棉花“自交混繁”良種繁育方法

1、 棉花“自交混繁”良種繁育法一、 良種繁育的概念（什么叫良種繁育）；為推廣優(yōu)良新品種而生產（或繁殖）保持新品種優(yōu)良特性種子的過程，叫良種繁育。二、良繁育的意義和任務；意義：良種繁育是棉花生產中的一個重要環(huán)節(jié)，是棉花品種選育工作的繼續(xù)和新品種推廣的準備，試驗證明，同一品種的更新種子比舊種子有時可提高產量10%以上。若不重視良種繁育工作，優(yōu)良品種更換速度慢，已推廣的品種，又會迅速退化、變劣，就不可能發(fā)揮優(yōu)良品種的優(yōu)良特性。任務：1、迅速繁殖優(yōu)良新品種的種子； 2、保持品種的純度和種性。三、為什么要進行良種繁育；棉花作為紡織工業(yè)的重要原料，不僅要提高產量，而且要給紡織工業(yè)提供品質優(yōu)良的原料。這就要求

2、棉花品種遺傳性好，又要純度高，并且能長期保持品種的優(yōu)良特性，但是棉花是常異花授粉作物，遺傳組成比較復雜，再加上生產環(huán)節(jié)多，比之自花授粉的作物更易造成品種混雜退化。據國內外大量的試驗結果表明：純合優(yōu)良種子比混雜退化種子增產幅度一般在1015%。1972年，中國河北、河南、山西和山東四省調查，僅因棉種混雜退化一項原因，估計損失皮棉約8.75萬噸。但針對品種混雜退化的原因，采取切實可行的有效措施，也可防止或減輕品種混雜退化的速度極其影響程度。埃及的阿許莫尼品種在生產上應用了100多年；前蘇聯的108夫品種也應用了40多年，并未發(fā)生嚴重的混雜退化。1、品種退化的原因；、自然變異和自然選擇；、機械混雜和

3、生物學混雜；、品種的剩余變異。2、品種退化的特點；1、 普遍性；幾乎所有棉花品種都會出現退化現象，任何地區(qū)都難以避免。、退化速度快，對產量和品質的影響嚴重； 一個優(yōu)良品種在不加選擇的情況下，一般只有35年的青春期，河北冀棉8號在通過審定后第三年，全省推廣面積達到466666.7公頃，但隨即發(fā)現其株型、鈴型不整齊，開花期不一，雙后花增多，產量下降。3 、多品種共存使退化加劇，一地一種退化仍然發(fā)生； 江蘇省在60年代除徐州地區(qū)以外，幾乎都是種岱字棉15，但退化仍然十分嚴重。4 、棉株經濟性狀的退化大都呈連續(xù)性數量變異，難以準確的鑒別和選擇。3、品種退化的表現；品種退化的直接表現是純度下降，群體中出

4、現各種不符合品種典型性的個體。品種純度下降必然導致產量和品質下降，具體表現：、株型 退化植株或高大松散或矮小細弱，結鈴少而小，脫落率常比正常棉株為高； 、鈴型 退化棉株棉鈴一般都變小，單鈴重下降，鈴型常由卵圓變長，鈴嘴變尖，鈴殼變厚，吐絮不暢； 、籽型 退化植株常出現異形種子，如：光子、毛籽，稀毛籽綠短絨，棕色短絨等； 、衣分 衣分下降是棉花品種退化的一個顯著特征，一個衣分為40%的品種，可降到35%左右甚至更低。 、絨長 退化棉株絨長普遍變短，變幅在12毫米之間。纖維整齊度變差，往往比其它性狀的退化出現的更早，可以看作品種退化的信號。 、生育期 品種退化往往表現為霜前花比例減少，僵瓣花增多，

5、也有一些植株表現早熟。 四、我國良種繁育體制和方法的發(fā)展與變化；、良繁體制1、國外良種繁育體制 美國良種繁育工作是由原育種的種子公司進行的，良種繁育的種子依次分為4級：育種者種子，基礎種子，登記種子和檢驗種子。檢驗種子種于大田后，其收獲的種子不再作種用。各種子公司有自己的農場、軋花廠和特約農戶，自成體系繁殖各級種子，在品種安排上實行一地一品質的原則（既一地可以種植若干個纖維品質相同的優(yōu)良品種，指大區(qū)。）。 前蘇聯實行以原種場為主的國家統(tǒng)一供種體制。集體農莊和國營農場的原種場生產原種和一代種子，種子場生產二代和三代種子。2、我國良繁體制變化情況 我國的良種繁育工作經歷了一個從無到有、逐步完善的過

