本發(fā)明涉及棉花溫敏特性的鑒定領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法。

背景技術(shù)：

棉花是常異花授粉作物，一般天然異交率在3～20％，高的可達50％。目前，常規(guī)種和雜交種在生產(chǎn)上都得到大面積推廣。在常規(guī)種自交繁種和雜交種親本自交繁殖的過程中，由于棉花存在一定的異交率，很容易發(fā)生異交，造成生物學混雜，使優(yōu)良品種特征特性發(fā)生退化。鑒于此，育種家和種子公司每年需要投入大量的人力物力財力對棉花常規(guī)品種和雜交種親本進行隔離繁殖或者人工自交保純。

閉花授粉現(xiàn)象在現(xiàn)代棉花品種中非常罕見，早期曾有過零星記載。秘魯Boza在海島棉坦奎斯品種的異交后代中選到閉花授粉的品系，蘇聯(lián)Kaansh在(海島棉×草棉)×海島棉的自交后代中發(fā)現(xiàn)具有閉花授粉花朵的雜種，印度Neelakantan和Balasubrahmanyan在陸地棉×海島棉的F₂代中亦觀察到閉花授粉變異體。80年代以后，埃及、蘇聯(lián)和法國等棉區(qū)又相繼發(fā)現(xiàn)閉花授粉棉花，并進行了初步遺傳分析。1990年，國內(nèi)首次從陸海雜種后代中分離到穩(wěn)定的閉花授粉棉花材料1057-1，等等。

與正常授粉棉花材料相比，棉花閉花授粉材料在開花期花朵開花散粉授粉當天，花瓣緊閉，不開放，完成自我授粉。棉花閉花授粉材料的發(fā)現(xiàn)和應用，在棉花遺傳育種和良種繁育具有廣闊的應用前景。在育種過程中，不需要繁瑣的人工自交提純，通過棉花多代種植后，自我自交，就可以實現(xiàn)后代的純合，顯著提高了效率。在制種過程中，可以使棉花常規(guī)種繁種和雜交種親本繁殖過程中，無需人工干涉，進行自交，杜絕了品種生物學混雜退化。在棉花生產(chǎn)過程中，可有效地防止陰雨天氣雨水進入花內(nèi)致使花粉破裂而授粉受精不良，從而減少落鈴，提高產(chǎn)量。

研究發(fā)現(xiàn)，棉花閉花授粉材料雖然整個開花期都表現(xiàn)花瓣不開放，但是溫度過高的天氣會出現(xiàn)一些花瓣開放的花朵。在實際應用過程中，可能會因此導致個別花朵的異交，所以必須搞清楚閉花授粉材料的這種溫敏特性。由于棉花植株高大，如果研究這種設(shè)置溫度梯度的溫敏特性，需要大型溫度可控人工氣候室，建造和運行成本巨大。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法，通過在不同溫度條件下離體培養(yǎng)帶有當天即將開放花骨朵的果枝，根據(jù)花骨朵開放情況，能夠快速低成本地鑒定出閉花授粉材料閉花和開花溫敏特性。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法，包括以下步驟：

采集閉花授粉材料的帶有當天即將開放花骨朵的果枝，分別在不同溫度下進行光照培養(yǎng)4個小時以上；

觀察不同溫度條件下花骨朵開放情況，得到閉花授粉材料穩(wěn)定閉花的溫度范圍、閉花授粉材料開花的臨界溫度和閉花授粉材料完全開花的溫度。

本發(fā)明提供的鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法，對采集的帶有當天即將開放花骨朵的果枝在不同溫度下培養(yǎng)一定時間，其他培養(yǎng)條件如培養(yǎng)基和光照強度均相同，然后觀察不同溫度條件下花骨朵開放情況，進而得到閉花授粉材料穩(wěn)定閉花的溫度范圍、開花的臨界溫度以及完全開花的溫度。該方法操作簡便，成本低，能快速的鑒定閉花授粉材料閉花和開花溫敏特性。

經(jīng)試驗驗證，對帶有當天即將開放花骨朵的果枝在不同溫度下光照培養(yǎng)4個小時以上即可觀察到不同溫度條件下得到花骨朵開放情況。由于在采集過程中，花骨朵所處的生理狀態(tài)不同，因此，為了得到更穩(wěn)定的花骨朵開放情況，光照培養(yǎng)的時間可適當延長。光照培養(yǎng)的時間如可以為5小時、6小時、7小時、8小時、10小時等等，一般培養(yǎng)不超過12小時，這也與實際棉花生長過程中的光照時間有關(guān)。

觀察不同溫度條件下花骨朵開放情況一般每隔兩小時觀察一次，也可更短時間觀察一次，如每隔半小時、1小時等等。

在棉花開花期，能得到大量當天即將開放花骨朵，并且當天即將開放的花骨朵在早上尚未開始開放，早上采集的花骨朵便于實際試驗的進行。優(yōu)選地，所述果枝在開花期的早上進行剪取。

