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棉花单隐性光温敏细胞核雄性不育系芽黄396A


    1 利用杂种优势育种和制种的现状及问题

    1.1 人工或化学去雄授粉杂交制种此法技术简单,任何两个品种都可以互为父母本,花期去雄并人工授粉杂交即可,也有利用化学杀雄杂交制种。优点是易充分利用现有品种资源,杂交种选配随意性强,配制组合自由,并且部分组合可以利用 F2。缺点是劳动强度大,用工多,成本高,F2的杂交优势较F1多有衰退。

    1.2 细胞质雄性不育三系配套制种此法利用不育系、恢复系和保持系三系配套,不用人工去雄,只需将恢复系的花粉授到不育系上即完成杂交程序。省工省时,制种效率高、成本低。缺点:此法是细胞质不育,恢复源须经导人强恢复因子方能转育成恢复系,恢复系又对不育系恢复不完全、波动大,很难找到有生产利用价值的强优势组合。

    1.3 单隐性细胞核雄性不育两系法杂交制种 不育系既可用作杂交制种田的母本,又可当作自身繁殖的保持系,一系两用。优点:恢复系选择范围广,所有优良常规品种均可做恢复源,制种程序简单,用工少。缺点:不育系的不育度难以达到100%,且不育株率仅能接近50%。

    1.4 单隐性细胞核雄性不育三系法杂交制种 完全保持系具有多基因遗传的一般特性,恢复系较多。优点:保持系接近完全保持效果并且较稳定,不育系具有主基因与多基因互作的雄性不育遗传,具有完全不育的特点。恢复系范围广,容易测配出强优势的杂交种。缺点:不育系自身繁育较困难,保持系应用区域较狭窄。

    1.5 双隐性细胞核雄性不育杂交制种 由两对不育基因控制,即ms5ms5ms6ms6,可以用一系两用法制种。优点:制种程序简单,不仅可利用F1,F2中仅有1/16不育株,也可应用于大田生产。缺点:杂交制种时,须拔除50%甚至更多的可育株,费工费力,制种产量低、成本高。

    2 光温敏核不育系芽黄396A

    2.1 此不育系不育度达100%,品质性状和农艺性状优良,配合力高,对光照和温度反应敏感,育性转换可人为操控。在高温短日照条件下变成可育株,自然自交成铃,繁殖不育系,不再需要专门的保持系。所收种子在高温长日照条件下或低温短日照条件下又恢复为不育株,不育株率100%,用于配制杂交种。

    该不育系为核不育,恢复系广泛,容易将不育基因转育到性状优良的亲本品种上,并且任何杂交或人工诱变及基因工程方法均可转育成新的不育系。该不育系具有正常的鲜艳花冠和蜜腺,可招引蜜蜂或其它昆虫传粉,大幅度降低制种成本。该不育系还具有明显的芽黄标记,在正常的光、温、湿条件下,出苗5~7天的子叶期即可明显区别可育株与不育株,在非正常的光、温、湿条件下,最晚到3~5片真叶期即可准确区别。万一在不育系中有了可育株或F1中有了不育株,均可肉眼鉴别,去掉杂苗,保证纯度。

    2.2 与其它形式杂交制种比较 与常规人工去雄或化学杀雄技术相比,此法制种母本100%不育,不用去雄,亦可将人工授粉改为蜜蜂传粉,制种程序简单,降低制种成本。与细胞质雄性不育三系配套制种相比,繁不育系不用专门的保持系,不用人工传粉,特别是恢复系不必转育,任何棉花品种均可做为其恢复源直接测交,可以尽早尽快尽多地培育出优质广适、稳产高产、早熟抗逆的棉花新品种。与单隐性细胞核雄性不育两系法相比,不育株率由50%提高到100%,不用拔除可育株,不育系种子利用率提高1倍以上,省工省时,成本下降。与单隐性细胞核雄性不育三系法相比,繁不育系操作简单,应用区域广阔,可利用自然环境完成育性转换。与双隐性细胞核雄性不育相比,其不育性稳定,不育度提高,并且可转育成多种不育系。因此,此法特别适于大规模机械化棉花杂交种生产。

    2.3 应用前景 光温敏核不育系芽黄396A是目前棉花雄性不育研究的重大突破,它制种程序简便,制种效率和制种产量高,解决了其它杂交制种方法存在的许多的瓶颈问题,不仅将结束人工去雄授粉杂交制种的历史,而且能提高棉花品质,对杂交棉种子产业化具有重要意义。

    我国常年棉花种植面积约500万公顷,如用光温敏雄性核不育法杂交制种并在大田应用F1,按增幅最低20%计算,可新增产皮棉200多万t,增收300多亿元,相当于目前100万公顷棉田的总产量,等于再造我国现有棉田的四分之一,具有巨大的经济效益、社会效益和生态效益。


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