專(zhuān)利名稱(chēng)：芝麻二系雜交制種技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于芝麻基因雄性不育二系雜種優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域。
芝麻是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)油料，但因單位面積產(chǎn)量較低，發(fā)展較慢。近數(shù)十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外有些科技工作者在探索研究芝麻的雜種優(yōu)勢(shì)及其利用的可能性。1945年印度學(xué)Pa1率先報(bào)導(dǎo)了芝麻具有雜種優(yōu)勢(shì)，近二、三十年來(lái)，芝麻雜種優(yōu)勢(shì)的存在進(jìn)一步為國(guó)內(nèi)外科技人員的研究所證實(shí)。但是，如何在生產(chǎn)上應(yīng)用這種優(yōu)勢(shì)，至今沒(méi)有成功的報(bào)導(dǎo)。
關(guān)于芝麻雄性不育系的研究，國(guó)內(nèi)尚無(wú)報(bào)導(dǎo)，國(guó)外則處于初期的探索階段。Malaguti和Mazzani(1958)曾報(bào)導(dǎo)在Venezuela52品種中發(fā)現(xiàn)部分植株上部開(kāi)花不結(jié)蒴的現(xiàn)象，認(rèn)為這種現(xiàn)象的發(fā)生是由于遺傳和環(huán)境因子所致。Dabral和Mandloi(1974)在PTS12-24×129組合的F3中曾發(fā)現(xiàn)過(guò)生長(zhǎng)早期不結(jié)蒴而后期結(jié)蒴正常的部分不育植株。Osman(1981)用143個(gè)分離群體進(jìn)行研究，認(rèn)為這些材料的雄性不育性是受一對(duì)隱性基因控制的。對(duì)11個(gè)雄性不育×雄性可育的F1雜種與其親本比較，F(xiàn)1雜種的單株產(chǎn)量和含油量都高于其可育親本。Osman和Yermanos(1982)報(bào)導(dǎo)了從委內(nèi)瑞拉種質(zhì)資源中重新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生無(wú)生命力花粉粒的雄性不育植株。用這些植株與9個(gè)雄性可育品種雜交，在F2分離群體中產(chǎn)生出若干雄性不育株。雄性不育株與可育株雜交，F(xiàn)1代結(jié)蒴正常，說(shuō)明不育株的雌性可育性正常，而且雄性可育對(duì)雄性不育呈顯性。論文還報(bào)導(dǎo)了花粉粒敗育的機(jī)理，提出了雄性不育系在雜種優(yōu)勢(shì)上利用的可能性。Brar(1982)報(bào)導(dǎo)過(guò)3個(gè)雄性不育系57-1，143-4和546-4，但這3個(gè)系在田間表現(xiàn)雄性不育，雌性可育性極差；而在溫室中雄性和雌性的可育性都很好。Rangaswamy和Rathiuan(1982)用子射線(xiàn)和ethyl methanesulphonate處理二個(gè)品種，在M2中發(fā)現(xiàn)有雄性不育植株。近10年來(lái)，國(guó)外在這方面的研究進(jìn)展不大，離實(shí)際應(yīng)用尚有很大距離。
本發(fā)明的目的是選育實(shí)用性芝麻基因雄性不育系，并研制出具顯著產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的雜交種和相應(yīng)的制種技術(shù)，從而提高芝麻的單位面積產(chǎn)量。
二系品種標(biāo)準(zhǔn)一、芝麻基因雄性不育系ms86-11、品種來(lái)源ms86-1是用原始雄性不育種質(zhì)，經(jīng)群體改良，選擇優(yōu)秀變異株系的基礎(chǔ)上，再經(jīng)過(guò)不育基因轉(zhuǎn)育培育而成的。
2、特征特性(1)形態(tài)特征植株單桿或少分枝，主莖高180-200厘米，橫斷面呈方形，綠色。葉片較普通芝麻較短、小，中部葉缺刻較淺，葉緣呈鋸齒狀，葉色較深。葉腋3花，花較大，白色。不育系群體中可育株與不育株各占50％左右。可育株花的花藥飽滿(mǎn)，白色，開(kāi)花時(shí)有大量花粉外溢；不育株花的花藥較瘦弱，綠色無(wú)花粉，不育株的雄性不育性完全，雌性可育性正常，在接受外來(lái)花粉后能正常結(jié)實(shí)。蒴果4棱，長(zhǎng)3厘米左右。每蒴結(jié)籽80粒左右，種子白色，千粒重3.0克。
