棉花雄性不育系网室蜜蜂授粉技术研究

旨在研究蜜蜂在棉花不育系上的传粉特征以及是否适宜棉花三系制种。本试验在网室内利用蜜蜂(Apis mellifera Ligustica Spinola)进行棉花不育系授粉,以人工授粉为对照,调查晴天与阴天蜜蜂在棉花保持系和不育系花朵上的造访频率和单花停留时间,并比较蜜蜂和人工授粉田间农艺性状、制种产量及成本。结果表明,晴天条件下,蜜蜂在棉花保持系的造访频率为60 次/h,不育系为49.2 次/h,差异达显著;阴天条件下,蜜蜂在保持系的造访频率为23.4 次/h,不育系为13.8 次/h,差异不显著。蜜蜂授粉和人工授粉单铃籽粒数有显著差异,而单株铃数和空果枝数差异达极显著,果枝数、铃重、衣分、子指、发芽率则无显著差异。蜜蜂授粉种子产量可达人工授粉的70%左右,但其制种成本远低于人工授粉,可节约费用三分之二。因此,合理利用蜜蜂授粉技术对棉花不育系制种具有重要的推动作用。     

网室内熊蜂、蜜蜂和壁蜂在棉花不育系制种中的比较

试验用熊蜂对9个棉花胞质不育系材料进行授粉,以蜜蜂和壁蜂作为对照。结果表明,蜜蜂和壁蜂授粉在单株结铃数和果枝数方面较熊蜂授粉高,空果枝数三者相差不大;熊蜂授粉在单铃籽粒数、铃质量和籽指方面优于蜜蜂授粉和壁蜂授粉;熊蜂授粉的制种产量高于蜜蜂授粉和壁蜂授粉;熊蜂授粉的成本低于蜜蜂授粉,高于壁蜂授粉。因此,利用熊蜂进行棉花不育系制种是可行的。     

双隐性核不育蜀杂棉3号种子生产技术规程

通过多年对双隐性核不育的制种技术研究,形成了成熟的不育系制种技术规程,规定了双隐性核两系核不育杂交棉花蜀杂棉3号制种技术操作方法,包括田块选择、育苗规范、移栽、大田管理、去可育株、授粉、采收等制种关键技术环节的生产规范。为四川棉区开展棉花核不育系制种提供参考,以期对棉花产业化发展能发挥技术支撑的作用。     

晋A棉花质核不育系的天然异交与成铃研究

研究了晋Ａ棉花质核不育系的天然异交与成铃。结果表明,在山西运城地区常年治虫４～７次背景下,天然异交成铃率高达６０％以上。优良的晋Ａ棉花不育材料,单株成铃已达到同类常规品种水平。表现了突出的早熟性和天然异交优势。这预示着实现三系配套后,克服昆虫传粉障碍已成为可能,从而为棉花质核不育三系制种和杂种优势利用展现了良好的前景。     

棉花核雄性不育系的培育与利用研究进展

为促进棉花核雄性不育杂交种在在生产上大面积应用,对棉花核雄性不育系的类型、培育与利用、杂交种生产方法等进行了综述。介绍17种棉花核雄性不育系的基因类型及其不育性遗传,通过采用自然突变体的选择、人工诱变、人工转育和改良、生物技术创造等方法培育核雄性不育系,应用于棉花育种研究,中国选育出利用ms14和ms5ms6的核雄性不育杂交种28个,杂交制种技术方法和标记不育系的研究进展为高效简化的杂交制种技术提供支撑。分析指出棉花核雄性不育系的应用前景较好,提出核雄性不育杂交种扩大应用的技术关键是要在标记不育系的研究和创造方面取得突破,在当前核不育杂交种制种中采取不拔除可育株、标记后人工辅助去雄可节约制种用工而不降低制种产量。     

新疆网室熊蜂传粉制棉花不育系效果初探

[目的]研究不同传粉昆虫制种效果的影响。[方法]2008年新疆兵团农七师农业科学研究所从北京蜜蜂研究所引进2箱熊蜂,利用新疆兵团农七师农业科学研究所转育的哈克尼西棉胞质不育系9-21A及其对应保持系进行试验。保持系和不育系配比均设置为1∶3,试验采用随机排列,与当地的意蜂在4个网室进行2次重复对比试验。[结果]结果表明,熊蜂的数量不是影响棉花不育系制种产量的主要因素,熊蜂的蜂群活力才是影响棉花不育系制种产量的主要因素。[结论]试验结果说明,利用优势熊蜂群在新疆利用网室进行熊蜂授粉制棉花不育系的方法是可行的。     

网室内棉花不育系蜜蜂授粉试验

为找出制种成本低、效率高的方法,本研究以人工授粉作为对照,开展了网室内棉花不育系蜜蜂授粉试验。结果表明,蜜蜂在晴天的造访率为109次,阴天为13次;6个不育系单株结铃数、果枝数、铃重、衣分、单株籽粒数等与人工授粉相差不大,空果枝数均值较人工授粉低,籽指均值较人工授粉高,种子产量均达人工授粉的80%左右,制种成本可降低40%以上,种子发芽率较人工授粉高。因此,合理利用蜜蜂授粉对棉花不育系制种具有重要的推动作用。     

