韓光明，藍(lán)家樣，陳全求，張勝昔，張成，李國(guó)榮，張淑芳，張擁軍，宇文小剛，房健

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中游棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430064；2.新疆金博種業(yè)中心，新疆 博樂(lè) 833400；3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第五師農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站, 新疆 雙河 833400）

0 引言

雜種優(yōu)勢(shì)利用一直以來(lái)是棉花育種工作者在棉花育種中所采用的主要手段，利用棉花雜種優(yōu)勢(shì)是大幅度提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗性的有效途徑[1,2]。但人工去雄在棉花種子生產(chǎn)中又帶來(lái)諸多不便，比如用工多、制種成本增加、大量制種質(zhì)量無(wú)法得到有效保證等等，而利用不育系進(jìn)行制種，大大簡(jiǎn)化了雜交制種程序和成本，提高制種效率和雜交種純度，有效解決了母本自交成鈴的問(wèn)題，對(duì)提高我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)水平起到無(wú)法替代的重要作用[3-5]。

棉花光溫敏雄性核不育系是海陸雜交后代中發(fā)現(xiàn)的新型不育系，苗期具有明顯的牙黃標(biāo)記[6]。在新疆北疆地區(qū)常溫條件下，表現(xiàn)為完全不育，在海南三亞高溫短日照條件下可自然授粉成鈴，用于繁殖不育系親本。為了進(jìn)一步提高該不育系在新疆博州地區(qū)的制種工作效率，作者對(duì)其雜交成鈴率的影響因素進(jìn)行了初步研究。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為從光溫敏核雄性不育系芽黃396A中經(jīng)系統(tǒng)選育出性狀已穩(wěn)定的品系A(chǔ)1 、A2、 A3，遺傳背景廣且穩(wěn)定的品系HT20。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第五師89團(tuán)4連金博種業(yè)中心試驗(yàn)基地進(jìn)行。以不育系A(chǔ)1、A2和A3為母本，HT20為父本進(jìn)行雜交，雜交時(shí)期為7月11日～7月30日，授粉時(shí)間為每天10：00、11：00、12：00和16：00,每個(gè)處理每天授粉30朵。記錄每天的日平均溫度，8月31日調(diào)查成鈴數(shù)，計(jì)算成鈴率。測(cè)定鈴重、衣分、籽指等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 一天中授粉時(shí)間對(duì)雜交成鈴率的影響

由表1可知，四個(gè)授粉時(shí)段的成鈴率分別為45.7%、53.5%、65.3%、47.2%。結(jié)果表明，不同授粉時(shí)段對(duì)不育系的雜交成鈴率有較大影響，12：00授粉時(shí)成鈴率最高，為65.3%；10：00授粉僅為45.7%，比12：00減少19.6個(gè)百分點(diǎn)；上午授粉平均成鈴率為54.8%,比下午增加7.6個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)果表明，11：00～12：00授粉成鈴率最高，上午授粉成鈴率高于下午。

4個(gè)授粉時(shí)段形成的雜交鈴的單鈴重分別為5.8 g、6.1 g、6.5 g和6.0 g，以12：00授粉的鈴重較大，其次為11：00和16：00，10：00授粉的鈴重最小，單鈴重的大小與雜交成鈴率高低基本一致。這說(shuō)明11：00～12：00這個(gè)授粉時(shí)段，柱頭發(fā)育成熟，接受花粉的能力較強(qiáng)，不僅成鈴率高，而且鈴大正常。

4個(gè)授粉時(shí)段形成的雜交鈴的衣分分別為43.8%、44.6%、44.3%和43.3%，籽指分別為9.3 g、9.6 g、9.8 g和9.5 g，無(wú)明顯差異，這說(shuō)明不同的授粉時(shí)段對(duì)衣分和種子大小無(wú)明顯影響。

表1 不同授粉時(shí)間的雜交成鈴情況

2.2 雜交時(shí)期對(duì)雜交成鈴率的影響

由圖1可知，在7月5日～7月30日這段時(shí)期內(nèi)，以7月5日的雜交成鈴率最低，僅為48.0%，與7月15日相差24個(gè)百分點(diǎn)；成鈴率隨著時(shí)間的推移逐漸升高，在7月15日達(dá)到最高，為72.0%；隨后隨著時(shí)間的推移雜交成鈴率逐漸成下降趨勢(shì)，7月30日的成鈴率僅有57.3%, 與7月15日相差14.7個(gè)百分點(diǎn)。表明，在利用棉花光溫敏不育系進(jìn)行雜交授粉時(shí)，為了提高雜交成鈴率，應(yīng)避免在開(kāi)花的早期和晚期進(jìn)行，最佳授粉時(shí)期應(yīng)在7月10日～7月25日。

