[發(fā)明專利]一種提純棉花不育系原原種和保持系原原種的方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910129905.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN109601375A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)家樣;周曉箭;陳全求;韓光明;李國榮;張勝昔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所
• 主分類號(hào): A01H1/02
• 分類號(hào): A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種提純棉花不育系原原種和保持系原原種的方法及其應(yīng)用，涉及棉花三系育種技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述提純方法利用一母多父制保的方式提純棉花不育系原原種和保持系原原種，并利用棉花不育系原原種和恢復(fù)系通過一母多父測恢的方式提純棉花恢復(fù)系原原種。本發(fā)明所述方法在短時(shí)間內(nèi)提純棉花不育系、保持系和恢復(fù)系原原種，保持已審定或有望通過審定的三系強(qiáng)優(yōu)勢組合優(yōu)勢和纖維品質(zhì)，使三系組合能延長在棉花生產(chǎn)上的使用年限，發(fā)揮優(yōu)良品種的貢獻(xiàn)時(shí)效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于棉花三系育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提純棉花不育系原原種和保持系原原種的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于幾乎所有農(nóng)作物雜交種在生產(chǎn)上推廣都取得了明顯的增產(chǎn)效果，雜交種已被農(nóng)戶廣泛接受和認(rèn)可，棉花雜交種的推廣應(yīng)用也是如此，從棉花雜交種生產(chǎn)推廣的歷史看，上世紀(jì)九十年代開始使用的是人工剝花去雄授粉的方法生產(chǎn)棉花雜交種，到目前仍以人工剝花去雄授粉的方式制種，這種制種方式己不適合社會(huì)進(jìn)步的要求，人工去雄授粉在每年的7～8月的高溫高濕的悶熱季節(jié)進(jìn)行，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)用工成本上升，種子生產(chǎn)成本明顯上升，銷售價(jià)格又在下降導(dǎo)致種子企業(yè)很難維持，這就給育種人提出新要求，在產(chǎn)量品質(zhì)不降的情況下，用一種可減少人工參與的雜交種生產(chǎn)方法。

通過研究比較，并借鑒雜交水稻的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用三系配套的方法生產(chǎn)棉花雜交種，盡管棉花三系配套在美國早已實(shí)現(xiàn)，但并沒有選育出強(qiáng)優(yōu)勢組合在生產(chǎn)上應(yīng)用，僅實(shí)現(xiàn)了三系配套而已，經(jīng)過我國棉花科技工作者的多年努力，經(jīng)過引進(jìn)，消化吸收，利用多種途徑和方法選育出在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的三系雜交組合如邯雜301，魯雜2138等，所有的經(jīng)濟(jì)性狀是育種家在眾多的性狀比較中選擇后的性狀，如鈴重較重，衣分提高，纖維長度增長，比強(qiáng)度增加等要符合紡織企業(yè)需要，但這個(gè)被選的經(jīng)濟(jì)性狀對(duì)作物的自身繁殖需要并不趨于一致，就會(huì)出現(xiàn)種子繁殖性狀有所提高，但經(jīng)濟(jì)性狀退化的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)性狀隨著繁殖時(shí)間和世代的增加而下降，為了保持種性不退化，因此要采取農(nóng)作物的原種生產(chǎn)方式選擇監(jiān)測保持種性，棉花三系種子生產(chǎn)更是如此，由于棉花三系恢復(fù)譜窄，恢復(fù)系少的特殊更要進(jìn)行原種生產(chǎn)保持種性，雜交種才有競爭優(yōu)勢，才有生命力。

棉花細(xì)胞質(zhì)不育三系與雜交水稻三系相類似，雜交一代F₁種子生產(chǎn)均通過不育系與保持系回交生產(chǎn)不育系種子，保持系能保持不育系不育特性且能自交繁殖保持系種子的一類品系，多數(shù)陸地棉品種都是保持系；通過不育系與恢復(fù)系授粉生產(chǎn)雜交一代F₁種子，在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，恢復(fù)系能使不育系恢復(fù)雄性可育又能自交繁殖的一類特殊品系，現(xiàn)有品種中很少是恢復(fù)系，目前通過轉(zhuǎn)育后測交篩選出來極少有強(qiáng)恢復(fù)力的品系。

正因?yàn)槊藁ㄈ档幕謴?fù)系很特殊，在人工轉(zhuǎn)育的極少數(shù)恢復(fù)系中系內(nèi)個(gè)體差異較大，但通過肉眼根本不能發(fā)現(xiàn)和分辨系內(nèi)個(gè)體差異，用已知2個(gè)互作恢復(fù)基因Rf1Rf2同時(shí)顯性時(shí)雜交種F1代植株恢復(fù)雄性可育，育性恢復(fù)能力強(qiáng)，表現(xiàn)結(jié)鈴性好，不孕子率低，近年研究表明目前已知的兩個(gè)恢復(fù)基因外還有未知的修飾基因存在，由于恢復(fù)系恢復(fù)譜狹窄，強(qiáng)恢復(fù)系少，人為或自然因素造成恢復(fù)系恢復(fù)能力下降，通過雜交造成配制雜交組合競爭優(yōu)勢逐代下降。目前并沒有一種可以避免三系雜交優(yōu)勢下降的方案。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種提純棉花不育系原原種和保持系原原種的方法及其應(yīng)用，保持已審定或有望通過審定的三系強(qiáng)優(yōu)勢組合優(yōu)勢，纖維品質(zhì)不降，具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，使三系組合能延長在棉花生產(chǎn)上的使用年限，發(fā)揮優(yōu)良品種的貢獻(xiàn)時(shí)效。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：