專利名稱：一種利用光周期鈍感雌性系生產(chǎn)苧麻雜交種的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雜種優(yōu)勢領(lǐng)域，具體地說，涉及一種利用苧麻光周期鈍感雌性系生產(chǎn)苧麻雜交種的方法。
雜種優(yōu)勢是自然界存在的一種普遍現(xiàn)象，已在水稻、玉米等作物生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用雜交種能顯著提高產(chǎn)量及抗逆性，研究表明，苧麻雜交種一般比雙親平均值增產(chǎn)19．8-59．3％。雖然栽培苧麻在長江流域一年收三季，但因栽培苧麻是短日植物，一般僅第三季開花結(jié)實，即在9月中旬開花，制種結(jié)實率低，遲熟品種根本就收不到成熟的種子；其次，由雄性不育系組配的雜交種纖維品質(zhì)較差(羅來堯．1980，苧麻雄性不育性狀的遺傳及其雜種優(yōu)勢利用研究．遺傳(3)33-35)；此外，雖然苧麻作為無性繁殖植物，可用無性繁殖方法固定雜種優(yōu)勢，但是，它只能用根來繁殖，繁殖速度慢，難以滿足生產(chǎn)需要，因此，制種問題成為苧麻雜種優(yōu)勢利用的關(guān)鍵。1985--1986年，周瑞陽等在華中農(nóng)業(yè)大學苧麻選種圃發(fā)現(xiàn)了每年能多次開花并表現(xiàn)為全雌性的苧麻材料NG1和NG2(中國麻作，1993(2)1-6)，它們分別來自萬載銅皮青自交第二代和圓葉青自然授粉種子繁殖后代；此后周瑞陽于1989和1991年在湖北農(nóng)學院苧麻選種圃8410／1115后代又發(fā)現(xiàn)了新的此類材料。1992年，周瑞陽在湖北農(nóng)學院對NG1和NG2進行10小時短日處理試驗，發(fā)現(xiàn)短日沒有促進現(xiàn)蕾開花的效應(yīng)，表現(xiàn)光周期鈍感，因而將此類材料定名為光周期鈍感全雌性苧麻(Photoperiod Insensitive Gynoecious Ramie，簡稱PIGR)。這一發(fā)現(xiàn)為長日條件下進行雜交制種提供了可利用的母本材料。但必需解決兩個問題一是誘導(dǎo)PIGR開部分雄花，使其能自交純合；二是誘導(dǎo)栽培苧麻于長日條件下只開雄花，以便在長日條件下雜交制種。據(jù)前人研究結(jié)果，短日處理是調(diào)控栽培苧麻開花及性別表現(xiàn)的良好方法，但用于雜交制種則費工、費時；而且短日處理對PIGR的開花及性別表達也沒有調(diào)節(jié)作用。因此，解決苧麻開花及性別調(diào)控技術(shù)是實現(xiàn)PIGR雜種優(yōu)勢利用的關(guān)鍵問題。
本發(fā)明的目的是為苧麻雜交制種提供一種簡單有效的方法，實現(xiàn)無隔離制種，并提高結(jié)實率和種子成熟度。
一種利用光周期鈍感雌性系生產(chǎn)苧麻雜交種的方法，其特征在于對PIGR和光敏感栽培苧麻分別進行開花及性別的人工調(diào)控，然后配制雜交種，其生產(chǎn)方法包括如下步驟(1)、對PIGR材料于6月-8月進行砍稈，砍稈1個月后新生麻開第一期花，進行自交，以純化PIGR材料；或通過回交的方法將PIGR材料中的光鈍感基因轉(zhuǎn)育到優(yōu)良苧麻品種中；(2)、對步驟(1)中所產(chǎn)生的PIGR材料在第一期花后不砍稈，以后每隔35-45天在嫩梢上開雌花；(3)對光敏感雌雄同株苧麻，第一季成熟麻不收獲，于六月上旬對有花芽分化的成熟麻莖扭折莖梢85°-95°，并折而不斷，將未折莖梢的麻莖割掉，16-21天后在嫩梢上僅產(chǎn)生雄花；(4)以步驟(2)中所產(chǎn)生的PIGR第二、第三期雌花為母本，以步驟(3)中所產(chǎn)生的植株為父本，配制雜交種。
PIGR材料對光不敏感，在一年中可多次開花，五月初開第一次花，第一期花后對PIGR材料不砍稈，則以后每隔35-45天在嫩梢上開花，且僅開雌花，在雜交制種中作母本。
第一期花后對PIGR材料進行砍稈處理，砍稈一個月后，再生麻第一期開花，有部分雄花，尤其以6月-8月高溫期砍稈后再生麻第一期花的雄花百分率較高，可用以對PIGR材料進行自交純化或互交。
