一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法及其应用，涉及棉花三系育种技术领域。本发明专利技术所述提纯方法利用一母多父制保的方式提纯棉花不育系原原种和保持系原原种，并利用棉花不育系原原种和恢复系通过一母多父测恢的方式提纯棉花恢复系原原种。本发明专利技术所述方法在短时间内提纯棉花不育系、保持系和恢复系原原种，保持已审定或有望通过审定的三系强优势组合优势和纤维品质，使三系组合能延长在棉花生产上的使用年限，发挥优良品种的贡献时效。

【技术实现步骤摘要】
一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法及其应用
本专利技术属于棉花三系育种
，具体涉及一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法及其应用。
技术介绍
由于几乎所有农作物杂交种在生产上推广都取得了明显的增产效果，杂交种已被农户广泛接受和认可，棉花杂交种的推广应用也是如此，从棉花杂交种生产推广的历史看，上世纪九十年代开始使用的是人工剥花去雄授粉的方法生产棉花杂交种，到目前仍以人工剥花去雄授粉的方式制种，这种制种方式己不适合社会进步的要求，人工去雄授粉在每年的7～8月的高温高湿的闷热季节进行，劳动强度大，劳动用工成本上升，种子生产成本明显上升，销售价格又在下降导致种子企业很难维持，这就给育种人提出新要求，在产量品质不降的情况下，用一种可减少人工参与的杂交种生产方法。通过研究比较，并借鉴杂交水稻的生产经验，应用三系配套的方法生产棉花杂交种，尽管棉花三系配套在美国早已实现，但并没有选育出强优势组合在生产上应用，仅实现了三系配套而已，经过我国棉花科技工作者的多年努力，经过引进，消化吸收，利用多种途径和方法选育出在生产上推广应用的三系杂交组合如邯杂301，鲁杂2138等，所有的经济性状是育种家在众多的性状比较中选择后的性状，如铃重较重，衣分提高，纤维长度增长，比强度增加等要符合纺织企业需要，但这个被选的经济性状对作物的自身繁殖需要并不趋于一致，就会出现种子繁殖性状有所提高，但经济性状退化的现象，经济性状随着繁殖时间和世代的增加而下降，为了保持种性不退化，因此要采取农作物的原种生产方式选择监测保持种性，棉花三系种子生产更是如此，由于棉花三系恢复谱窄，恢复系少的特殊更要进行原种生产保持种性，杂交种才有竞争优势，才有生命力。棉花细胞质不育三系与杂交水稻三系相类似，杂交一代F1种子生产均通过不育系与保持系回交生产不育系种子，保持系能保持不育系不育特性且能自交繁殖保持系种子的一类品系，多数陆地棉品种都是保持系；通过不育系与恢复系授粉生产杂交一代F1种子，在生产上推广应用，恢复系能使不育系恢复雄性可育又能自交繁殖的一类特殊品系，现有品种中很少是恢复系，目前通过转育后测交筛选出来极少有强恢复力的品系。正因为棉花三系的恢复系很特殊，在人工转育的极少数恢复系中系内个体差异较大，但通过肉眼根本不能发现和分辨系内个体差异，用已知2个互作恢复基因Rf1Rf2同时显性时杂交种F1代植株恢复雄性可育，育性恢复能力强，表现结铃性好，不孕子率低，近年研究表明目前已知的两个恢复基因外还有未知的修饰基因存在，由于恢复系恢复谱狭窄，强恢复系少，人为或自然因素造成恢复系恢复能力下降，通过杂交造成配制杂交组合竞争优势逐代下降。目前并没有一种可以避免三系杂交优势下降的方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法及其应用，保持已审定或有望通过审定的三系强优势组合优势，纤维品质不降，具有较强的竞争优势，使三系组合能延长在棉花生产上的使用年限，发挥优良品种的贡献时效。