技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)作物生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

程序復(fù)雜、用工多、成本高、質(zhì)量難以控制是棉花雜交制種的顯著特點(diǎn)，也是制約雜交棉發(fā)展的主要障礙因素，尋求技術(shù)上的突破一直是棉花科研人員努力的方向。目前棉花雜交種的大面積生產(chǎn)方法主要有兩種方法：人工去雄法和核不育“一系兩用法”。

其中，在人工去雄法中，人工去雄雜交種組合選配自由，易篩選出高優(yōu)勢(shì)雜交種，但人工去雄雜交種在種子生產(chǎn)過(guò)程中需要手工剝花去雄，雜交授粉時(shí)每公頃制種田每天去雄及授粉至少需要45個(gè)勞動(dòng)力，用工多，效率低，生產(chǎn)的雜交F1代種子量有限，雜交種種子價(jià)格高；同時(shí)，制種環(huán)節(jié)存在因去雄不徹底而自交結(jié)鈴、不法企業(yè)利用F2代冒充F1代雜交種等現(xiàn)象，種子質(zhì)量難以得到保證。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力逐漸減少，勞動(dòng)力價(jià)格也越來(lái)越高，人工去雄雜交棉的制種成本進(jìn)一步提高，雜交F1代種種子量大幅度減少，種子純度進(jìn)一步下降，導(dǎo)致目前我國(guó)棉花人工去雄制種產(chǎn)業(yè)陷入嚴(yán)重困境，人工去雄雜交棉應(yīng)用面積大幅度減少。

核不育“一系兩用法”是利用棉花核不育兩用系中分離出的不育株為母本、棉花常規(guī)品種或品系或穩(wěn)定材料作恢復(fù)系（父本），通過(guò)人工輔助授粉雜交生產(chǎn)雜交F1代種子的一種簡(jiǎn)化制種方法。利用核不育兩用系制種，在蕾期和初花期拔除兩用系分離出的全部可育株后（每公頃制種田拔除可育株需要45個(gè)勞動(dòng)力），保留的不育株的花粉全部敗育，整個(gè)生育期不能自交結(jié)鈴，制種時(shí)不需要人工去雄，人工輔助授粉雜交每公頃制種田每天僅需要7.5個(gè)勞動(dòng)力，與人工去雄制種相比，生產(chǎn)程序大為簡(jiǎn)化，制種用工大幅度減少，效率大為提高，雜交種子的生產(chǎn)成本大幅度下降。同時(shí)，徹底杜絕了使用第二代種的可能性（使用F2代又將分離出25％的不育植株，進(jìn)而影響產(chǎn)量）。目前，全國(guó)許多研究和利用人工去雄雜交棉的科研單位和種業(yè)公司，開(kāi)始轉(zhuǎn)向核不育雜交棉的研究和利用。

然而，當(dāng)前棉花核不育“一系兩用法”在應(yīng)用中存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）在蕾期和初花期需要拔除兩用系中的可育株（約全部植株的50%）而保留不育株（約全部植株的50%），這就造成田間缺苗斷壟現(xiàn)象較為嚴(yán)重，棉株分布不均勻，整齊度差，必將影響制種產(chǎn)量；

（2）棉株蕾期育性識(shí)別并拔除可育株需要掌握一定的技術(shù)和一段時(shí)間，影響著制種純度，同樣也影響制種產(chǎn)量；育性識(shí)別不僅需要有一定技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，而且為了保證蕾期育性識(shí)別的準(zhǔn)確性和制種純度，在開(kāi)花后還應(yīng)逐株復(fù)查育性，直到制種母本田所有植株鑒定完畢并拔除全部可育株后才開(kāi)始授粉雜交，而往往由于大田土壤或管理等條件因素差異導(dǎo)致植株生長(zhǎng)不完全一致，育性識(shí)別鑒定階段時(shí)間較長(zhǎng)，授粉時(shí)間縮短，將影響制種產(chǎn)量，同時(shí)因育性識(shí)別階段可能存在的昆蟲(chóng)傳粉（不育系可育株的花粉因昆蟲(chóng)傳到不育株花朵）將影響制種純度。