苧麻為短日照植物，一般在9月中旬開花，但對有花芽分化的光敏感苧麻進行莖梢扭折處理，可使其在長日條件下開雄花。對有花芽分化的光敏感苧麻栽培品種，在長日條件下對其莖梢扭折，要求折而不斷，扭折角度85°-95°，將未折莖梢的麻莖割掉，16-21天后莖梢上開花，且只開雄花，證明此方法成功誘導(dǎo)有花芽分化的光敏感苧麻栽培品種在長日條件下開花，且花期長，花粉生活力正常，在雜交制種中作父本。
PIGR材料的光鈍感特性受隱性基因控制，PIGR材料與光敏感苧麻品種雜交，其后代表現(xiàn)光敏感特性可用回交的方法將光鈍感基因轉(zhuǎn)育到優(yōu)良苧麻品種中，再用于配制雜交種。
本發(fā)明有益效果為本發(fā)明利用了PIGR材料及光敏感苧麻遺傳特性，操作簡便；本發(fā)明對父母本雙方均進行開花及性別的人工調(diào)控，使雜交制種能在長日條件下進行，提高了種子成熟度和結(jié)實率；同時，由于在進行雜交時栽培苧麻尚未開花，制種不需隔離；此外，由本發(fā)明方法組配的雜交種產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)。
實施例一1995年，對PIGR材料NG1從5月1日-9月1日每15天砍稈一次。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，砍稈后再生麻第一期花的雄花百分率分別為10．33％(不砍稈)、3．75％(5月1日砍稈)、3．08％(5月16日砍稈)、8．82％(6月1日砍稈)、49．42％(6月16日砍稈)、44．83％(7月1日砍稈)、66．33％(7月16日砍稈)、53．22％(8月1日砍稈)、39．44％(8月16日砍稈)和29．63％(9月1日砍稈)，說明PIGR材料NG1在長日照下能開花，砍稈后再生麻性別比的變化明顯表現(xiàn)出與一年中的溫度變化周期有關(guān)。
實施例二1995年，在湖北荊州(30°24′N)對PIGR材料NG1第一期花后不砍稈，以后每隔40天在嫩梢上開花，且只開雌花。
實施例三1993年，從5月11日-6月10日，對有花芽分化的圓葉青、黃荊皮、湘苧3號、4-2和23-2五個苧麻品種，每隔10天對不同莖梢扭折一次，并折而不斷，扭折角度85°-95°，將未折莖梢的麻莖割掉，16-21天后開花，且只開雄花，證明此方法成功誘導(dǎo)它們在長日條件下開花，且花期長，花粉生活力正常。
實施例四用本發(fā)明方法已成功組配了6個雜交組合NG1／圓葉青，NG2／圓葉青，NG3／圓葉青，NG4／圓葉青，NG1／黃荊皮和NG2／圓葉青。結(jié)果NG1／圓葉青比湖北當家品種細葉綠增產(chǎn)60．6％，三麻的單纖維支數(shù)達2018公支，遠遠超過了1800公支的優(yōu)質(zhì)標準。
權(quán)利要求
1.一種利用光周期鈍感雌性系生產(chǎn)苧麻雜交種的方法，其特征在于對光周期鈍感全雌性苧麻(Photoperiod Insensitive Gynoecious Ramie，簡稱PIGR)和光敏感栽培苧麻分別進行開花及性別的人工調(diào)控，然后配制雜交種，其生產(chǎn)方法包括如下步驟(1)、對PIGR材料于6月-8月進行砍稈，砍稈1個月后新生麻開第一期花，進行自交，以純化PIGR材料；或通過回交的方法將PIGR材料中的光鈍感基因轉(zhuǎn)育到優(yōu)良苧麻品種中；(2)、對步驟(1)中所產(chǎn)生的PIGR材料在第一期花后不砍稈，以后每隔35-45天在嫩梢上開雌花；(3)對光敏感雌雄同株苧麻，第一季成熟麻不收獲，于六月上旬對有花芽分化的成熟麻莖扭折莖梢85°-95°，并折而不斷，將未折莖梢的麻莖割掉，16-21天后在嫩梢上僅產(chǎn)生雄花；(4)以步驟(2)中所產(chǎn)生的PIGR第二、第三期雌花為母本，以步驟(3)中所產(chǎn)生的植株為父本，配制雜交種。
全文摘要
一種利用光周期鈍感雌性系生產(chǎn)苧麻雜交種的方法,主要利用所發(fā)現(xiàn)的苧麻光周期鈍感材料(簡稱PIGR),通過對PIGR材料和光敏感苧麻分別進行開花及性別的人工調(diào)控,配制雜交種。本發(fā)明的方法能在長日照條件下進行,操作簡便,提高了種子成熟度和結(jié)實率,而且不需隔離,解決了光敏感苧麻雜交種制種困難的問題。
文檔編號A01H1/02GK1290479SQ0013410
公開日2001年4月11日 申請日期2000年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月4日
發(fā)明者周瑞陽 申請人:湖北農(nóng)學院