本花粉，于次日上午7點?11點見花人工授粉。利用該棉花制種方法，其雜交制種周期30?35天。該制種技術無需人工剝花去雄，從根本上解決了棉農在7月?8月高溫酷暑期間，人工剝花去雄之苦。通過持續三年的實施證明，采用該制種技術，常年制種田每畝的制種產量可達毛子75Kg?100Kg，制種純度在95％?100％。該新技術具有廣闊的產業化開發應用前景。

技術領域

本發明涉及一種適宜生產應用的棉花化學殺雄雜交制種方法，屬于農業科學技術領域。

背景技術

雜種具有優勢是生物界的普遍現象。利用雜種優勢可大幅度提高作物產量，是改良作物品質產量的重要途徑。棉花是否存在雜種優勢過去曾有爭議，但隨著世界各國不斷開展的雜交棉利用的實踐證實：棉花和其它作物一樣也具有雜種優勢。一些強優勢的陸地棉品種間雜交種，其雜種一代可比生產推廣種增產15％-30％；陸地棉雜種二代也有較強的增產潛力，增產幅度可達8％-10％[1]。本世紀以來，隨著棉花高產育種水平達到一個新平臺，要實現高產、優質、抗逆等多目標的協同提高，其育種難度愈來愈大。通過利用雜種優勢，可實現棉花產量、品質與抗性的互補提高，是棉花品種實現更高水平突破的有效途徑(陳旭升等，2002)。

作物利用雜種優勢，雜交制種是首先面臨的問題。棉花作為大棵大花作物，可以進行人工剝花去雄制種，但費工費時，生產效率較低。Eaton(1957)首次報道了利用化學殺雄劑FW450噴施棉花，可使棉花花粉不育，并進行不去雄雜交制種試驗。Eaton的論文發表以后，國內外一度興起了棉花利用化學殺雄手段生產雜交種子研究的熱潮。因為利用化學藥劑殺死雄蕊的正常受精能力，具有目前所有有性雜交技術無法比擬的優勢：(1)可省去人工去雄，雜交配組既方便又靈活；(2)可免除在利用雄性不育系選擇親本方面受不育系遺傳背景的約束，也不需要保持系來保持它的不育性；(3)利用雄性不育系(三系法、二系法)培育的雜交棉F₁容易出現高溫花粉不育現象；而化學殺雄母本本身是可育的，不存在不育基因，可最大限度地避免因遺傳與環境互作可能產生F₁代不育的問題，不存在因此導致棉鈴脫落帶來的潛在減產風險。不過值得指出的是，能夠在生產上推廣應用的理想殺雄劑應具備以下幾個基本條件：(1)對棉株的營養體基本沒有傷害；(2)對雌性生殖器官沒有明顯不良作用，對種子的發育沒有明顯影響，不孕籽率基本正常；(3) 對環境友好，沒有毒副作用；(4)藥源易得，價格低廉；(5)能達到生產上對雜交棉制種純度的基本要求，并具有較高的制種產量。

國內外報道的曾在棉花上使用過的殺雄劑有：2、3-二氯異丁酸鈉(又稱FW-450)，2、2-二氯丙酸鈉 (又稱茅草枯)，順丁烯二酸聯氨(又稱MH或青鮮素)，三氯乙酸，TD1123，OMT，化學殺雄劑1號等 (曲健木，1980；Olvey,et.al.，1981、1986；Ladyman,et.al.，1990；陳時洪等，2001)；但未見有其中一種化學殺雄劑在棉花雜交制種生產實踐上進行推廣應用(紀從亮等，2010)。二十世紀末，隨著抗草甘膦轉基因棉花的育成，國內外關于將草甘膦作為棉花殺雄劑有較多研究報道(美國孟山都公司，1999年；孟慶忠等，2010；梅磊等，2013；劉吉燾等，2014)；但至今也未見其在棉花制種生產實踐中推廣應用。彭凡嘉等(2016)研究結果表明：在草甘膦稀釋50-100倍條件下噴藥，會影響棉花花粉的敗育率，噴施棉花全株能實現全株敗育；但高濃度草甘膦多次噴施會導致雜交鈴不能正常成鈴，顯示草甘膦在棉株體內富集，對棉花雌蕊發育有毒害作用，從而導致棉花制種產量的大幅度下降。

之所以至今未見化殺技術在棉花制種的生產實踐中推廣應用，究其主要原因不外乎以下幾個方面： (1)化殺劑對棉花營養體、雌性生殖器官有毒害；(2)化殺劑殺雄不徹底，殺雄效果到不到生產上對雜交棉制種純度的基本要求(純度不低于95％)；(3)利用化殺劑制種的產量過低，達不到生產上對棉花制種產量的基本要求(制種生產的毛子產量一般不低于75公斤/畝)。