(2)生物學(xué)特性屬中晚雜類(lèi)型，在江淮地區(qū)全生育期為100天左右?？沟狗?，耐漬害，較抗莖點(diǎn)枯病和枯萎病。
3、產(chǎn)量表現(xiàn)不育系繁殖田通過(guò)不育株與可育株間兄妹交授粉，每畝可產(chǎn)不育系種子25-30公斤?？捎曜曰ㄊ诜鬯Y(jié)種子不可留種。
4、適應(yīng)地區(qū)以江淮流域?yàn)橹鳎兡?、川東地區(qū)也可繁殖或配制雜交種。
二、丹巴格1、品種來(lái)源1984年引入韓國(guó)，1985-1988年經(jīng)適應(yīng)性、抗性和豐產(chǎn)性鑒定及配合力測(cè)定，并經(jīng)提純繁殖。
2、特征特性(1)形態(tài)特征植株單稈型，莖高160厘米左右，橫斷面呈方形，綠色。葉片較小，中部葉缺刻較淺，葉緣呈鋸齒狀，葉色較深。葉腋3花，花冠白色。始蒴部位低，一般在第四對(duì)葉腋即開(kāi)始著花，蒴果4棱，長(zhǎng)2.7厘米，每蒴結(jié)籽70粒左右，千粒重2.8克，籽粒白色。
(2)生物學(xué)特性屬早雜類(lèi)型，在江淮地區(qū)全生育期85天左右，抗倒伏，耐漬害，抗莖點(diǎn)枯及枯萎病。
3、產(chǎn)量表現(xiàn)一般畝產(chǎn)60-70公斤。
4、適應(yīng)地區(qū)黃淮及其以北地區(qū)。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了芝麻基因雄性不育“二系”配套及其雜種優(yōu)勢(shì)利用，其雜種與常規(guī)品種相比主要有如下優(yōu)點(diǎn)一、產(chǎn)量高、芝麻雜交種豫芝9號(hào)1989-1991年參加全國(guó)芝麻雜交種區(qū)域聯(lián)合試驗(yàn)，每年產(chǎn)量均居首位。3年24點(diǎn)次與對(duì)照品種(豫芝4號(hào))相比，除1點(diǎn)平產(chǎn)外，其余各點(diǎn)次均增產(chǎn)。平均畝產(chǎn)74.77公斤，平均增產(chǎn)29.52％，每畝凈增17公斤。1991年參加河南省芝麻雜交種生產(chǎn)示范，共5個(gè)點(diǎn)，平均畝產(chǎn)87.32公斤，比對(duì)照豫芝4號(hào)平均增產(chǎn)22.23％，每畝凈增15.9公斤。1992年參加全國(guó)芝麻雜交種生產(chǎn)示范，共7個(gè)點(diǎn)，平均畝產(chǎn)93.3公斤，比對(duì)照豫芝4號(hào)平均增產(chǎn)23.7％，每畝凈增17.9公斤。1991年在河南商丘和陜西富平示范種植，分別獲得了畝產(chǎn)140.3和108.5公斤，比同等條件下的豫芝4號(hào)增產(chǎn)21.3％和40.9％，每畝凈增29.9和44.4公斤。同年在許昌基點(diǎn)進(jìn)行高產(chǎn)栽培試驗(yàn)，雜交種豫芝9號(hào)曾達(dá)到畝產(chǎn)229.6公斤的高產(chǎn)紀(jì)錄。
二、抗逆性強(qiáng)1990和1991年在鄭州對(duì)豫芝9號(hào)進(jìn)行枯萎病人工接菌鑒定，其相對(duì)抗病指數(shù)(RI)分別為-1.17和-2.91，屬高抗類(lèi)型，1991年經(jīng)河南省農(nóng)科院植保所病圃鑒定，豫芝9號(hào)的RI為-087，屬抗病類(lèi)型，豫芝4號(hào)的RI為-0.34，屬低抗類(lèi)型，據(jù)3年全國(guó)區(qū)域聯(lián)合試驗(yàn)調(diào)查，豫芝9號(hào)的平均發(fā)病株率為8.85％，低于其它品種，豫芝9號(hào)莖稈粗壯，抗倒伏，在豐產(chǎn)田植株高達(dá)220厘米以上，從未發(fā)生過(guò)倒伏現(xiàn)象。
由于豫9號(hào)的生長(zhǎng)勢(shì)和抗逆力強(qiáng)，因而適應(yīng)范圍較廣，在不同氣候和肥水管理?xiàng)l件下，都能取得比常規(guī)品種更高的產(chǎn)量。如1990年在四川南充地區(qū)，雖因播期推遲，陰雨天多，日照不足的情況下，仍表現(xiàn)突出，畝產(chǎn)91.2公斤，比對(duì)照品種增產(chǎn)22.48％。1991年在湖北襄陽(yáng)，在遇干旱情況下，畝產(chǎn)仍達(dá)103公斤，比對(duì)照增產(chǎn)35％。
