棉花“自交混繁”良種繁育方法

1、 棉花“自交混繁”良種繁育法一、 良種繁育的概念（什么叫良種繁育）；為推廣優(yōu)良新品種而生產(chǎn)（或繁殖）保持新品種優(yōu)良特性種子的過程，叫良種繁育。二、良繁育的意義和任務(wù)；意義：良種繁育是棉花生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，是棉花品種選育工作的繼續(xù)和新品種推廣的準(zhǔn)備，試驗證明，同一品種的更新種子比舊種子有時可提高產(chǎn)量10%以上。若不重視良種繁育工作，優(yōu)良品種更換速度慢，已推廣的品種，又會迅速退化、變劣，就不可能發(fā)揮優(yōu)良品種的優(yōu)良特性。任務(wù)：1、迅速繁殖優(yōu)良新品種的種子； 2、保持品種的純度和種性。三、為什么要進(jìn)行良種繁育；棉花作為紡織工業(yè)的重要原料，不僅要提高產(chǎn)量，而且要給紡織工業(yè)提供品質(zhì)優(yōu)良的原料。這就要求

2、棉花品種遺傳性好，又要純度高，并且能長期保持品種的優(yōu)良特性，但是棉花是常異花授粉作物，遺傳組成比較復(fù)雜，再加上生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，比之自花授粉的作物更易造成品種混雜退化。據(jù)國內(nèi)外大量的試驗結(jié)果表明：純合優(yōu)良種子比混雜退化種子增產(chǎn)幅度一般在1015%。1972年，中國河北、河南、山西和山東四省調(diào)查，僅因棉種混雜退化一項原因，估計損失皮棉約8.75萬噸。但針對品種混雜退化的原因，采取切實可行的有效措施，也可防止或減輕品種混雜退化的速度極其影響程度。埃及的阿許莫尼品種在生產(chǎn)上應(yīng)用了100多年；前蘇聯(lián)的108夫品種也應(yīng)用了40多年，并未發(fā)生嚴(yán)重的混雜退化。1、品種退化的原因；、自然變異和自然選擇；、機(jī)械混雜和

3、生物學(xué)混雜；、品種的剩余變異。2、品種退化的特點；1、 普遍性；幾乎所有棉花品種都會出現(xiàn)退化現(xiàn)象，任何地區(qū)都難以避免。、退化速度快，對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響嚴(yán)重； 一個優(yōu)良品種在不加選擇的情況下，一般只有35年的青春期，河北冀棉8號在通過審定后第三年，全省推廣面積達(dá)到466666.7公頃，但隨即發(fā)現(xiàn)其株型、鈴型不整齊，開花期不一，雙后花增多，產(chǎn)量下降。3 、多品種共存使退化加劇，一地一種退化仍然發(fā)生； 江蘇省在60年代除徐州地區(qū)以外，幾乎都是種岱字棉15，但退化仍然十分嚴(yán)重。4 、棉株經(jīng)濟(jì)性狀的退化大都呈連續(xù)性數(shù)量變異，難以準(zhǔn)確的鑒別和選擇。3、品種退化的表現(xiàn)；品種退化的直接表現(xiàn)是純度下降，群體中出

4、現(xiàn)各種不符合品種典型性的個體。品種純度下降必然導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，具體表現(xiàn)：、株型 退化植株或高大松散或矮小細(xì)弱，結(jié)鈴少而小，脫落率常比正常棉株為高； 、鈴型 退化棉株棉鈴一般都變小，單鈴重下降，鈴型常由卵圓變長，鈴嘴變尖，鈴殼變厚，吐絮不暢； 、籽型 退化植株常出現(xiàn)異形種子，如：光子、毛籽，稀毛籽綠短絨，棕色短絨等； 、衣分 衣分下降是棉花品種退化的一個顯著特征，一個衣分為40%的品種，可降到35%左右甚至更低。 、絨長 退化棉株絨長普遍變短，變幅在12毫米之間。纖維整齊度變差，往往比其它性狀的退化出現(xiàn)的更早，可以看作品種退化的信號。 、生育期 品種退化往往表現(xiàn)為霜前花比例減少，僵瓣花增多，