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法，包括以下步骤：1)将已定型棉花组合中的棉花胞质不育系为母本，以与所述棉花胞质不育系相应的棉花胞质保持系为父本进行回交得回交组合BC1F1，并将所述回交组合BC1F1进行编号；同时对所述父本除回交以外的花进行自交，得棉花胞质保持系F1，选择所述棉花胞质保持系F1中表现出保持系典型性状的单株进行编号；所述保持系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质保持系的特征性状，所述特征性状包括株型、叶型、叶色、花冠和花药颜色；2)将经步骤1)所述选择后的回交组合BC1F1和棉花胞质保持系F1分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述保持系典型性状的自交后代株行，同时保留与包含所述保持系典型性状的自交后代株行的编号相同的回交组合BC1F1株行；3)在所述保留的回交组合BC1F1株行内筛选具有不育系典型性状的株行，得回交组合BC1F2，同时筛选与所述具有不育系典型性状的株行编号相同的保持系株行得保持系F2；所述不育系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质不育系的特征性状，包括雄蕊退化或无花粉；4)将经步骤3)所述筛选后的回交组合BC1F2和保持系F2分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述不育系典型性状的回交组合BC1F2株行和相应编号的保持系F2株行，然后回交，得回交组合BC1F3，同时对所述相应编号的保持系株除回交以外的花进行自交，得保持系F3；5)种植所述回交组合BC1F3和保持系F3成株行，筛选所述自交后的保持系株行内表现出所述保持系典型性状的单株和相应编号的回交组合BC1F3株行，分别收集种子，得棉花胞质不育系原原种和棉花胞质保持系原原种。优选的，步骤1)所述已定型棉花组合包括：有稳定的父母本并有杂交种参加区试的组合或已审定品种组合。优选的，步骤2)所述选留的方法还包括室内考种，所述室内考种的标准包括：单铃重、衣分、纤维长度、比强和马克隆值。本专利技术还提供了上述方法在提纯棉花恢复系原原种中的应用。优选的，所述提纯棉花恢复系原原种的方法，包括以下步骤：(1)将所述棉花胞质不育系原原种与相应的棉花胞质恢复系测交，得棉花胞质杂交组合F1，并对所述棉花胞质杂交组合F1进行编号；同时对所述棉花胞质恢复系中除测交外的花进行自交，得恢复系F1，并对所述恢复系F1进行编号；(2)种植所述棉花胞质杂交组合F1和恢复系F1成株行，筛选所述恢复系F1株行内包含恢复系典型性状的株行，得恢复系F2；所述恢复系典型性状为已定型棉花组合中棉花胞质恢复系的特征性状，所述特征性状包括：株叶型性状、花丝和花粉量；(3)种植所述恢复系F2成株行，并与所述棉花胞质不育系原原种进行测交，得杂交组合F2，同时对所述恢复系F2中除测交外的花进行自交，对所述测交的后代进行品比实验，选择表现优良的株行，并保留与所述表现优良的株行相同编号的自交组合，得恢复系F3；(4)种植所述恢复系F3成株行，混合收种，得棉花恢复系原原种。优选的，步骤(2)所述筛选时，还包括室内考种。优选的，步骤(3)所述杂交组合F2种植成株行时，还包括在测交种株行中每隔5行设置一行对照。本专利技术提供了一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法，分别以不育系和保持系为母本和父本，通过一母多父制保，确保繁殖的不育系除育性差别外其他性状保持基本一致，纯度高，不育性稳定的不育系原原种和保持系原原种。本专利技术利用制备得到的不育系原原种为母本，以恢复系为父本，通过一母多父测恢，得到高纯度的恢复系原原种。本专利技术所述方法能够保持已审定或有望通过审定的三系强优势组合优势，纤维品质不降，具有较强的竞争优势，使三系组合能延长在棉花生产上的使用年限，发挥优良品种的贡献时效。