CN101595835A - 一种矮杆抗白粉病的小麦育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要提供一种矮杆抗白粉病的小麦育种方法，主要包括的步骤：以矮早作母本，西安8号作父本进行有性杂交，得到初始的F代；将培育出的F代在恶劣环境下试验种植，经过提纯复壮，播种；再提纯复壮；将留用作为F1代；将F1代种籽进行播种，优选，排杂去劣，并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留；经过再次培育，至该品系已基本稳定，将各小区提纯的种籽单入，进行混收；将上年混收品系种籽播种后，再次提纯复壮。本品种对白粉病抗性较好，纹枯病发病相对较轻，综合性状较好；本品种适宜黄淮南片冬麦区安徽北部、江苏西北部、山东西南部、陕西平原灌区、华北平原等区域广泛种植。

Description

一种矮杆抗白粉病的小麦育种方法

技术领域

本发明涉及一种育种的方法，特别涉及一种小麦育种的方法。

背景技术

无论在中国还是在世界范围内，小麦都是最重要的农作物之一，它也是适应性最广的作物，其产量在包括玉米、水稻马铃薯在内的重要农作中位居首位。但是，小麦的病虫害对其产量造成了严重的损失，在严重时可达产量损失80％左右，因此，给农业生产带来很大的破坏和影响。加上现在人们生活质量大幅度的提高，以及对绿色食品要求的限制，利用化学药剂进行病虫害防止显然很不可取，很明显这会造成环境的污染不说，更会破坏生态平衡，同时造生好多药剂的残留，从而被人体涉取，对人体也造成不同程度的伤害。这意味着就对小麦育种的要求更高。

小麦种质资源的鉴定和识别是根据种质的特征和特性来进行的。种质的特征主要包括穗形、芒、护颖、粒形、粒色等方面，特性主要包括植株高度、叶型、生育期、抗病性等。

众所周知，杂交育种是选育作物新品种的主要方法之一，杂交育种通过杂交、选择和鉴定，不仅能够获得结合亲本优良性状于一体的新类型，而且由于杂种基因的超亲分离，尤其是那些和经济性状有关的微效基因的分离和累积，在杂种后代群体中还可能出现性状超越任一亲本，或通过基因互作产生亲本所不具备的新性状的类型。杂交育种已广泛应用于不同繁殖方式和授粉方式的作物群体。现在各国用于生产的主要作物的优良品种绝大多数是用杂交育种法育成的。以这种方法选育出的新品种主要有两种类型：遗传基础比较稳定的品种(纯种)和比较不稳定的杂种第一代。要选育好的品种，无论是纯种还是杂种，都涉及合理选配亲本间题。而合理选配亲本的重要原则之一是杂交亲本的遗传差异要大。

当然也有其它技术与杂交育种相结合进行育种，如：辐射小麦花粉与有性杂交技术相结合，育种效率高，周期短。但是，这种处理相对麻烦。而且有很大局限性。此外对一些抗性等特征无法把握。比如抗病性等。

就拿小麦白粉病来说吧，小麦白粉病是一种世界性真菌病害，病菌通过空气传播，过去主要发生在气候较温和、潮湿多雨的局部地区，由于水肥条件断提高、种植密度加大，为白粉病的发生流行提供了良好的田间环境，主要由于半矮秆品种的推广，其种植密度的增大和水肥条件的提高，特别是氮肥施用量的增大，使小麦植株分蘖增多，生长茂密，造成田间郁蔽，故而白粉病的危害日趋严重，导致小麦白粉病危害地区和发生频率逐年扩大，在过去不常为害的地区也成为主要病害之一。白粉病抗源计有Pm1-Pm9等9个位点12个抗病基因(包括5个复等位基因)。这些抗白粉病基因大多数来自四倍体小麦种及黑麦，其中Pm2和PM6及Pm4在中国各地表现高抗；Pm8一度表现抗病，但近年在一些地区开始丧失抗性。抗白粉病特性可以通过现有品种鉴定筛选、系统育种、杂交育种、理化诱变和引种等方法获得。通过有性杂交培育抗白粉病品种时，亲本当中一般应有一个对白粉病免疫或高抗的，否则不易选出抗病后代。

显然，现有技术的育种处理过程还有待更大幅的提高，从而适应现在行活的需求。虽然现有研究出的高产、抗性良好等的品种很多，但是，有的由于品种抗病性等不好导致后期产量跟不上去；或者，虽然有的抗性较好，但是产量小等弊端相对增加，更有的不能保持很稳定的特征特性，或者品种特征特性较稳定，但是不能大面积推广，只限于特定的种植区。总之，在育种过程中，如何把抗病性，产量，种植面广等良好的结合，是一个非常困难和漫长的过程，况且这其中还涉及亲本的选择问题，亲本的选择也是一个颇费功夫的过程，因为亲本的选育对新品种的影响是不言而喻的。总而言之，育出符合现在生活品质要求的生态型品种是一项很大的工程。