綜上所述，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的棉花雜交制種程序復(fù)雜、用工多、成本高、質(zhì)量難以控制，嚴(yán)重制約雜交棉發(fā)展等問(wèn)題而提出一種生產(chǎn)程序簡(jiǎn)單，種子質(zhì)量好、產(chǎn)量高且制種成本低的棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

上述的棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其包括以下步驟：

（S100）宿根生產(chǎn)棉花核不育株芽接穗

（S101）選擇安全隔離區(qū)：將宿根生產(chǎn)棉花核不育株田與棉花大面積生產(chǎn)種植區(qū)按照一定距離隔離開(kāi)；（S102）選擇種植密度：在種植宿根生產(chǎn)棉花核不育株時(shí)將核不育兩用系及在拔除可育株后將不育株按照一定密度種植；

（S103）栽培管理：將上述步驟（S102）中拔除可育株后的宿根生產(chǎn)棉花核不育株用地膜覆蓋栽培；（S104）識(shí)別育性并拔除全部可育株：在棉株生長(zhǎng)發(fā)育到蕾期時(shí)，采用蕾期識(shí)別育性，拔除核不育兩用系中的全部可育株，對(duì)不育株作上標(biāo)記；（S105）授粉雜交及種子棉的收獲：在拔除兩用系的全部可育株后，將此前不育株上的幼鈴及已開(kāi)的花朵全部去除，然后用恢復(fù)系的花粉對(duì)不育株進(jìn)行授粉雜交，最后進(jìn)行大田管理及種子棉的收曬和儲(chǔ)存；（S106）接穗準(zhǔn)備：將當(dāng)年種子棉收獲后的母本不育植株不拔除、不剪枝并進(jìn)行保溫防凍，使不育植株越冬，待第二年萌芽時(shí)剪枝并用芽接穗；

（S200）砧木準(zhǔn)備和嫁接

（S201）播種：按照常規(guī)方法制備營(yíng)養(yǎng)缽，對(duì)擬用作砧木的海島棉播種，對(duì)苗床進(jìn)行管理；（S202）嫁接：當(dāng)海島棉苗生長(zhǎng)到1～2片真葉時(shí)，采用“頂插”、“劈接”、“合接”或“斜切”等任一方式對(duì)棉苗進(jìn)行嫁接；嫁接后棉苗用嫁接夾或聚烯線將接口處扎緊，隨后移入帶有遮陽(yáng)網(wǎng)的苗床中，調(diào)控好苗床的溫度和濕度封閉6～7天；嫁接7天后開(kāi)始進(jìn)行苗床管理并在嫁接后18～20天移去嫁接口的嫁接夾或者聚烯線；

（S300）核不育株嫁接棉大田栽培管理：核不育株嫁接棉苗達(dá)到2～3片真葉完全展開(kāi)時(shí)按照一定密度進(jìn)行移栽并對(duì)棉田進(jìn)行管理；