附图说明图1为本专利技术棉花不育系和保持系原原种的提纯流程图；图2为本专利技术棉花恢复系原原种的提纯流程图；图3本专利技术实施例1中一母多父制保流程图；图4本专利技术实施例2中一母多父测恢流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种提纯棉花不育系和保持系原原种的方法，包括以下步骤：1)将已定型棉花组合中的棉花胞质不育系为母本，以与所述棉花胞质不育系相应的棉花胞质保持系为父本进行回交得回交组合BC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法，包括以下步骤：1)将已定型棉花组合中的棉花胞质不育系为母本，以与所述棉花胞质不育系相应的棉花胞质保持系为父本进行回交得回交组合BC1F1，并将所述回交组合BC1F1进行编号；同时对所述父本除回交以外的花进行自交，得棉花胞质保持系F1，选择所述棉花胞质保持系F1中表现出保持系典型性状的单株进行编号；所述保持系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质保持系的特征性状，所述特征性状包括株型、叶型、叶色、花冠和花药颜色；2)将经步骤1)所述选择后的回交组合BC1F1和棉花胞质保持系F1分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述保持系典型性状的自交后代株行，同时保留与包含所述保持系典型性状的自交后代株行的编号相同的回交组合BC1F1株行；3)在所述保留的回交组合BC1F1株行内筛选具有不育系典型性状的株行，得回交组合BC1F2，同时筛选与所述具有不育系典型性状的株行编号相同的保持系株行得保持系F2；所述不育系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质不育系的特征性状，所述特征性状包括雄蕊退化或无花粉；4)将经步骤3)所述筛选后的回交组合BC1F2和保持系F2分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述不育系典型性状的回交组合BC1F2株行和相应编号的保持系F2株行，然后回交，得回交组合BC1F3，同时对所述相应编号的保持系株除回交以外的花进行自交，得保持系F3；5)种植所述回交组合BC1F3和保持系F3成株行，筛选所述自交后的保持系株行内表现出所述保持系典型性状的单株和相应编号的回交组合BC1F3株行，分别收集种子，得棉花胞质不育系原原种和棉花胞质保持系原原种。...

【技术特征摘要】
1.一种提纯棉花不育系原原种和保持系原原种的方法，包括以下步骤：1)将已定型棉花组合中的棉花胞质不育系为母本，以与所述棉花胞质不育系相应的棉花胞质保持系为父本进行回交得回交组合BC1F1，并将所述回交组合BC1F1进行编号；同时对所述父本除回交以外的花进行自交，得棉花胞质保持系F1，选择所述棉花胞质保持系F1中表现出保持系典型性状的单株进行编号；所述保持系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质保持系的特征性状，所述特征性状包括株型、叶型、叶色、花冠和花药颜色；2)将经步骤1)所述选择后的回交组合BC1F1和棉花胞质保持系F1分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述保持系典型性状的自交后代株行，同时保留与包含所述保持系典型性状的自交后代株行的编号相同的回交组合BC1F1株行；3)在所述保留的回交组合BC1F1株行内筛选具有不育系典型性状的株行，得回交组合BC1F2，同时筛选与所述具有不育系典型性状的株行编号相同的保持系株行得保持系F2；所述不育系典型性状为所述已定型棉花组合中棉花胞质不育系的特征性状，所述特征性状包括雄蕊退化或无花粉；4)将经步骤3)所述筛选后的回交组合BC1F2和保持系F2分别按照编号种植成株行，选留生长季节包含所述不育系典型性状的回交组合BC1F2株行和相应编号的保持系F2株行，然后回交，得回交组合BC1F3，同时对所述相应编号的保持系株除回交以外的花进行自交，得保持系F3；5)种植所述回交组合BC1F3和保持系F3成株行，筛选所述自交后的保持系株行内表现出所述保持系典型性状的单株和相应编号的回交组合BC1F3株行，分别收集种子，得棉花胞质不育系...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝家样，周晓箭，陈全求，韩光明，李国荣，张胜昔，
申请(专利权)人：湖北省农业科学院经济作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42