下面以不育系mS86-1繁殖和雜種“豫芝9號(hào)”制種與栽培為例詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
一、兩系的繁殖制種技術(shù)“豫芝9號(hào)”的親本不育系mS86-1是一個(gè)長(zhǎng)勢(shì)旺盛，株型高大，綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的品系；恢復(fù)系丹巴格具有開(kāi)花早、節(jié)間短、適應(yīng)性強(qiáng)、生育期短及配合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以制種能夠獲得較高產(chǎn)量，一般可畝產(chǎn)雜交種25公斤以上，在早夏播條件下，畝產(chǎn)可達(dá)35公斤以上。不育系ms86-1依靠系內(nèi)不育株與可育株間的兄妹交來(lái)繁殖，一般可畝產(chǎn)20公斤以上，由于繁殖不育系和雜交制種技術(shù)基本相同，在此以豫芝9號(hào)雜種的制種技術(shù)為例敘述制種技術(shù)主要是采取安全隔離、適期播種、合理密植、適宜行比、識(shí)別并拔除不育系中的可育株、去雜去劣等措施，以保證雜種的純度和產(chǎn)量。
1、安全隔離。ms86-1不育系繁殖和豫芝9號(hào)雜交制種均采用空間隔離。安全隔離距離為2公里以上。在不育系繁殖的隔離區(qū)內(nèi)不得種植任何其它芝麻品種；在制種隔離區(qū)內(nèi)允許種植恢復(fù)系丹巴格，但不得種植任何其它芝麻品種。
2、適期播種。不育系繁殖和雜種的播種期與當(dāng)?shù)仄渌ヂ榈牟シN時(shí)間基本相同。在黃淮、江淮地區(qū)以5月下旬至6月上旬播種為宜。適時(shí)早播可明顯提高產(chǎn)量，推遲播種將嚴(yán)重影響產(chǎn)量。雜交制種不育系ms86-1應(yīng)比恢復(fù)系丹巴格提前播種5-7天，可使父母本花期相遇良好。
3、合理密植。
豫芝9號(hào)雜交制種父母本按2∶4行比配制。行距0.4或0.5米。幼苗期父本畝留苗3,300株左右，母本畝留苗13,000株左右，至始花期，母本行需拔除50％左右的可育株，制種田的總體密度可保持在9,000至10,000株，制種田的母本依靠昆蟲(chóng)傳粉，因此在制種田附近按5-10畝配置一箱蜂群，有利于充分授粉，提高產(chǎn)量。
4、不育系中可育株與不育株的鑒別和處理，ms86-1不育系中有將近各半的可育株和不育株。可育株與不育株在外部形態(tài)上基本一樣，唯一明顯的差別是花藥，可育株的花藥呈白色，十分飽滿(mǎn)，開(kāi)花時(shí)有大量花粉外溢；不育株的花藥呈綠色，半透明，無(wú)花粉。由于不育株的雄性不育性是完全的，因此只需要檢查一朵花即可確定其整株的育性。雜交制種時(shí)，當(dāng)芝麻剛進(jìn)入始花期就應(yīng)對(duì)母本行逐株進(jìn)行育性鑒別，在育性檢查的同時(shí)拔除所有的可育株，在不育系繁殖田，同樣需要做育性檢查，同時(shí)對(duì)不育株掛牌作記，但不拔除可育株，不育系育性檢查的工作一般在上午6-10時(shí)進(jìn)行，同地塊中的植株開(kāi)花早晚稍有差別，一般有5-6個(gè)早晨即可完成此項(xiàng)工作，一播全苗，苗勻苗壯，有利于縮短時(shí)間，減輕工作量。
5、去雜去劣。在進(jìn)行育性檢查的同時(shí)，把不符合親本典型特征性狀的雜株、病弱株拔去，以保證親本的純度并配制出優(yōu)質(zhì)的雜交種子。
二、雜交種豫芝9號(hào)特點(diǎn)1、品種來(lái)源河南省芝麻研究中心用芝麻基因雄性不育系ms86-1與恢復(fù)系丹巴格配制的雄性不育一代雜交種，代號(hào)為“88CA006”。
2、特征特性(1)形態(tài)特征單桿或少分枝型，莖稈粗壯，橫斷面呈方型，葉片較普通芝麻略短小，中部葉缺刻較淺，葉緣呈鋸齒狀。莖、葉茸毛較稀少，花白色，葉腋3花、蒴較大、蒴果四棱，蒴長(zhǎng)3.0厘米。株高2米左右，腿較低、一般為50厘米左右。每蒴72粒，千粒重2.80克，種子白色。
(2)生物學(xué)特性全生育期在江淮地區(qū)為96天左右，中熟，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，抗倒伏，耐漬害，抗枯萎病及莖點(diǎn)枯病。