（S400）核不育株嫁接棉大田雜交制種：核不育株嫁接棉開(kāi)花后，用恢復(fù)系的花粉對(duì)不育株進(jìn)行授粉雜交制種。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S101）中的所述核不育兩用系按照每畝60000～67500株／hm2種植；在拔除可育株后將不育株按照30000株／hm2種植。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S104）中所述采用蕾期識(shí)別育性是指當(dāng)植株花蕾生長(zhǎng)到9～10mm，用手捻破花藥，根據(jù)有無(wú)花粉粒來(lái)判斷可育株與不育株；所述步驟（S104）中為了保證蕾期育性識(shí)別的準(zhǔn)確性，還應(yīng)在開(kāi)花后逐株復(fù)查育性。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S105）中所述授粉的結(jié)束時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝吞镩g長(zhǎng)勢(shì)的具體情況確定；所述的大田管理、種子棉的收曬及儲(chǔ)存均按照核不育“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種的方法進(jìn)行。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S201）中所述播種是在3月下旬，按照常規(guī)方法制備直徑為7.0～7.5cm的營(yíng)養(yǎng)缽；4月初，對(duì)擬用作砧木的海島棉按照1粒/穴播種，所述苗床管理按常規(guī)管理進(jìn)行。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S202）中的所述嫁接一般選在晴天進(jìn)行，從7:00開(kāi)始至17:00為止并保持有陽(yáng)光能夠照到苗床；所述步驟（S202）中的所述苗床管理按照常規(guī)大田的苗床管理方法進(jìn)行。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S300）中所述移栽的密度為15000～22500株/hm2，可根據(jù)土壤肥力適當(dāng)調(diào)整種植密度；所述步驟（S300）中的所述棉田管理是指按照常規(guī)棉田管理進(jìn)行施肥、整枝、化控、病蟲(chóng)害防治等。

所述棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，其中：所述步驟（S400）中所述雜交制種具體包括授粉雜交、田間管理和收曬貯存，其均按照核不育“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種的方法進(jìn)行。

有益效果：

本發(fā)明棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法步驟簡(jiǎn)單，操作容易，其還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．種子生產(chǎn)程序更簡(jiǎn)化，遺傳純度更好

本發(fā)明應(yīng)用于生產(chǎn)核不育雜交棉種，是在核不育“一系兩用法”的基礎(chǔ)上更加簡(jiǎn)化的一種雜交棉種生產(chǎn)方法，制種時(shí)完全避免了大田制種拔除可育株的環(huán)節(jié)。由于制種大田種植的全都是不育株嫁接苗，避免了核不育“一系兩用法”生產(chǎn)雜交種可能因核不育可育株拔除不及時(shí)或漏拔造成的昆蟲(chóng)傳粉而產(chǎn)生的F1不育株，有效降低了核不育雜交種F1代的不育株率，可將雜交一代種的不育株率控制為0%，與人工去雄法和核不育兩法相比，遺傳純度更好，優(yōu)勢(shì)明顯。

2．提高了母本植株的抗逆性，種子質(zhì)量更好

本發(fā)明由于嫁接中采用的海島棉砧木根系發(fā)達(dá)，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，根系的生活力和吸收肥水能力強(qiáng)，增強(qiáng)了對(duì)低溫和高溫的抵抗能力，落鈴率低，同時(shí)海島棉具有較強(qiáng)的抗黃萎病性。因而利用不育株嫁接苗生產(chǎn)核不育雜交種與“一系兩用法”生產(chǎn)雜交種相比，母本植株抗逆性提高，抗病性增強(qiáng)，不早衰，種子質(zhì)量（發(fā)芽率）好。

3．授粉雜交時(shí)間早、授粉時(shí)間更長(zhǎng)，種子產(chǎn)量更高

本發(fā)明應(yīng)用于生產(chǎn)核不育雜交棉種，由于制種大田種植的全都是不育株海陸嫁接苗，不需要拔除可育株，一旦開(kāi)花即可進(jìn)行授粉雜交，與利用“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種相比，授粉雜交時(shí)間提前7～10天，授粉時(shí)間更長(zhǎng)，結(jié)鈴早，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)田間缺苗斷壟現(xiàn)象，母本植株分布均勻，整齊度好，密度可控。另外，海陸嫁接棉苗植株生長(zhǎng)旺盛、生長(zhǎng)速度快、現(xiàn)蕾早、果枝果節(jié)多、棉桃充實(shí)。因而，利用本發(fā)明生產(chǎn)核不育雜交棉種，與利用“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種相比，具有田間母本植株密度可控且分布均勻，授粉雜交時(shí)間早、授粉時(shí)間更長(zhǎng)、結(jié)鈴多，制種產(chǎn)量大幅度提高。