經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，棉花的花骨朵一般在早上六點后陸續(xù)開放，進一步地，所述早上為早5:00點到早6:00點之間。該段時間，大多花骨朵均處于未開放狀態(tài)，易于鑒別材料的獲得。

采集果枝具體為：剪取包含當天即將開放花骨朵的果枝后，剪去除將要開放花骨朵及其對位葉以外的部分即可。之所以剪除多余的部分，是因為在培養(yǎng)過程中，對位葉中的營養(yǎng)成分足夠供給花骨朵在培養(yǎng)過程中的營養(yǎng)需求，并且剪掉多余的部分，利于不同果枝之間的生長條件以及生長狀態(tài)較為一致。優(yōu)選地，所述果枝均只帶有當天即將開放花骨朵及其對位葉。

進一步地，所述光照培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基為無菌水。即將采集的果枝插入無菌水中進行光照培養(yǎng)。經(jīng)驗證，在短期培養(yǎng)過程中，對位葉中的營養(yǎng)成分能為花骨朵提供足夠的營養(yǎng)需求，因此，所用的培養(yǎng)基只提供適當?shù)乃謥碓醇纯伞?/p>

優(yōu)選地，所述光照的強度為17000-18000lux。更優(yōu)選為17500-17600lux。該光照強度為棉花比較適宜生長的光照條件，為閉花授粉材料的溫敏特性研究提供穩(wěn)定的外界條件。

進一步地，所述不同溫度的范圍為16-38℃，所述不同溫度之間的溫度梯度為1-3℃。

也就是說，采集的果枝分別在不同溫度培養(yǎng)，不同溫度之間設(shè)置溫度梯度，不同溫度的范圍為16-38℃，溫度梯度為1-3℃。不同溫度是為了將閉花授粉材料的溫敏性更好的考察，而溫度梯度的數(shù)值越小，則得到的數(shù)據(jù)更全面。

為了減少工作量，更優(yōu)選地，所述不同溫度的范圍為24-38℃，所述不同溫度之間的溫度梯度為1-2℃。該溫度范圍和溫度梯度能將一般的閉花授粉材料的溫敏特性進行表征。

為了防止個體之間的差異，具有更好的統(tǒng)計價值，優(yōu)選地，每個溫度條件下所用的果枝的數(shù)量為3支以上。如，每組中果枝的數(shù)量可以為3支、4支、5支、6支、7支、8支等等。

另外，本發(fā)明在不同溫度條件下對棉花閉花授粉材料的處理可分開進行，也可同時進行。如每天采取幾支符合條件的果枝，分別在不同溫度下處理，進而觀察到不同溫度條件下花骨朵開放情況；也可以每天采集很多支符合條件的果枝，然后在不同溫度條件下同時進行光照培養(yǎng)，進而觀察到不同溫度條件下花骨朵開放情況。其中，培養(yǎng)一般是在溫度可控的光照培養(yǎng)箱中進行。

進一步地，該方法還設(shè)置有對照棉花材料，所述對照棉花材料為正常開花材料。

經(jīng)驗證，正常開花材料在一定的溫度和光照條件下，均會花開；而本發(fā)明中的閉花材料則會根據(jù)溫度的不同，而呈現(xiàn)不同的開花狀態(tài)，說明本發(fā)明提供的鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法具有很好的辨別性。

進一步地，所述對照棉花材料為中棉所53、中棉所55、中棉所62、中棉所63、中棉所65、中棉所66、中棉所71、中棉所87及其父本和母本材料。

此外，本發(fā)明中的閉花授粉材料可以為CJ1548143，該材料可購自中棉種業(yè)科技股份有限公司；也可以為其他的閉花授粉材料，如背景技術(shù)中介紹的品種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明提供的鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法，方法簡便易行，為閉花授粉材料的育種和生產(chǎn)應用提供良好的技術(shù)支持。

(2)本發(fā)明還限定了各步驟的具體參數(shù)，以得到更穩(wěn)定的溫敏特性結(jié)果。

(3)本發(fā)明還設(shè)置了對照組，以更好的說明本發(fā)明提供的鑒別方法的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實施例1中棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在16℃時開花情況；

圖2為本發(fā)明實施例1中棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在31℃時開花情況；

圖3為本發(fā)明實施例1中棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在32℃時開花情況；

圖4為本發(fā)明實施例1中棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在38℃時開花情況。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實施例1

在試驗田種植閉花授粉材料CJ1548143及正常開花對照材料中棉所63，在開花期每天早上5:30左右，用剪刀分別剪取兩個材料的包含當天即將開放的花骨朵的3個果枝，剪去除將要開放花骨朵及其對位葉以外的部分，放在裝有無菌水的錐形瓶中，在溫度可控的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。光照培養(yǎng)箱光照強度恒定(17600lux)，溫度范圍為16～38℃，溫度梯度為1-2℃，從6:00開始，到18:00結(jié)束，每隔2個小時觀察并記錄花瓣開放情況。

