專利名稱：雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法
技術領域：
本發明涉及農作物遺傳育種，尤其涉及一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法。
背景技術：
雜種優勢是生物界的普遍現象。農作物具有明顯的雜種優勢，雜種常比純種增產15％以上。利用雜種優勢是當今提高作物產量、品質和抗性的重要手段之一。如玉米、水稻、油菜、高梁等農作物的雜種優勢帶來的高產和優質對世界食物安全已作出了巨大貢獻。
三系，即雄性不育系、保持系和恢復系，是利用植物細胞質雄性不育進行雜種種子生產(制種)的體系。三系應有可繁殖性，不育系自身不能產生有活性的花粉粒，它的繁殖是通過保持系供給花粉而實現，保持系和恢復系雄性正常可育，自交可繁殖子代。不育系與恢復系間隔種植時，由于傳粉媒介的存在，不育系從恢復系獲取花粉后所結的種子即為雜種種子。這種雜種種子的生產方式被稱為“三系法”制種。其優點是在制種時省去了人工“去雄”和“授粉”兩個環節。利用細胞質雄性不育的三系法制種是當今農作物雜種種子的主要制種方式。
棉花雄性不育三系的研究始于美國。70年代，Meyer(1973)育成和發放具有哈克尼西棉(G.harknessii Brand.)細胞質的雄性不育系，但由于恢復系存在恢復力不強和制種產量較低等缺陷，一直未能實現三系雜交棉種子的產業化。我國自80年代中期從美國引入哈克尼西棉細胞質雄性不育三系以來，也相繼育成一批有一定育種價值的材料，但也未見在生產上成功應用的報道。目前，國際上棉花雜種的生產主要是通過“人工去雄授粉法”獲得，但它費工、費時和成本高，大面積應用受到限制。
近年來，浙江大學用轉基因技術育成一個對不育系的育性具有強恢復力的轉基因恢復系“浙大強恢”，有效地克服了世界上尚未克服的恢復系對不育系恢復力不強的缺陷，并成功篩選出一個強優組合“浙雜166”；但是，還需有一種方便、經濟和有效的制種方法與之配套。在三系雜交棉制種田中，不育系與恢復系通常是間隔種植的，一般是每隔4-6行不育系插種2行恢復系，其間隔距離平均為2米；因棉花花粉粒較大，不育系棉株距恢復系棉株越遠就越不易從恢復系得到花粉，出現不育系棉株結籽所需的花粉不足。不育系棉株若得不到花粉，其棉鈴就會脫落，最終雜交種子的制種產量就不高。

發明內容
本發明的目的是提供一種利用雞腳葉標記性狀，將不育系與恢復系混合種植，縮短恢復系棉株與不育系棉株間傳粉的空間距離，提高天然異交率的雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法。
為了達到上述目的，本發明采取下列措施。
雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法的步驟如下1)用雜交育種方法，將雞腳葉標記性狀轉育到棉花細胞質雄性不育系和恢復系中，育成具有標記性狀的雞腳葉不育系“雞A”和雞腳葉恢復系“雞R”，及其衍生系；2)在有隔離條件的三系雜交棉制種田，將雞腳葉不育系種子與正常葉恢復系種子或正常葉不育系種子和雞腳葉恢復系種子按比例混合后播種，根據雞腳葉標記性狀區分和收獲不育系棉株上的雜交種子與恢復系棉株上的自交種子；3)將雞腳葉不育系與正常葉恢復系或正常葉不育系和雞腳葉恢復系混合種植在有天然異交條件的制種田中，獲得半雞腳葉型的雜交棉種子。