4．降低了制種成本，提高了制種戶(hù)收益

利用本發(fā)明因制種時(shí)完全避免了大田制種拔除可育株的環(huán)節(jié)，每公頃制種田可以減少45個(gè)勞動(dòng)力，減少了勞動(dòng)力投入。同時(shí)，因授粉時(shí)間提前并延長(zhǎng)了授粉時(shí)間，田間植株分布均勻并且密度可控，明顯提高了制種產(chǎn)量，制種戶(hù)收益顯著提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明棉花核不育株嫁接苗的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

S100、宿根生產(chǎn)棉花核不育株芽接穗

S101、選擇安全隔離區(qū)：將宿根生產(chǎn)棉花核不育株田與棉花大面積生產(chǎn)種植區(qū)按照距離不少于1000m隔離開(kāi)；

S102、選擇種植密度：在種植宿根生產(chǎn)棉花核不育株時(shí)將核不育兩用系（如GA18）按照每畝60000～67500株／hm2種植；在拔除可育株后將不育株按照30000株／hm2種植；

S103、栽培管理：將上述步驟S102中拔除可育株后的宿根生產(chǎn)棉花核不育株用地膜覆蓋栽培；

S104、識(shí)別育性并拔除全部可育株：在棉株生長(zhǎng)發(fā)育到蕾期時(shí)，采用蕾期識(shí)別育性（即當(dāng)植株花蕾生長(zhǎng)到9～10mm，用手捻破花藥，根據(jù)有無(wú)花粉粒來(lái)判斷可育株與不育株），拔除核不育兩用系中的全部可育株，對(duì)不育株作上標(biāo)記；為了保證蕾期育性識(shí)別的準(zhǔn)確性，還應(yīng)在開(kāi)花后逐株復(fù)查育性；

S105、授粉雜交及種子棉的收獲：在拔除兩用系的全部可育株后，將此前不育株上的幼鈴及已開(kāi)的花朵全部去除，然后用恢復(fù)系的花粉對(duì)不育株進(jìn)行授粉雜交，授粉結(jié)束時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝吞镩g長(zhǎng)勢(shì)的具體情況確定；大田管理、種子棉的收曬儲(chǔ)存等按照核不育“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種的方法進(jìn)行；

S106、接穗準(zhǔn)備：將當(dāng)年種子棉收獲后的母本不育植株不拔除、不剪枝，注意保溫防凍，讓不育植株越冬，待第二年萌芽時(shí)剪枝,芽作接穗用。

S200、砧木準(zhǔn)備和嫁接

S201、播種：在3月下旬，按照常規(guī)方法制備營(yíng)養(yǎng)缽，營(yíng)養(yǎng)缽直徑7.0～7.5cm。4月初，對(duì)擬用作砧木的海島棉播種，播量為1粒/穴。苗床管理按常規(guī)管理進(jìn)行；

S202、嫁接：當(dāng)海島棉苗生長(zhǎng)到1片真葉至2片真葉時(shí)，采用“頂插”、“劈接”、“合接”或“斜切”等任一方式對(duì)棉苗進(jìn)行嫁接；嫁接一般在晴天進(jìn)行，從7:00開(kāi)始至17:00為止，保持有陽(yáng)光能夠照到苗床；嫁接后棉苗用嫁接夾或聚烯線將接口處扎緊，隨后移入帶有遮陽(yáng)網(wǎng)的苗床中，封閉6～7天，調(diào)控好苗床的溫度和濕度；嫁接7天后按照常規(guī)大田的管理方法進(jìn)行苗床管理并在嫁接后18～20天移去嫁接口的嫁接夾或者聚烯線。