5、也有一些植株表現(xiàn)早熟。 四、我國良種繁育體制和方法的發(fā)展與變化；、良繁體制1、國外良種繁育體制 美國良種繁育工作是由原育種的種子公司進(jìn)行的，良種繁育的種子依次分為4級：育種者種子，基礎(chǔ)種子，登記種子和檢驗種子。檢驗種子種于大田后，其收獲的種子不再作種用。各種子公司有自己的農(nóng)場、軋花廠和特約農(nóng)戶，自成體系繁殖各級種子，在品種安排上實行一地一品質(zhì)的原則（既一地可以種植若干個纖維品質(zhì)相同的優(yōu)良品種，指大區(qū)。）。 前蘇聯(lián)實行以原種場為主的國家統(tǒng)一供種體制。集體農(nóng)莊和國營農(nóng)場的原種場生產(chǎn)原種和一代種子，種子場生產(chǎn)二代和三代種子。2、我國良繁體制變化情況 我國的良種繁育工作經(jīng)歷了一個從無到有、逐步完善的過

6、程。在50年代以后建立了棉花原種場，生產(chǎn)棉花原種，同時提出了“自選、自繁、自留、自用”，輔之以調(diào)劑的“四自一輔”的供種方式。1978年以后，實行以縣為單位，統(tǒng)一供種，簡稱“四化一供”（種子生產(chǎn)專業(yè)化，加工機(jī)械化，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化和品種布局區(qū)域化。以縣為單位統(tǒng)一供種）、良種繁育方法1、美國良種繁育方法 1965年，美國國家頒布了農(nóng)業(yè)法以保證新育成的優(yōu)良品種的順利推廣和提供給生產(chǎn)者以合乎標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量種子。為了防止品種在推廣過程種失去原品種的典型性，將準(zhǔn)備推廣的新品種的原原種（稱育種者種子）約5000公斤儲存于低溫種子庫中，以后每年由育種單位從中取450公斤種子，繁殖20公頃地，作為基礎(chǔ)種子，由種子公司或

7、種子分配協(xié)會交特約種子農(nóng)場，擴(kuò)大繁殖80公頃，稱登記種子。下一年種1200公頃，生產(chǎn)的種子稱“檢驗種子”。在經(jīng)州專職種子檢驗員在田間和實驗室檢驗純度、種子質(zhì)量等，合格者發(fā)給證書，經(jīng)硫酸脫絨，分級精選，藥劑拌種，裝袋密封后在出售。2、我國良種繁育方法 1948年，前蘇聯(lián)專家阿弗托諾莫夫提出了生活力學(xué)說，認(rèn)為自交會造成母性細(xì)胞間差異減少，合子的內(nèi)在矛盾下降，而導(dǎo)致后帶生活力衰退，因而提出品種內(nèi)雜交的提純復(fù)壯方法，該方法1953年介紹到我國后，在麥、稻、棉等作物上應(yīng)用，增產(chǎn)效果不明顯，且費(fèi)工，成本較高故并未在我國推行。 60年代和70年代，國內(nèi)學(xué)者多從基因變異和基因遷移的角度看待棉種退化問題，主張加

8、強(qiáng)培育選擇和防止混雜，從50年代，江蘇10多個原種場就開展了以單株選擇，分系比較，混系繁殖為為基本內(nèi)容的三圃制原種生產(chǎn)方法生產(chǎn)岱字棉15號，成績可觀，使該品種在生產(chǎn)上保持20余年。因此確立了我國“三圃制”原種生產(chǎn)技術(shù)的地位。80年代初，俞敬忠（1981年）同志從剩余變異提出了品種最佳群體概念，提出了純中有異是品種群體的基本特點。隨后，陸作楣等人的研究（1983、1988、1990年）進(jìn)一步揭示了常異花授粉作物棉花品種中個體的雜合性和群體的異質(zhì)性的普遍存在，將棉種退化作為常異交群體建立遺傳平衡過程中的必然結(jié)果，引起棉種退化，從而為“自交混繁法”奠定了理論基礎(chǔ)。80年代后期，陸作楣等人提出了分系自