发明内容

本发明人就是针对这些很实际的现有问题，通过多方面的尝试，潜心试验与研究，最终从二百多个小麦品种中选育出来符合要求的亲本，然后经过漫长的历年种植和选育，终于育出了本发明所述的特质品种，即基本贴近现代生活品质要求的生态型品种。

本发明提供的育种方法，包括如下步骤：

1)以矮早作母本，西安8号作父本进行有性杂交，该品种在进行有性杂交前，对母本和父本进行有意的破坏，例如水沁、火烤，然后经过种籽复原法得到初始的F代种籽；将该种籽在恶劣环境下试验种植，经过一周期的种植试验，将其移入正常的环境中，经过提纯复壮，从而增强该品系的抗旱、寒和病虫害的能力。

2)将培育出的F代优选提纯；播种；提纯复壮；将留用作为F1代；

3)将F1代种籽进行播种，优选，排杂去劣，并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留；所述特征特性是指属半冬性，耐寒性好，中熟，分蘖强，生长强壮，苗期叶色淡绿，中后期夜色青绿，旗叶上举，毛茸白色；株高45-60cm；主茎及有效分蘖成穗茎，间节短，长相墩实；茎秆弹性好，亩成穗较多，结实性好，株型紧凑，出穗整齐、穗大、小穗排列紧密合理。

4)经过再次培育，至该品系已基本稳定，将各小区提纯的种籽单入，进行混收；

5)将上年混收品系种籽播种后，再次提纯复壮，得本发明品种。

其中所述具体为：

将步骤1)培育出的F代种籽进行按照特定的行距为6寸、株距为2寸进行单粒播种，后经提纯复壮，将留用为F1代；

将步骤2)得到的F1代种籽进行室内考种，进行再次优选，分别脱粒，分别保存；单株分别按特定的行距、株距，每株种一区进行单粒播种，当收获时排杂去劣并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留；最后将各小区提纯的种籽单入，进行混收，妥善保存；混收品系种籽，按照特定的行距、株距单粒点播；

以上所述的播种，主要采用宽行9寸、窄行5寸，宽窄行种植式，或者采取宽窄行机播，窄行6寸，宽行12寸，叠楼复播式。

本发明品系的优点：

1、本发明品系属半冬性品种，抗寒性好，茎秆弹性好，亩成穗较多，结实性好，株型紧凑；

2、茎杆粗壮，高抗倒伏，成熟黄好，抗病性较好，耐后期高温；

3、幼苗半直立，长势优，叶色绿，冬季抗寒性较好；分蘖力强，成穗率高，亩成穗较多，灌浆快，落黄好，籽粒饱满，千粒重高；

4、对白粉病抗性较好，纹枯病发病相对较轻，综合性状较好；

5、适应范围及栽培要点：适宜黄淮南片冬麦区安徽北部、江苏西北部、山东西南部、陕西平原灌区、华北平原等区域广泛种植。

附图说明

图1为本发明品系之一的小麦穗与普通小麦品种比较；

图2为本发明品系之二的小麦穗与普通小麦品种比较；

图3为本发明品系之三的小麦穗与普通小麦品种比较；

图4为本发明品系之四的小麦穗与普通小麦品种比较。

具体实施方式

一、本发明小麦品种的选育过程

该品种是申请人在2001年用矮早作母本，西安8号作父本，有幸杂家分离中，优中选优培育而成。2001年，选用矮早做母本，西安8号做父本，进行有性杂交。该品种在进行有性杂交前，对母本和父本进行过有意的破坏，例如经过了水沁、火烤，后经过种籽复原法得到了初始的F代；即得到本发明的最初F代的小麦种籽。2002年，(选用经过优选，提纯后)将培育出的F代种籽进行按照特定的行距为6寸、株距为2寸进行单粒播种，后经提纯复壮，将留用为F1代。2003年对上年收获的F1代种籽进行室内考种，进行再次优选，分别脱粒，分别保存。2004年，将上年收获的单株分别按特定的行距、株距，每株种一区进行单粒播种，当收获时排杂去劣并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留。此时，经过三年的培育，该品系已基本稳定。最后将各小区提纯的种籽单入，进行混收，妥善保存。2005年，将上年混收品系种籽，按照特定的行距、株距单粒点播。此后，又经过两年的提纯复壮至2007年该品系基本完成培育。