(3)含油量經(jīng)分析，豫芝9號(hào)的含油率為55.80％，較相同栽培條件下的對(duì)照品種豫芝4號(hào)高1.24個(gè)百分點(diǎn)。
3、產(chǎn)量表現(xiàn)一般畝產(chǎn)80-100公斤，高產(chǎn)田可達(dá)150公斤以上。
4、適應(yīng)地區(qū)河南、安徽、湖北等省芝麻產(chǎn)區(qū)。陜南、晉南、川東以及長(zhǎng)江以南各省可以種植。
三、雜交種“豫芝9號(hào)”高產(chǎn)栽培技術(shù)豫芝9號(hào)雜交種生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，植株高大，根莖粗壯，結(jié)蒴密度高，耐漬抗病，生育期較長(zhǎng)，配合適當(dāng)?shù)脑耘嗉夹g(shù)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，能取得高產(chǎn)。現(xiàn)根據(jù)幾年來(lái)栽培試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐提出如下栽培技術(shù)要點(diǎn)1、土地的選擇與準(zhǔn)備。選擇易于排、灌的中性土壤種植。切忌重茬。播前施足底肥，視地力適當(dāng)施用氮肥，不宜過(guò)多，一般畝施尿素15公斤左右，增施磷、鉀肥、每畝施磷肥二銨20-25公斤，硫酸鉀10-20公斤。
2、適時(shí)早播。江淮地區(qū)是我國(guó)芝麻主產(chǎn)區(qū)，多為夏播，前茬以油菜、大麥或早熟小麥為宜，力爭(zhēng)在5月底、6月初播種，也可采用麥垅套種，在麥?zhǔn)涨鞍朐虏シN，對(duì)高產(chǎn)更為有利。
3、把握播種質(zhì)量，力求做到一播全苗。播種時(shí)要土壤墑量良好，如遇干旱天氣，在前作收獲前10天左右灌一次水，每畝播量0.4-0.5公斤。播深2厘米左右。行距0.4-0.5米。播后需輕鎮(zhèn)壓。
4、苗期管理。芝麻出苗后要及時(shí)疏間苗，4對(duì)真葉前后定苗，苗距4-5寸，每畝定苗一萬(wàn)株。及時(shí)中耕助草，破除土表板結(jié)。定苗后行間結(jié)合中耕培土留出排水溝，做到雨后田間不積水，遇旱及時(shí)灌溉。
5、病蟲(chóng)防治。芝麻播種后要立即撒一遍毒餌(用600倍敵百蟲(chóng)液拌麥麩)以防地下蟲(chóng)。蟲(chóng)口多時(shí)，應(yīng)在出苗前后連撒2-3遍，田間發(fā)現(xiàn)有蚜蟲(chóng)或芝麻螟時(shí)可噴2000倍樂(lè)果防治。開(kāi)花前后噴0.5％多菌靈1-2遍，有利于防治病害發(fā)生。
6、適時(shí)收獲。芝麻植株下部一、二節(jié)蒴果開(kāi)始開(kāi)裂時(shí)即可收割。
權(quán)利要求
1.一種芝麻基因雄性不育二系雜種優(yōu)勢(shì)利用的方法，其特征在于選育不育系ms86-1作母本，以丹巴格品種作父本制成雜交種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制種適宜的行比為父母本1∶2或2∶4。
全文摘要
一種芝麻基因雄性不育系雜種優(yōu)勢(shì)利用的方法。選育基因雄性不育系ms86-1，每代可分離出各50％的雄性不育株和雄性可育株，以系內(nèi)不育株與可育株間兄妹交繁殖不育系。以不育系的不育株作母本，丹巴格品種作交本，配制雜交種，以及相配套的制種技術(shù)和高產(chǎn)栽培技術(shù)。配制的雜交豫芝9號(hào)具有抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)試驗(yàn)一般畝產(chǎn)在80-100公斤左右，豐產(chǎn)田可達(dá)150公斤以上。比當(dāng)前推廣的當(dāng)家品種增產(chǎn)20-30％。同時(shí)具有生長(zhǎng)旺盛、抗病、耐漬、抗倒、油分含量高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1132022SQ94103410
公開(kāi)日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1994年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月6日
發(fā)明者屠禮傳, 梁秀銀, 王文泉, 鄭永戰(zhàn), 柳家榮 申請(qǐng)人:河南省芝麻研究中心