9、交留種，隔離混系繁殖的棉花原種生產(chǎn)的“自交混繁法”。自交混繁法既通過自交純合，增加品種個體的遺傳穩(wěn)定性，提高選擇效果，以保持一個優(yōu)良而整齊一致的基礎(chǔ)群體。同時保持多個自交系，混合繁殖以保持群體豐富的遺傳基礎(chǔ)。 五、自交混繁法的基本程序 自交混繁法的基本程序為保種圃、基礎(chǔ)種子田和原種田三部分。選單株 株行圃 自 自 交 交分系種植自交留種 混系留種 核心種子混系種植隔離繁殖 去雜去劣 基礎(chǔ)種子 擴(kuò) 大 繁 殖原 種 保種圃 基礎(chǔ)種子田 原種田1、保種圃 一般先從株行開始，若從育種家種子群體里開始選單株只需選300500株既可，種成株行圃，經(jīng)田間去雜去劣、比較簽定和室內(nèi)考種及纖維品質(zhì)測試最后保留1

10、00個左右的自交株行下年種植在保種圃種，以后每年保持100個左右的自交株系。 若選單株當(dāng)代就開始作自交，自交單株數(shù)量應(yīng)在1000株左右。如果在純度較低的大田里進(jìn)行選單株，選擇單株的數(shù)量應(yīng)更大。 保種田中凡有不良株行，或行中有不良單株，需進(jìn)行嚴(yán)格淘汰，一律不取樣，不留種。田間記載和考種項目同常規(guī)。田間考察特別注意株型、葉型、鈴型、和行間行內(nèi)的整齊度。如株高、開花期、果枝臺數(shù)等，室內(nèi)考種主要為衣分、絨長、單鈴重、籽指、籽型、短絨顏色等性狀。中選行的自交種子，下年繼續(xù)種成一行（區(qū)）。在建圃初期視情況每年需淘汰一些株行，以后每年保持100個左右的自交系。2、基礎(chǔ)種質(zhì)田 保種圃中，除了自交種子和淘汰的株

11、行或植株外，其余混合收下的種子（包括各行的考種樣本種子）稱為核心種子，下一年種成基礎(chǔ)種子田。嚴(yán)防生物學(xué)混雜，隨時去雜去劣，應(yīng)采用高產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行栽培，收花時隨即區(qū)樣進(jìn)行室內(nèi)考種。3、原種田 將基礎(chǔ)種子田收獲的種子在隔離條件下繼續(xù)種植，既為原種田。對原種田的要求同基礎(chǔ)種子田一樣。1 、自交混繁法的優(yōu)點1、方法簡單易行、省工省錢 不必每年選單株，沒有重多株行和株系的比較，僅在保種圃進(jìn)行自交和選擇，投入工本大量減少。2、容易擴(kuò)大種子生產(chǎn)規(guī)模 自交混繁法制種程序簡單，只需將保種圃面積擴(kuò)大一倍，原種產(chǎn)量就可相應(yīng)的擴(kuò)大一倍。而保種圃面積擴(kuò)大一倍，只需頭一年在保種圃多做一倍自交即可，不需增加多大工作量。過去

12、的三圃制，若想擴(kuò)大原種生產(chǎn)規(guī)模，首先必須增大單株選擇量和考種工作量，其次要增加株行圃和株系圃的種植面積，而株行圃和株系圃必須在相同的栽培管理條件下進(jìn)行比較和鑒定篩選。因此難度較大，成本較高。而自交混繁法的保種圃面積較小，基礎(chǔ)種子田和原種田只要求連片種植，并不要求栽培管理上的一致性。因此，極易擴(kuò)大種子生產(chǎn)。 由于自交混繁法種子生產(chǎn)成本低，在加上基礎(chǔ)種子田和原種生產(chǎn)田把產(chǎn)種和豐產(chǎn)栽培有機(jī)的結(jié)合起來，因此一旦品種需要更換，給制種單位造成的損失很小。3、生產(chǎn)的棉種質(zhì)量優(yōu)良而穩(wěn)定 三圃制生產(chǎn)原種，因需選大量的單株，考種工作量也較大，因此需用工較多，而每個人在田間選擇及室內(nèi)考種的標(biāo)準(zhǔn)上不可避免的存在誤差，