本發明是通過育成具有雞腳葉標記性狀不育系和恢復系，將雞腳葉不育系與正常葉恢復系或正常葉不育系和雞腳葉恢復系混合種植，達到提高天然異交率和雜交種子制種產量為目的的一種改良的制種方法。這種改良的制種方法，其優點是雞腳葉標記性狀不育系與正常葉恢復系或正常葉不育系和雞腳葉恢復系混合種植，一方面大大縮短了不育系與恢復系植株間的傳粉距離，使不育系得到充足的花粉，減少落鈴，提高單株雜交種子的產量，另一方面根據標記性狀很易區分和收獲不育系植株上的雜交種子與恢復系植株上的自交種子。半雞腳葉型的雜交棉還具有早熟、爛鈐少和吐絮暢的優點。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作詳細說明雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法中的三系是指棉花細胞質雄性不育系、保持系和恢復系，制種是指不育系與其恢復系雜交生產雜種第一代種子的過程，雜種第一代棉花稱為三系雜交棉，常用雜種F1表示，雜種F1具有產量、品質和抗性的優勢。
雞腳葉標記性狀均是可遺傳的易辯的簡單形態性狀，它是受顯性基因(L°)控制的完全葉呈雞腳形的性狀，雞腳葉性狀對于正常葉性狀而言是基因突變引起的性狀，即雞腳葉對于正常葉為突變性狀。
衍生系是指以雞腳葉不育系“雞A”和雞腳葉恢復系“雞R”為基礎材料而育成的有血緣關系的相對應的標記系。
隔離條件是指制種田與非制種田間在地理上有2公里以上的空間隔離。
雞腳葉不育系種子與正常葉恢復系種子或正常葉不育系種子和雞腳葉恢復系種子的混合比例為2-4∶1，混合種植的作用是縮短恢復系花粉傳到不育系柱頭的空間距離，以提高天然異交率、不育系結鈴率和雜交種子產量。
根據雞腳葉標記性狀區分不育系棉株上的雜交種子與恢復系棉株上的自交種子，是指在雞腳葉不育系與正常葉恢復系的混合種植的制種田中，雞腳葉棉株上的種子即為雜交種子，正常葉棉株上的種子為恢復系的自交種子；在正常葉不育系與雞腳葉標記恢復系的混合種植的制種田中，正常葉棉株上的種子即為雜交種子，雞腳葉棉株上的種子為恢復系的自交種子。
實施例1)以細胞質雄性不育系“中12A”為母本，含顯性雞腳葉基因(L°)的陸地棉品系“雞B”為父本，進行有性雜交獲雜種F1——→以F1不育株為母本，以雞腳葉品系雞B為輪回親本，進行回交——→在獲得的回交世代中選擇優良雞腳葉不育單株與輪回親本進行第2次回交——→如此連續選擇和回交5代以上，獲雞腳葉不育株系即為“雞A”，相對應的輪回親本雞B即為雞A的保持系。以細胞質雄性恢復系“浙大強恢”為母本，含顯性雞腳葉基因(L°)的陸地棉品系為父本，進行有性雜交獲雜種F1——→F1植株自交獲得F2種子，——→在F2植株中選擇性狀優良的育性好的雞腳葉植株自交，獲得F3種子——→在F3植株中重復以上過程——→如此連續選擇和自交5代以上，獲雞腳葉恢復系株系即為“雞R”。
2)在有隔離條件的雜交棉的制種田中，將雞腳葉不育系“雞A”種子與正常葉恢復系“浙大強恢”種子或正常葉不育系“中12A”種子與雞腳葉標記恢復系“雞R”種子按2-4∶1比例混合后播種，出苗后當苗有兩片真葉時按株距為30-40公分進行間苗和定苗，棉株現蕾后在制種田附近按每畝2-3箱的比例放養蜜蜂，增加傳粉媒介，提高異交率，防病治蟲噴灑農藥選擇蜜蜂回巢后的傍晚進行，以避免農藥與蜜蜂的直接接觸，棉花收獲時雞腳葉棉株的籽棉與正常葉棉株的籽棉分開收獲，從不育系棉株上收獲的種子即為雜交種子，從恢復系棉株上收獲的種子即為恢復系種子。
3)在雞腳葉不育系與正常葉恢復系或正常葉不育系與雞腳葉恢復系混合種植的制種田中生產出的雜交棉種子，可供生產應用，該雜交棉的葉子呈半雞腳葉型，除在產量和品質上表現為雜種優勢外，具有早熟、爛鈐少和吐絮暢的優點。
權利要求
