授粉时间和温度对棉花不育系396A成铃率的影响*

韩光明，蓝家样，陈全求，张胜昔，张成，李国荣，张淑芳，张拥军，宇文小刚，房健

（1.湖北省农业科学院经济作物研究所/农业部长江中游棉花生物学与遗传育种重点实验室，湖北 武汉 430064；2.新疆金博种业中心，新疆 博乐 833400；3.新疆生产建设兵团第五师农业技术推广站, 新疆 双河 833400）

0 引言

杂种优势利用一直以来是棉花育种工作者在棉花育种中所采用的主要手段，利用棉花杂种优势是大幅度提高产量、改善品质、增强抗性的有效途径[1,2]。但人工去雄在棉花种子生产中又带来诸多不便，比如用工多、制种成本增加、大量制种质量无法得到有效保证等等，而利用不育系进行制种，大大简化了杂交制种程序和成本，提高制种效率和杂交种纯度，有效解决了母本自交成铃的问题，对提高我国棉花产业水平起到无法替代的重要作用[3-5]。

棉花光温敏雄性核不育系是海陆杂交后代中发现的新型不育系，苗期具有明显的牙黄标记[6]。在新疆北疆地区常温条件下，表现为完全不育，在海南三亚高温短日照条件下可自然授粉成铃，用于繁殖不育系亲本。为了进一步提高该不育系在新疆博州地区的制种工作效率，作者对其杂交成铃率的影响因素进行了初步研究。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验材料为从光温敏核雄性不育系芽黄396A中经系统选育出性状已稳定的品系A1 、A2、 A3，遗传背景广且稳定的品系HT20。

1.2 试验方法

试验在新疆生产建设兵团第五师89团4连金博种业中心试验基地进行。以不育系A1、A2和A3为母本，HT20为父本进行杂交，杂交时期为7月11日～7月30日，授粉时间为每天10：00、11：00、12：00和16：00,每个处理每天授粉30朵。记录每天的日平均温度，8月31日调查成铃数，计算成铃率。测定铃重、衣分、籽指等指标。

2 结果与分析

2.1 一天中授粉时间对杂交成铃率的影响

由表1可知，四个授粉时段的成铃率分别为45.7%、53.5%、65.3%、47.2%。结果表明，不同授粉时段对不育系的杂交成铃率有较大影响，12：00授粉时成铃率最高，为65.3%；10：00授粉仅为45.7%，比12：00减少19.6个百分点；上午授粉平均成铃率为54.8%,比下午增加7.6个百分点。结果表明，11：00～12：00授粉成铃率最高，上午授粉成铃率高于下午。

4个授粉时段形成的杂交铃的单铃重分别为5.8 g、6.1 g、6.5 g和6.0 g，以12：00授粉的铃重较大，其次为11：00和16：00，10：00授粉的铃重最小，单铃重的大小与杂交成铃率高低基本一致。这说明11：00～12：00这个授粉时段，柱头发育成熟，接受花粉的能力较强，不仅成铃率高，而且铃大正常。

4个授粉时段形成的杂交铃的衣分分别为43.8%、44.6%、44.3%和43.3%，籽指分别为9.3 g、9.6 g、9.8 g和9.5 g，无明显差异，这说明不同的授粉时段对衣分和种子大小无明显影响。

表1 不同授粉时间的杂交成铃情况

2.2 杂交时期对杂交成铃率的影响

由图1可知，在7月5日～7月30日这段时期内，以7月5日的杂交成铃率最低，仅为48.0%，与7月15日相差24个百分点；成铃率随着时间的推移逐渐升高，在7月15日达到最高，为72.0%；随后随着时间的推移杂交成铃率逐渐成下降趋势，7月30日的成铃率仅有57.3%, 与7月15日相差14.7个百分点。表明，在利用棉花光温敏不育系进行杂交授粉时，为了提高杂交成铃率，应避免在开花的早期和晚期进行，最佳授粉时期应在7月10日～7月25日。

2.3 日平均气温对杂交成铃率的影响

由表2可知，杂交成铃率随着日平均气温的升高逐渐增加，当日平均气温在28.0℃时达到峰值，为72.0%；当日平均气温达到29.5℃时，成铃率开始下降，随后随着日平均气温的下降成铃率呈逐渐下降趋势。结果表明，在日平均气温22.5℃～29.5℃范围内，杂交成铃率随着气温的升高先逐渐增加而后降低，过高或过低都不利于杂交的成铃，最适日平均气温在28.0℃左右。因此，在利用棉花光温敏核不育系396A进行杂交制种或配置杂交组合时应选择日平均气温在25.0℃～29.5℃的时候进行授粉效果最佳。

图1 不同授粉时期杂交成铃情况

表2 日平均气温对杂交成铃率的影响

2.4 成铃率与不育系396A选系的关系

表3表明，以HT20为父本，不育系A1、A2和A3为母本进行杂交授粉，杂交成铃率存在明显的差异。不育系A1、A2和A3的成铃率分别为65.3%、58.5%和53.8%，不育系A1比A2、A3分别高6.8和11.5个百分点。单铃重、衣分、籽指等性状也存在差异，均以不育系A1最高，A3最低。这说明在以相同父本不同不育系母本进行杂交授粉时杂交成铃率、单铃重、衣分和籽指等性状存在差异。

表3 不同不育系母本杂交成铃情况

3 小结与讨论

本研究表明，不同授粉时段对不育系的杂交成铃率存在较大差异，上午授粉的杂交成铃率高于下午，以11：00至12：00授粉杂交成铃率较高，因此，在新疆博乐地区利用棉花光温敏不育系396A进行杂交制种或配置杂交组合时应选择11：00～12：00授粉较好。

本研究还表明，选择不同时期进行不育系杂交制种或配置杂交组合对成铃率的影响较大，在新疆博乐地区最佳杂交时期应在7月10日～7月25日或日平均气温在25.0℃～29.5℃的时候，时期过早过晚或日平均气温过高过低均不利于杂交的成铃。

不育系396A的选系A1、A2和A3与HT20之间的杂交成铃率、单铃重、衣分和籽指等性状差异明显。造成这种现象的原因是多方面的，不育系A1在海南三亚进行不育系亲本繁殖时，表现为结铃性强、铃大、衣分高和种子较大等特点；在新疆进行杂交授粉时，不育系A1的抗病性明显优于A2和A3。因此，在利用光温敏不育396A选系进行杂交配组时，不仅要选择配合力高的不育系作为亲本，同时应考虑其结铃性和抗病性等综合经济性状，以提高制种产量，降低成本。

[1]王凯辉, 郭宝生, 刘素恩, 等.棉花光温敏核雄性不育系育性及其杂种优势研究[J].河北农业科学, 2013, 17(3)：55-99.

[2]牛金生，韩光明，蓝家样，等.棉花光温敏核不育系396A育性特征及杂种优势分析[J].棉花科学，2016, 38(6)：7-12.

[3]陈善杰, 闫显会, 汤三明, 等.鄂北棉区引进的棉花雄性不育系育性稳定性鉴定[J].湖北农业科学, 2012, 51(7)：1317-1319.

[4]邵圣才, 文彬, 顾相蕊.棉花光敏雄性核不育两用系研究与利用[J].棉花科学, 2012,34(1): 14-16.

[5]姜家生, 何金铃, 蔡永萍，等.棉花核雄性不育系研究进展及应用[J].安徽农业大学学报 , 2011, 38(5)：775-782.

[6]宇文小岗, 王淑霞, 宇文璞, 等.棉花雄性核不育系光温 A 系简介[J].中国棉花，2006(11)：18.