棉花多年生雜交制種

棉花快速嫁接法及其應(yīng)用周瑞陽(yáng)廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院內(nèi)容研究背景棉花斜切嫁接方法用嫁接法實(shí)現(xiàn)陸地棉的多年生栽培用嫁接法實(shí)現(xiàn)棉花的多年生制種用嫁接法防治土傳病害1研究背景

1.1現(xiàn)有技術(shù)的缺陷細(xì)胞核雄性不育系在雜交制種中的缺陷：制種田拔除1/2左右的可育株細(xì)胞質(zhì)雄性不育系在雜交制種中的缺陷：恢復(fù)系少，難以配制強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合自然越冬栽培的技術(shù)缺陷：溫度要求高，應(yīng)用范圍窄，宿生時(shí)間短（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所和四川諾亞生物科技有限公司申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利）1.2本研究的過(guò)程2003年開(kāi)始研究棉花在廣西南部的宿生栽培2006年與四川省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所合作申報(bào)國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目未果2009年申請(qǐng)4向國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和1項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利，其中1項(xiàng)已經(jīng)授權(quán)2棉花斜切嫁接方法已授權(quán)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利名稱(chēng)：一種棉花斜切嫁接方法（ZL200910078288.3）。發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)核心：砧木和接穗均一刀斜切后，將切口對(duì)齊，用嫁接夾夾緊，愈合后取夾；或不干膠紙帶包扎，愈合后即可自然脫落。大大簡(jiǎn)化了普通嫁接法需要將接穗削成契形，并需用包扎用塑料薄膜綁縛和愈合后需要解綁等過(guò)程。意義：以上發(fā)明專(zhuān)利均與嫁接有關(guān)。由于棉花是大田作物，個(gè)體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)不及園藝作物，因此，嫁接法的推廣應(yīng)用需要需要具備簡(jiǎn)便、快速、高效的特點(diǎn)。本發(fā)明大大提高的嫁接效率。3用嫁接法實(shí)現(xiàn)棉花的多年生栽培申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利名稱(chēng)：“一年生棉花的多年生栽培方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?00910078532.6）。發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)核心：以抗寒性強(qiáng)多年生棉花為砧木，以不能自然越冬的棉花雜交種、雄性不育系、多倍體、非整倍體及轉(zhuǎn)基因棉為接穗，宿生栽培嫁接株，實(shí)現(xiàn)棉花雜交種的多年生栽培。意義：可固定雜種優(yōu)勢(shì)，不需年年購(gòu)買(mǎi)雜交種子；對(duì)于不能自交繁殖的雄性不育株、非整倍體等材料，可多年生保存；對(duì)于轉(zhuǎn)基因棉，可避免多世代有性繁殖導(dǎo)致的基因丟失問(wèn)題，還可用于遺傳分析中永久群體的構(gòu)建和保存。應(yīng)用推廣：已于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所野生棉課題組開(kāi)展“棉花資源圃復(fù)份圃與棉花陸海雜種及野生棉超大群體”的合作研究。4用嫁接法實(shí)現(xiàn)棉花的多年生雜交制種申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利名稱(chēng)：“一年生棉花的多年生雜交制種方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?009100785330；PCT/CN2009/000213）發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)核心：本發(fā)明的核心技術(shù)在于以抗寒性強(qiáng)多年生棉花為砧木，以陸地棉細(xì)胞核雄性不育系和恢復(fù)系為接穗，以提高接穗的越冬抗寒性，實(shí)現(xiàn)棉花的多年生雜交制種；并以雄性不育株越冬后的再生芽為接穗嫁接繁殖雄性不育系，后代沒(méi)有分離，解決了細(xì)胞核雄性不育系的繁殖問(wèn)題，并可多年生保持。宿生栽培期間，其雜交制種產(chǎn)量比一年生棉提高30%左右。意義：利用本發(fā)明的方法，解決了陸地棉細(xì)胞核雄性不育系用于雜交制種需要拔除母本區(qū)50%左右的雄性可育株的問(wèn)題；且不需每年播種、耕整土地和去雜去劣，降低了雄性不育系的繁殖成本，簡(jiǎn)化了雜交種子生產(chǎn)程序。本發(fā)明的方法適用于最冷月最低氣溫＞0℃且平均氣溫≥10℃的氣候帶、特殊地形或人工條件。從而將棉花的多年生栽培區(qū)域由熱帶向北擴(kuò)展到南亞熱帶，北回歸線以南均可宿生栽培。由于我國(guó)華南南部，已成為植棉面積極少的棉花產(chǎn)區(qū)，易于空間隔離，有利于提高雜交種子純度；且因蟲(chóng)源豐富，有利于昆蟲(chóng)傳粉和提高制種產(chǎn)量。具有極高的推廣利用價(jià)值。與四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所和四川諾亞生物科技有限公司申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利“利用棉花雄性不育系和恢復(fù)系進(jìn)行宿根再生的雜交制種方法”（申請(qǐng)?zhí)枮?00710049843.0）相比，本發(fā)明的的優(yōu)點(diǎn)是：第一，擴(kuò)大的多年生雜交制種的范圍。根據(jù)該申請(qǐng)?zhí)柕拿枋?，棉花多年生栽培的地區(qū)的溫度條件是最冷月的最低溫度≥10℃，比本發(fā)明的最低溫度要求高10℃，其多年生雜交制種只能在熱帶進(jìn)行，由于熱帶有旱季和雨季之分，雨季多臺(tái)風(fēng)，不利于棉花的雜交制種，而具有這種小氣候特征的云南或云南與四川交界的部分地區(qū)又比較偏遠(yuǎn)，交通不便；第二。該發(fā)明沒(méi)有解決不育系的繁殖問(wèn)題，只是利用了不育系在熱帶地區(qū)可多年生長(zhǎng)的特性；第三，由于一年生棉花根系入土淺，易早衰，就是在最適合生長(zhǎng)的溫度條件下一般也只能宿根栽培3-5年，又需要重新播種。應(yīng)用推廣：已與湖北惠民種業(yè)公司合作，在廣西南部進(jìn)行棉花的多年生雜交制種。4用嫁接法防治土傳病害申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利名稱(chēng)：“棉花嫁接防治土傳病害的方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?00910078278.9）。發(fā)明內(nèi)容與技術(shù)核心：棉花枯黃萎病是土傳病害。本發(fā)明以抗棉花枯黃萎病棉花種質(zhì)資源未砧木，以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的感病品種為接穗，栽培嫁接棉，以提高棉花感枯黃萎病品種的產(chǎn)量。意義：棉花枯黃萎病被稱(chēng)為