6、程。在50年代以后建立了棉花原種場，生產棉花原種，同時提出了“自選、自繁、自留、自用”，輔之以調劑的“四自一輔”的供種方式。1978年以后，實行以縣為單位，統(tǒng)一供種，簡稱“四化一供”（種子生產專業(yè)化，加工機械化，質量標準化和品種布局區(qū)域化。以縣為單位統(tǒng)一供種）、良種繁育方法1、美國良種繁育方法 1965年，美國國家頒布了農業(yè)法以保證新育成的優(yōu)良品種的順利推廣和提供給生產者以合乎標準的高質量種子。為了防止品種在推廣過程種失去原品種的典型性，將準備推廣的新品種的原原種（稱育種者種子）約5000公斤儲存于低溫種子庫中，以后每年由育種單位從中取450公斤種子，繁殖20公頃地，作為基礎種子，由種子公司或

7、種子分配協(xié)會交特約種子農場，擴大繁殖80公頃，稱登記種子。下一年種1200公頃，生產的種子稱“檢驗種子”。在經州專職種子檢驗員在田間和實驗室檢驗純度、種子質量等，合格者發(fā)給證書，經硫酸脫絨，分級精選，藥劑拌種，裝袋密封后在出售。2、我國良種繁育方法 1948年，前蘇聯專家阿弗托諾莫夫提出了生活力學說，認為自交會造成母性細胞間差異減少，合子的內在矛盾下降，而導致后帶生活力衰退，因而提出品種內雜交的提純復壯方法，該方法1953年介紹到我國后，在麥、稻、棉等作物上應用，增產效果不明顯，且費工，成本較高故并未在我國推行。 60年代和70年代，國內學者多從基因變異和基因遷移的角度看待棉種退化問題，主張加

8、強培育選擇和防止混雜，從50年代，江蘇10多個原種場就開展了以單株選擇，分系比較，混系繁殖為為基本內容的三圃制原種生產方法生產岱字棉15號，成績可觀，使該品種在生產上保持20余年。因此確立了我國“三圃制”原種生產技術的地位。80年代初，俞敬忠（1981年）同志從剩余變異提出了品種最佳群體概念，提出了純中有異是品種群體的基本特點。隨后，陸作楣等人的研究（1983、1988、1990年）進一步揭示了常異花授粉作物棉花品種中個體的雜合性和群體的異質性的普遍存在，將棉種退化作為常異交群體建立遺傳平衡過程中的必然結果，引起棉種退化，從而為“自交混繁法”奠定了理論基礎。80年代后期，陸作楣等人提出了分系自

9、交留種，隔離混系繁殖的棉花原種生產的“自交混繁法”。自交混繁法既通過自交純合，增加品種個體的遺傳穩(wěn)定性，提高選擇效果，以保持一個優(yōu)良而整齊一致的基礎群體。同時保持多個自交系，混合繁殖以保持群體豐富的遺傳基礎。 五、自交混繁法的基本程序 自交混繁法的基本程序為保種圃、基礎種子田和原種田三部分。選單株 株行圃 自 自 交 交分系種植自交留種 混系留種 核心種子混系種植隔離繁殖 去雜去劣 基礎種子 擴 大 繁 殖原 種 保種圃 基礎種子田 原種田1、保種圃 一般先從株行開始，若從育種家種子群體里開始選單株只需選300500株既可，種成株行圃，經田間去雜去劣、比較簽定和室內考種及纖維品質測試最后保留1

10、00個左右的自交株行下年種植在保種圃種，以后每年保持100個左右的自交株系。 若選單株當代就開始作自交，自交單株數量應在1000株左右。如果在純度較低的大田里進行選單株，選擇單株的數量應更大。 保種田中凡有不良株行，或行中有不良單株，需進行嚴格淘汰，一律不取樣，不留種。田間記載和考種項目同常規(guī)。田間考察特別注意株型、葉型、鈴型、和行間行內的整齊度。如株高、開花期、果枝臺數等，室內考種主要為衣分、絨長、單鈴重、籽指、籽型、短絨顏色等性狀。中選行的自交種子，下年繼續(xù)種成一行（區(qū)）。在建圃初期視情況每年需淘汰一些株行，以后每年保持100個左右的自交系。2、基礎種質田 保種圃中，除了自交種子和淘汰的株

11、行或植株外，其余混合收下的種子（包括各行的考種樣本種子）稱為核心種子，下一年種成基礎種子田。嚴防生物學混雜，隨時去雜去劣，應采用高產栽培技術進行栽培，收花時隨即區(qū)樣進行室內考種。3、原種田 將基礎種子田收獲的種子在隔離條件下繼續(xù)種植，既為原種田。對原種田的要求同基礎種子田一樣。1 、自交混繁法的優(yōu)點1、方法簡單易行、省工省錢 不必每年選單株，沒有重多株行和株系的比較，僅在保種圃進行自交和選擇，投入工本大量減少。2、容易擴大種子生產規(guī)模 自交混繁法制種程序簡單，只需將保種圃面積擴大一倍，原種產量就可相應的擴大一倍。而保種圃面積擴大一倍，只需頭一年在保種圃多做一倍自交即可，不需增加多大工作量。過去