缩节胺用量对核不育系棉花制种效应研究

根据棉花双隐性核不育制种生产经验,采用不同时期和浓度喷施缩节胺进行制种化控试验,结果表明,不同缩节胺处理棉花制种产量存在极显著差异,缩节胺用量为10g/667m2,其结铃性、铃重和产量较高,比清水对照增产37.49%～52.49%,增产达极显著水平,有效地控制了棉花营养生长、促进了提早开花结铃,降低了棉田阴蔽,减少了蕾铃脱落。过早高剂量使用缩节胺,会对棉花营养生长受到严重的抑制作用,导致植株节间过短、植株矮小、植株的通风透光差,授粉时遗漏花过多,结铃性和棉花制种的产量下降。在双隐性核不育制种生产上,以蕾期2g、花期6g、打顶后2g各喷施1次效果最好,同时应根据植株长势、土壤肥力和天气状况适时适量灵活运用,掌握前轻中重后轻和少量多次的原则,达到制种高产、稳产的目标。     

棉花细胞质雄性不育的研究与利用

棉花具有十分明显的杂种优势。杂交棉通常比常规棉增产15%左右,而且在纤维品质、抗病、抗虫、抗逆境和光合效率等性状上也有明显改良。在棉花杂种优势的利用中,最重要的环节之一是杂交种子的生产（制种）。目前,杂交棉制种常有四条途径,人工去雄授粉法制种、化学杀雄法制种、利用核雄性不育的“两系法”制种和利用细胞质雄性不育的“三系法”制种。生产实践表明,利用棉花雄性不育既可简化制种又可节省成本,特别是利用棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系的“三系法”制种,可较有效克服其他制种方法的一些缺点,是最有效的途径。为此,文章在阐述棉花杂种优势利用途径的基础上,重点综述棉花细胞质雄性不育的遗传学、细胞学和生理生化的特点;深入阐述不育细胞质对杂种F₁的正/负效应,并就如何培育强恢复系的问题,以培育转GST的强恢复系为例,探讨克服不育细胞质对杂种F₁负效应的可能机制;根据棉花为常异花授粉作物和花器具有虫媒花特征的特点,详细介绍三系杂交棉制种的亲本（不育系和恢复系）选配、地点选择和环境优化等条件,以及如何综合优化这些条件提高制种产量的关键技术。利用棉花细胞质雄性不育的“三系法”制种,与其他作物比较,在杂种优势利用中具有4个突出的优点：（1）不育系为无花粉不育类型,育性不受气候等环境的影响,可保证杂种的纯度;（2）棉花开花期长达3个月,不存在制种时花期不遇的现象,制种产量有保证;（3）棉花生态适应性广,育成的组合可在各地种植,种子产业化效益明显;（4）可利用种间（海岛棉与陆地棉间）杂种优势。可以预言,基于细胞质雄性不育的三系杂交棉是大有前途的,将是棉花杂种优势利用的主要途径。最后,就本领域的发展趋势,特别是在利用现代生物技术培育新的不育系和恢复系方面进行了初步探讨。     

陆地棉芽黄隐性核雄性不育系Yt30的选育

为提高棉花杂交制种效率,选育育性稳定、标记特征明显的优质棉花核不育系材料。选用空间环境诱变后代优质品系太5018和芽黄材料Y10,与核雄性不育系中抗A杂交,通过自交、兄妹交等方法选育出新不育系Yt30。Yt30不育性状稳定,受温度、光照影响小,其不育株与可育株比例接近1∶1,生育期内叶片颜色保持芽黄色。不同父本材料与Yt30配置的杂交组合在产量、品质等方面差异明显,与父本材料CF5配置的组合纤维品质优良,皮棉产量达到高产杂交棉品种的水平。利用Yt30配置杂交组合,有利于开展昆虫辅助授粉,借助芽黄标记可以方便鉴定杂交种的纯度以及不育系材料的去杂保纯。     

Bt转基因抗虫棉田昆虫群落结构研究

选用3个转Bt基因抗虫棉品种DP99B、20B、1560BG和2个非抗虫棉对照品种鄂杂棉1号、湘杂棉2号,比较研究了不同棉花群体中昆虫群落结构特征。结果表明,在未采取任何防治措施的情况下,3个转Bt基因抗虫棉对棉铃虫种群,尤其是在棉花生育前期有很好的抑制作用;同时对其他鳞翅目害虫种群也有一定控制效果,这使得棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等刺吸式害虫上升为主要害虫。但抗虫棉棉田昆虫群落、害虫亚群落以及天敌亚群落的多样性、均匀性均较对照棉田小,而优势集中性比对照棉田高,反映出抗虫棉棉田昆虫群落结构稳定性较差。相对来说,DP99B和20B抗虫性能较好,其棉田昆虫群落结构也比较稳定。因此,转Bt基因抗虫棉的大面积应用中,除了要关注抗毒性棉铃虫的产生和危害以外,还应特别注意其他可能上升为主要害虫(如棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等)的防治工作。     