1.一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于它的步驟如下1)用雜交育種方法，將雞腳葉標記性狀轉育到棉花細胞質雄性不育系中，育成雞腳葉不育系“雞A”及其衍生系；2)用雜交育種方法，將雞腳葉標記性狀轉育到棉花恢復系中，育成雞腳葉恢復系“雞R”及其衍生系；3)在有隔離條件的三系雜交棉制種田，將雞腳葉不育系種子與正常葉恢復系種子或正常葉不育系種子與雞腳葉恢復系種子按比例混合后播種，天然異交，根據雞腳葉標記性狀區分和收獲不育系棉株上的雜種種子以及恢復系棉株上的自交種子；其中，從不育系上收獲的雜種種子是具有雞腳葉標記的三系雜交棉種子。
2.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的三系是指棉花細胞質雄性不育系、保持系和恢復系，制種是指不育系與其恢復系雜交生產雜種第一代種子的過程，雜種第一代棉花稱為三系雜交棉，常用雜種F1表示，雜種F1具有產量、品質和抗性的優勢。
3.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的雞腳葉標記性狀是可遺傳的、易辯的、葉片似雞腳的簡單形態性狀，雞腳葉性狀是受顯性基因(L°)控制的性狀，雞腳葉棉花與正常葉棉花雜交所獲雜種第一代棉花的葉型為半雞腳葉型。
4.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的衍生系是指以雞腳葉不育系“雞A”和雞腳葉恢復系“雞R”為基礎材料而育成的有血緣關系的相對應的雞腳葉不育系和雞腳葉恢復系。
5.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的隔離條件是指制種田與非制種田間在地理上有2公里以上的空間隔離。
6.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的雞腳葉不育系種子與正常葉恢復系種子或正常葉不育系種子和雞腳葉恢復系種子的混合比例為2-4∶1，不育系種子與恢復系種子混合后播種，其作用是縮短恢復系花粉傳到不育系柱頭的空間距離，以提高天然異交率、不育系結鈴率和雜交種子產量。
7.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的根據雞腳葉標記性狀區分不育系棉株上的雜種種子以及恢復系棉株上的自交種子，是指在雞腳葉標記不育系與正常葉恢復系的混合種植的制種田中，雞腳葉棉株上的種子即為雜種種子，正常葉棉株上的種子為恢復系的自交種子；在正常葉不育系與雞腳葉標記恢復系的混合種植的制種田中，正常葉棉株上的種子即為雜種種子，雞腳葉棉株上的種子為恢復系的自交種子。
8.根據權利要求1所述的一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法，其特征在于所說的天然異交是指恢復系棉株的花粉借助昆蟲和風力傳到不育系柱頭上而實現的不育系與恢復系間的雜交。
全文摘要
本發明公開了一種雞腳葉標記的三系雜交棉制種的方法。它是將雞腳葉標記性狀轉育到棉花細胞質雄性不育系和恢復系中，育成雞腳葉不育系和雞腳葉恢復系；將雞腳葉不育系種子與正常葉恢復系種子或正常葉不育系種子與雞腳葉恢復系種子按比例混合后播種，根據標雞腳葉記性狀區分和收獲不育系棉株上的雜交種子與恢復系棉株上的自交種子；這樣可制得半雞腳葉型的雜交棉。本方法通過縮短不育系與恢復系植株間的傳粉距離，來提高天然異率和雜交種子的制種產量。
文檔編號A01H1/02GK1486594SQ0314195
公開日2004年4月7日 申請日期2003年7月28日 優先權日2003年7月28日
發明者王學德, 朱云國 申請人:浙江大學