12、的三圃制，若想擴大原種生產規(guī)模，首先必須增大單株選擇量和考種工作量，其次要增加株行圃和株系圃的種植面積，而株行圃和株系圃必須在相同的栽培管理條件下進行比較和鑒定篩選。因此難度較大，成本較高。而自交混繁法的保種圃面積較小，基礎種子田和原種田只要求連片種植，并不要求栽培管理上的一致性。因此，極易擴大種子生產。 由于自交混繁法種子生產成本低，在加上基礎種子田和原種生產田把產種和豐產栽培有機的結合起來，因此一旦品種需要更換，給制種單位造成的損失很小。3、生產的棉種質量優(yōu)良而穩(wěn)定 三圃制生產原種，因需選大量的單株，考種工作量也較大，因此需用工較多，而每個人在田間選擇及室內考種的標準上不可避免的存在誤差，

13、質量難以保證。在加上過分強調優(yōu)中選優(yōu)、及比較和選擇，常常使一些品種走型變樣，甚至面目全非。而自交混繁法保種圃中的自交系是基本穩(wěn)定的，經過多年連續(xù)自交基本趨于純合，因此可以保證每年選種基礎材料的一致性，從而保證每一輪生產出的種子的一致性和優(yōu)良性。4、推廣應用速度快，保持品種的一致性三圃制生產原種，每年都要選擇大量的單株，因此不同原種場利用此法生產同一個品種的原種時，都必須從單株選擇開始，不僅造成大量的重復勞動，而且不同單位搞同一個品種的繁育，因選擇標準難以統(tǒng)一，常常導致不同單位生產的同一品種的種子性狀差異懸殊，影響良種繁育質量。1991年山東省惠民地區(qū)農科所、種子站對各地中棉所12號生產用種進行

14、比較，結果不同來源的種子，其產量較對照相差7.4%32.1%，熟期相差15天，衣分相差1.75.7個百分點，對枯萎病的抗性亦差異明顯。而自交混繁法只需適當增加自交鈴數，就可向其他良種場提供優(yōu)良的自交系，從而保證不同單位生產的同一品種的種子的一致性。并使其他原種場快速建立自交混繁法良繁體系。自交混繁法三圃的面積按排比例：按40萬畝棉田算。需用種子400000畝×6公斤/畝=2400000公斤。 一、若每畝產凈種子按120公斤計，若40萬畝棉田全用原種：則：原種田面積：2400000公斤÷120公斤/畝=20000畝； 20000畝原種田需基礎種子：20000畝×6公

15、斤/畝=120000公斤； 基礎種子田面積：120000公斤÷120公斤/畝=1000畝；1000畝基礎種子田需核心種子：1000畝×6公斤/畝=6000公斤；保種圃面積：6000公斤÷120公斤/畝=50畝保種圃 50畝 6000Kg 核心種子基礎種子田 1000畝 120000Kg 基礎種子 原種田20000畝 2400000Kg 原 種 大田40萬畝可生產原種一代種子400000畝×120公斤/畝=48000000公斤；可種植48000000公斤÷6公斤/畝=8000000畝棉田。二、若每畝繁凈種子按100公斤計，若40萬畝棉田全用原種：

16、則：原種田面積：2400000公斤÷100公斤/畝=24000畝； 24000畝原種田需基礎種子：24000畝×6公斤/畝=144000公斤； 基礎種子田面積：144000公斤÷100公斤/畝=1440畝；1440畝基礎種子田需核心種子：1440畝×6公斤/畝=8640公斤；保種圃面積：8640公斤÷100公斤/畝=86.4畝保種圃86.4畝 8640Kg 核心種子基礎種子田 1440畝 144000Kg 基礎種子 原種田24000畝 2400000Kg 原 種 大田40萬畝可生產原種一代種子400000畝×100公斤/畝=40000

17、000公斤；可種植4000000公斤÷6公斤/畝=6666667畝棉田。三、若每畝繁凈種子按100公斤計，若40萬畝棉田用原種一代種子：則：需原種一代種子：400000畝×6公斤/畝=2400000公斤;原種一代繁殖田面積：2400000公斤÷100公斤/畝=24000畝；24000畝原種一代繁殖田需原種24000畝×6公斤/畝=144000公斤；原種田面積：144000公斤÷100公斤/畝=1440畝；1440畝原種田需基礎種子1440畝×6公斤/畝=8640公斤；基礎種子田面積：8640公斤÷100公斤/畝=86.4畝86.4畝基礎種子田需核心種子：86.4畝×6公斤/畝=518.4公斤;保種圃面積：518.4公斤÷100公斤/畝=5.184畝。保種圃 5.2畝518.4Kg核心種子基礎種子田 86.4畝8640Kg 基礎種子原種田1440畝144000Kg 原 種原種一代 2 4000畝 原 種 2400000 一 Kg 代 種 子 原種二代666666