海南冬繁棉花的天然异交与成铃

在海南花铃期低温背景下 ,保持材料的自然成铃率较高 ,质核不育材料的自然成铃率很低。表明 ,此时的昆虫活动处于低潮 ,天然异交率几乎为零。由此认为 ,海南冬繁有利于三系材料的回交转 (选 )育和常规品种的繁育保纯 ,无需人工自交 ,即可获得与网室或隔离区同样的繁育效果     

转Bt基因抗虫棉田昆虫群落结构的研究

不同类型棉田对比调查分析结果可看出 ,非抗虫棉田比转Bt基因抗虫棉田昆虫群落物种数减少 ,两类棉田昆虫群落中 ,棉蚜、棉蓟马、棉叶螨相对多度较大 ,在食叶蛀桃类害虫中 ,以棉铃虫的个体数量占优势 ,美洲斑潜蝇的个体数量在两类棉田中呈明显上升趋势。两类棉田比较分析主要害虫棉铃虫、棉蚜、棉叶螨的类群相对多度 ,转Bt基因抗虫棉田比非抗虫棉田减少 ,而棉蓟马、棉叶蝉、白飞虱、棉盲蝽类群相对多度增大 ,天敌类群相对多度较大。不同类型棉田昆虫群落结构特征分析结果表明 ,由于棉田施用农药多少不同 ,非抗虫棉田比转Bt基因抗虫棉田物种丰富度有不同程度的减少 ,两类棉田害虫优势度和优势种不完全相同 ,昆虫总群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性指数在时间序列上受外界环境条件影响较大 ,总的表现是转Bt基因抗虫棉田昆虫群落变化较规律 ,多样性指数偏高     

利用蜜蜂为籽莲授粉试验初报

籽莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)经蜜蜂授粉,结籽率显著提高.纱网内有蜂授粉区比纱网內无蜂授粉区结籽率高31.27‰,死蓬率低14.25‰;比自然对照区结籽率高22.22‰,死蓬率低5.22‰。自然对照区比纱网内无蜂授粉区结籽率高9.05‰,死蓬率低9.03‰。自然放蜂授粉比自然对照区结籽率高24.14‰。推广籽莲花期放养蜜蜂为它授粉是莲子增产的一项重要指施。     

转Bt基因棉花对新疆棉田主要害虫和天敌种群的影响

2002和2003年通过对新疆库尔勒垦区主栽转Bt基因棉(抗9)和常规棉(20-1-4) 的定点、定株调查,分析转基因对棉田主要害虫和天敌的种群数量影响.结果表明, 两类棉田主要害虫发生期、发生量存在显著差异性,但发生趋势基本一致.靶标害虫棉铃虫卵期发生量在两类棉田无差异性(P＞0.05);在幼虫的发生量上,常规棉田显著大于转Bt基因棉田( P＜0.05).非靶标害虫棉蚜、棉叶螨、牧草盲蝽象的发生量转Bt 基因棉田显著高于常规棉田 (P＜0.05),两种类型棉田中主要天敌瓢虫、草蛉、食蚜蝇、食虫蝽、蜘蛛在发生期内发生量均无显著差异性(P＞0.05).     

不同人工授粉方式对棉花杂交成铃的影响

对目前生产上杂交棉制种中人工授粉所采用的直接授粉、毛笔授粉、授粉瓶授粉等方法进行了对比分析.结果表明,直接授粉法成铃率最高,单铃种子数最多,不孕子率最低.     

棉蚜在不同抗虫棉品种上的发育历期研究

通过室内接虫罩网固定后定时观察,采用Duncan's多重极差检验法进行数据分析,研究了不同抗虫棉品种对棉蚜生长发育的影响。结果表明在不同抗虫棉花品种上,棉蚜发育历期存在明显的差异。在常规抗虫棉鄂棉6号和徐州142上的棉蚜发育历期较长,而在感蚜棉花品种Acala1517和转基因抗虫棉33B、SGK上发育历期较短。在同一棉花品种的不同生长阶段,棉蚜的发育历期也存在着差别。     

影响苜蓿自交结实性的因素研究

调查了10个苜蓿品种的自然授粉和人工授粉3种自交方式处理的自交结实性。结果表明：苜蓿不同品种的自交结实率各不相同,均存在显著差异,但品种间的单荚螺旋数和种子千粒重差异不显著。人工授粉较自然授粉可显著提高同花序自交和同株内自交处理的苜蓿自交结实率。3种自交方式的自交结实率顺序为同株内自交〉同花序自交〉单花自交,同株不同花序间自交与同花序不同花间自交的结实率差异不显著,但2个处理均与单花自交处理差异显著。