得到的結(jié)果如表1所示。

表1棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料的溫敏特性觀察記錄

從表1可以看出，與正常開花的對照材料相比，閉花授粉材料在16～31℃花朵在6:00～18:00花瓣穩(wěn)定閉合，32～34℃在10:00出現(xiàn)一朵花瓣開放的花朵，35～36℃在8:00和10:00分別出現(xiàn)一朵開放的花朵，37℃在8:00出現(xiàn)兩朵開放的花朵，38℃在8:00時三個花朵就全部花瓣開放。

具體地，棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在16℃時開花情況如圖1所示，圖1中，分別選取了3個時間點對開花情況進行拍照，每個時間點的圖片中左邊的為對照材料，右邊為閉花授粉材料；棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在31℃時開花情況如圖2所示，圖2中，分別選取了3個時間點對開花情況進行拍照，每個時間點的圖片中左邊的為對照材料，右邊為閉花授粉材料；棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在32℃時開花情況如圖3所示，圖3中，分別選取了3個時間點對開花情況進行拍照，每個時間點的圖片中左邊的為對照材料，右邊為閉花授粉材料；棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料在38℃時開花情況如圖4所示，圖4中，分別選取了3個時間點對開花情況進行拍照，每個時間點的圖片中左邊的為對照材料，右邊為閉花授粉材料。

研究結(jié)果表明，該棉花閉花授粉材料在16～31℃溫度范圍內(nèi)，穩(wěn)定閉花，能夠100％自我自交；32～34℃在10:00會出現(xiàn)個別開放的花朵；36℃以后在8:00就會出現(xiàn)個別開放的花朵；到38℃在8:00時全部花朵開放。

實施例2

在試驗田種植閉花授粉材料CJ1548143及正常開花對照材料中棉所66，在開花期每天早上5:30左右，用剪刀分別剪取兩個材料的包含當天即將要開放花骨朵的果枝，剪去除將要開放花朵及其對位葉以外的部分，放在裝有無菌水的錐形瓶中，在溫度可控的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。光照培養(yǎng)箱光照強度恒定(17000lux)，溫度范圍為24～38℃，不同溫度之間的梯度為1-2℃，每個溫度有3個果枝，從6:30開始，到18:30結(jié)束，每隔2個小時觀察并記錄花瓣開放情況。

得到的結(jié)果如表2所示。

表2棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料的溫敏特性觀察記錄

從表2可以看出，與正常開花的對照材料相比，閉花授粉材料在24～31℃花朵在光照期間花瓣穩(wěn)定閉合，32～34℃在10:30出現(xiàn)一朵花瓣開放的花朵，35～36℃在8:30和10:30分別出現(xiàn)一朵開放的花朵，37℃在8:30出現(xiàn)兩朵開放的花朵，38℃在8:30時三個花朵就全部花瓣開放。

研究結(jié)果表明，該棉花閉花授粉材料在24～31℃溫度范圍內(nèi)，穩(wěn)定閉花，能夠100％自我自交；32～34℃在10:30會出現(xiàn)個別開放的花朵；36℃以后在8:30就會出現(xiàn)個別開放的花朵；到38℃在8:30時全部花朵開放。

實施例3

在試驗田種植閉花授粉材料CJ1548143及正常開花對照材料中棉所66，在開花期每天早上6:00，用剪刀分別剪取兩個材料的包含當天即將要開放花骨朵的果枝，剪去除將要開放花朵及其對位葉以外的部分，放在裝有無菌水的錐形瓶中，在溫度可控的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。光照培養(yǎng)箱光照強度恒定(18000lux)，溫度范圍為24～38℃，不同溫度之間的梯度為1-2℃，每個溫度有4個果枝，從6:30開始，到17:30結(jié)束，每隔1-2個小時觀察并記錄花瓣開放情況。

得到的結(jié)果如表3所示。

表3棉花閉花授粉材料和正常開花對照材料的溫敏特性觀察記錄

從表3可以看出，與正常開花的對照材料相比，閉花授粉材料在24～31℃花朵在光照條件下花瓣穩(wěn)定閉合，32～37℃出現(xiàn)部分開放的花朵，38℃全部花瓣開放。

研究結(jié)果表明，該棉花閉花授粉材料在24～31℃溫度范圍內(nèi)，穩(wěn)定閉花，能夠100％自我自交；32～34℃在9:30會出現(xiàn)個別開放的花朵；35℃以后在8:30就會出現(xiàn)個別開放的花朵；到38℃在8:30時全部花朵開放。

本發(fā)明提供的鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法，得到了閉花授粉材料CJ1548143的溫敏特性，該閉花授粉材料進行大田種植發(fā)現(xiàn)，其溫敏特性與得到的溫敏特性一致。本發(fā)明提供的鑒定棉花閉花授粉材料溫敏特性的方法簡便易行，為閉花授粉材料的育種和生產(chǎn)應用提供良好的技術(shù)支持。

盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。