2.3 日平均氣溫對(duì)雜交成鈴率的影響

由表2可知，雜交成鈴率隨著日平均氣溫的升高逐漸增加，當(dāng)日平均氣溫在28.0℃時(shí)達(dá)到峰值，為72.0%；當(dāng)日平均氣溫達(dá)到29.5℃時(shí)，成鈴率開(kāi)始下降，隨后隨著日平均氣溫的下降成鈴率呈逐漸下降趨勢(shì)。結(jié)果表明，在日平均氣溫22.5℃～29.5℃范圍內(nèi)，雜交成鈴率隨著氣溫的升高先逐漸增加而后降低，過(guò)高或過(guò)低都不利于雜交的成鈴，最適日平均氣溫在28.0℃左右。因此，在利用棉花光溫敏核不育系396A進(jìn)行雜交制種或配置雜交組合時(shí)應(yīng)選擇日平均氣溫在25.0℃～29.5℃的時(shí)候進(jìn)行授粉效果最佳。

圖1 不同授粉時(shí)期雜交成鈴情況

表2 日平均氣溫對(duì)雜交成鈴率的影響

2.4 成鈴率與不育系396A選系的關(guān)系

表3表明，以HT20為父本，不育系A(chǔ)1、A2和A3為母本進(jìn)行雜交授粉，雜交成鈴率存在明顯的差異。不育系A(chǔ)1、A2和A3的成鈴率分別為65.3%、58.5%和53.8%，不育系A(chǔ)1比A2、A3分別高6.8和11.5個(gè)百分點(diǎn)。單鈴重、衣分、籽指等性狀也存在差異，均以不育系A(chǔ)1最高，A3最低。這說(shuō)明在以相同父本不同不育系母本進(jìn)行雜交授粉時(shí)雜交成鈴率、單鈴重、衣分和籽指等性狀存在差異。

表3 不同不育系母本雜交成鈴情況

3 小結(jié)與討論

本研究表明，不同授粉時(shí)段對(duì)不育系的雜交成鈴率存在較大差異，上午授粉的雜交成鈴率高于下午，以11：00至12：00授粉雜交成鈴率較高，因此，在新疆博樂(lè)地區(qū)利用棉花光溫敏不育系396A進(jìn)行雜交制種或配置雜交組合時(shí)應(yīng)選擇11：00～12：00授粉較好。

本研究還表明，選擇不同時(shí)期進(jìn)行不育系雜交制種或配置雜交組合對(duì)成鈴率的影響較大，在新疆博樂(lè)地區(qū)最佳雜交時(shí)期應(yīng)在7月10日～7月25日或日平均氣溫在25.0℃～29.5℃的時(shí)候，時(shí)期過(guò)早過(guò)晚或日平均氣溫過(guò)高過(guò)低均不利于雜交的成鈴。

不育系396A的選系A(chǔ)1、A2和A3與HT20之間的雜交成鈴率、單鈴重、衣分和籽指等性狀差異明顯。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的，不育系A(chǔ)1在海南三亞進(jìn)行不育系親本繁殖時(shí)，表現(xiàn)為結(jié)鈴性強(qiáng)、鈴大、衣分高和種子較大等特點(diǎn)；在新疆進(jìn)行雜交授粉時(shí)，不育系A(chǔ)1的抗病性明顯優(yōu)于A2和A3。因此，在利用光溫敏不育396A選系進(jìn)行雜交配組時(shí)，不僅要選擇配合力高的不育系作為親本，同時(shí)應(yīng)考慮其結(jié)鈴性和抗病性等綜合經(jīng)濟(jì)性狀，以提高制種產(chǎn)量，降低成本。

[1]王凱輝, 郭寶生, 劉素恩, 等.棉花光溫敏核雄性不育系育性及其雜種優(yōu)勢(shì)研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 17(3)：55-99.

[2]牛金生，韓光明，藍(lán)家樣，等.棉花光溫敏核不育系396A育性特征及雜種優(yōu)勢(shì)分析[J].棉花科學(xué)，2016, 38(6)：7-12.

[3]陳善杰, 閆顯會(huì), 湯三明, 等.鄂北棉區(qū)引進(jìn)的棉花雄性不育系育性穩(wěn)定性鑒定[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 51(7)：1317-1319.

[4]邵圣才, 文彬, 顧相蕊.棉花光敏雄性核不育兩用系研究與利用[J].棉花科學(xué), 2012,34(1): 14-16.

[5]姜家生, 何金鈴, 蔡永萍，等.棉花核雄性不育系研究進(jìn)展及應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 2011, 38(5)：775-782.

[6]宇文小崗, 王淑霞, 宇文璞, 等.棉花雄性核不育系光溫 A 系簡(jiǎn)介[J].中國(guó)棉花，2006(11)：18.