S300、核不育株嫁接棉大田栽培管理

核不育株嫁接棉苗達(dá)到2～3片真葉完全展開(kāi)時(shí)進(jìn)行移栽，移栽密度為15000～22500株/hm2，可根據(jù)土壤肥力適當(dāng)調(diào)整種植密度。施肥、整枝、化控、病蟲(chóng)害防治等田間管理按照常規(guī)棉田管理進(jìn)行。

S400、核不育株嫁接棉大田雜交制種

核不育株嫁接棉開(kāi)花后，即可開(kāi)始用恢復(fù)系的花粉對(duì)不育株進(jìn)行授粉雜交制種，其授粉雜交方法、田間管理和收曬貯存均按照核不育“一系兩用法”生產(chǎn)雜交棉種的方法進(jìn)行。

下面結(jié)合兩個(gè)利用本發(fā)明進(jìn)行棉花核不育株嫁接苗生產(chǎn)的具體實(shí)驗(yàn)，來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步驗(yàn)證：

實(shí)驗(yàn)一

2011年，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所利用本發(fā)明以海島棉軍棉1號(hào)為砧木、以四川攀西地區(qū)宿根越冬的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)核不育兩用系GA18的不育株芽為接穗嘗試嫁接332株，成活208株，嫁接成活率達(dá)到62.7%。核不育株嫁接苗成活后在本所青白江科研基地栽種，面積0.0116hm2，密度18000株/hm2，核不育株嫁接棉成活198株，移栽成活率達(dá)到95.2%，經(jīng)逐株育性鑒定，不育株率100%。開(kāi)花后以恢復(fù)系R193為父本授粉雜交生產(chǎn)川雜棉21F1代種子，平均單株授粉成鈴41個(gè)，平均種籽棉產(chǎn)量2953.5kg/hm2，比當(dāng)年四川省簡(jiǎn)陽(yáng)市蘆葭鎮(zhèn)大面積制種基地利用核不育“一系兩用法”生產(chǎn)核不育雜交棉種的平均種籽棉產(chǎn)量2520.6kg/hm2增產(chǎn)17.2%。冬季在海南對(duì)利用本發(fā)明生產(chǎn)的川雜棉21種子進(jìn)行抽樣種植鑒定，其不育株率為0%。

實(shí)驗(yàn)二

2012年，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所利用本發(fā)明的方法以海島棉海7124為砧木，以四川攀西地區(qū)宿根越冬的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)核不育兩用系GA18的不育株芽為接穗嫁接1058株，成活942株，嫁接成活率達(dá)到89.0%。核不育株嫁接苗成活后在簡(jiǎn)陽(yáng)市蘆葭鎮(zhèn)翻水村制種基地栽種，面積0.0467hm2，密度20175株/hm2，核不育株嫁接棉成活925株，移栽成活率達(dá)到98.2%，經(jīng)逐株育性鑒定，不育株率100%。開(kāi)花后以恢復(fù)系R343為父本授粉雜交生產(chǎn)川雜棉32F1代種子，平均單株授粉成鈴38個(gè)，平均種籽棉產(chǎn)量3105.9kg/hm2，比當(dāng)2012年四川省簡(jiǎn)陽(yáng)市蘆葭鎮(zhèn)大面積制種基地利用核不育“一系兩用法”生產(chǎn)核不育雜交棉種的平均種籽棉產(chǎn)量2556.7kg/hm2增產(chǎn)21.5%，增產(chǎn)增收顯著。2012年冬季，在海南對(duì)利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的川雜棉32種子進(jìn)行抽樣種植鑒定，其不育株率為0%。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二證明，利用陸地棉不育株芽為接穗、海島棉幼苗為砧木，通過(guò)嫁接工廠化生產(chǎn)核不育株棉苗的方法是可行的，同時(shí)，利用此不育株嫁接苗為母本生產(chǎn)核不育雜交種子，省工節(jié)本，增產(chǎn)增收顯著，種子質(zhì)量及種子純度好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。