13、質(zhì)量難以保證。在加上過分強(qiáng)調(diào)優(yōu)中選優(yōu)、及比較和選擇，常常使一些品種走型變樣，甚至面目全非。而自交混繁法保種圃中的自交系是基本穩(wěn)定的，經(jīng)過多年連續(xù)自交基本趨于純合，因此可以保證每年選種基礎(chǔ)材料的一致性，從而保證每一輪生產(chǎn)出的種子的一致性和優(yōu)良性。4、推廣應(yīng)用速度快，保持品種的一致性三圃制生產(chǎn)原種，每年都要選擇大量的單株，因此不同原種場利用此法生產(chǎn)同一個品種的原種時，都必須從單株選擇開始，不僅造成大量的重復(fù)勞動，而且不同單位搞同一個品種的繁育，因選擇標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，常常導(dǎo)致不同單位生產(chǎn)的同一品種的種子性狀差異懸殊，影響良種繁育質(zhì)量。1991年山東省惠民地區(qū)農(nóng)科所、種子站對各地中棉所12號生產(chǎn)用種進(jìn)行

14、比較，結(jié)果不同來源的種子，其產(chǎn)量較對照相差7.4%32.1%，熟期相差15天，衣分相差1.75.7個百分點，對枯萎病的抗性亦差異明顯。而自交混繁法只需適當(dāng)增加自交鈴數(shù)，就可向其他良種場提供優(yōu)良的自交系，從而保證不同單位生產(chǎn)的同一品種的種子的一致性。并使其他原種場快速建立自交混繁法良繁體系。自交混繁法三圃的面積按排比例：按40萬畝棉田算。需用種子400000畝×6公斤/畝=2400000公斤。 一、若每畝產(chǎn)凈種子按120公斤計，若40萬畝棉田全用原種：則：原種田面積：2400000公斤÷120公斤/畝=20000畝； 20000畝原種田需基礎(chǔ)種子：20000畝×6公

15、斤/畝=120000公斤； 基礎(chǔ)種子田面積：120000公斤÷120公斤/畝=1000畝；1000畝基礎(chǔ)種子田需核心種子：1000畝×6公斤/畝=6000公斤；保種圃面積：6000公斤÷120公斤/畝=50畝保種圃 50畝 6000Kg 核心種子基礎(chǔ)種子田 1000畝 120000Kg 基礎(chǔ)種子 原種田20000畝 2400000Kg 原 種 大田40萬畝可生產(chǎn)原種一代種子400000畝×120公斤/畝=48000000公斤；可種植48000000公斤÷6公斤/畝=8000000畝棉田。二、若每畝繁凈種子按100公斤計，若40萬畝棉田全用原種：

16、則：原種田面積：2400000公斤÷100公斤/畝=24000畝； 24000畝原種田需基礎(chǔ)種子：24000畝×6公斤/畝=144000公斤； 基礎(chǔ)種子田面積：144000公斤÷100公斤/畝=1440畝；1440畝基礎(chǔ)種子田需核心種子：1440畝×6公斤/畝=8640公斤；保種圃面積：8640公斤÷100公斤/畝=86.4畝保種圃86.4畝 8640Kg 核心種子基礎(chǔ)種子田 1440畝 144000Kg 基礎(chǔ)種子 原種田24000畝 2400000Kg 原 種 大田40萬畝可生產(chǎn)原種一代種子400000畝×100公斤/畝=40000

17、000公斤；可種植4000000公斤÷6公斤/畝=6666667畝棉田。三、若每畝繁凈種子按100公斤計，若40萬畝棉田用原種一代種子：則：需原種一代種子：400000畝×6公斤/畝=2400000公斤;原種一代繁殖田面積：2400000公斤÷100公斤/畝=24000畝；24000畝原種一代繁殖田需原種24000畝×6公斤/畝=144000公斤；原種田面積：144000公斤÷100公斤/畝=1440畝；1440畝原種田需基礎(chǔ)種子1440畝×6公斤/畝=8640公斤；基礎(chǔ)種子田面積：8640公斤÷100公斤/畝=86.4畝86.4畝基礎(chǔ)種子田需核心種子：86.4畝×6公斤/畝=518.4公斤;保種圃面積：518.4公斤÷100公斤/畝=5.184畝。保種圃 5.2畝518.4Kg核心種子基礎(chǔ)種子田 86.4畝8640Kg 基礎(chǔ)種子原種田1440畝144000Kg 原 種原種一代 2 4000畝 原 種 2400000 一 Kg 代 種 子 原種二代666666