特别值得指出的是：在2003年至2007年育种过程中，该品系曾经在恶劣环境下试验种植过，大概经过一周期的种植试验后，又将该品系移入正常的环境中，经过提纯复壮，增强了该品系的抗旱、寒和病虫害的能力。

二、本发明各品系的具体特征特性及其它情况

(一)本发明品系之一

1、品种来源

该品种是我公司首席专家黎建军在2001年矮早作母本，西安8号作父本有性杂交分离中优中选优培育而成。

2、特征特性：

属半冬性，耐寒性好，中熟，分蘖强，生长强壮，苗期叶色淡绿，中后期夜色青绿，旗叶上举，毛茸白色。株高45-55cm，个别雨量充足年份，株高可达58-60cm.。在高水肥管理条件下：(1)10月5日亩下种量6公斤，基本苗10万，越冬期，每亩群体可达60---70万，单株主茎叶片达6叶一心，单株平均分叶6---7个，二次生根18-21条。发育期，亩群体达75-80万，单株平均分叶8--9个，二次生根24-27条。(2)10月5日亩下种量4公斤，基本苗7万，越冬期，每亩群体可达65万，单株主茎叶片达6叶一心，单株平均分蘖6.5个，二次生根24条。返青期，亩群体可达70---72万，单株主茎叶片达7叶一心，单株平均分蘖8个，二次生根30条。(3)生长后期，旗叶上举，主茎叶片7-8片，大分蘖有效成茎杆叶片达6叶，株间叶片排列紧密，搭配合理。主茎及有效分蘖成穗茎，间节短，长相墩实，特别抗倒伏。近几年，通过田间观察记载考证：(1)该品种生育期间通过透光好，太阳可直射植株上、中、下部，立体接光好，大大增强了光合作用，更有利于有机物的积累和生成，并有效地加大了成穗率、成大穗、粒多、籽饱。(2)在正常管理水平条件下，高抗白粉病。不感绣病，纹枯病，青霉病。田间蚜虫、麦蜘蛛、麦粘虫发生率与其它麦田相比较轻。(3)个体发育良好，出穗整齐、穗大、小穗排列紧密合理，穗长可达10-12厘米，白壳、白粒、圆粒。在高水肥管理田块，单穗平均45粒，个粒重45克。在水肥管理田块，穗均42粒，个穗重42-45克。(4)品质为半角质偏上，优质上等。简明归纳起来如下表：

表一基本越冬期及返青期外部特征长相指标

3、栽培要点：

本品系适应各种培育种植，弱酸、弱碱式中性土培养且有灌溉条件的产量最高。播种前要求深耕细作，保证上虚下实，施优质优质有机肥5及优质三要素复合肥60-75公斤。作好土地处理，消灭地下害虫。播种时必须足墒下种，适时播期应掌握在10月5日至10月20日，最佳播种期为10月8日。播种量：高肥水地块每亩下种6-7.5公斤，中等地力每亩播种量为9-10公斤。如播种期因天气推迟到十月下旬，适当增加播种量。种植方法：大田实行宽窄行播种，即宽行9寸，窄行5-6寸，或宽行1.2尺，窄行6寸。在冬季，返情期等天气下雨，墒情足不需浇水；天干旱无雨，土壤缺墒应及时浇水。前期注意麦蜘蛛、蚜虫、纹枝病、发生，一旦发生应及时喷药。中后期深入田间，应防治麦蚜、麦黏虫、纹枯病、赤霉病危害。注意一喷、三防二至三次，做到防患与未然。以下综合田间管理，在下表示：

表二惠农1号特征特性总汇

表三惠农1号适应性施肥、精细整地、抪种及管理

4、示范品比情况及产量表现

经连续四年大田示范及品比实验，一般亩产1000斤---1200斤，最高1500斤。2004---2005年分别在上蔡县和店乡、蔡沟乡、杨集镇等地示范了300亩，平均亩产1200斤。特别是在2005年后期连续阴雨照成病虫害大流行的不良生态环境条件下，平均亩产仍突破1100斤以上，其中部分高水肥田块，亩产突破1459斤。对此，驻马店农业局、农科所，科技局及上蔡县科技局、农业局等有关领导和专家亲临现场考查，给予高度评价。2006年示范区，以原产地为基点，扩大到河北、山东、安徽、陕西、新乡、许昌、周口、濮阳等，示范面积达2680亩，在2007年5月14日至5月20日连续遭遇了5-7级大风，一望无际的田野种植的大部分麦田60％---80％倒伏。造成严重的减产，唯有种植惠农1号的地块无有一处倒伏，并且增产显著。这样消息不胫而走，很多种植专业户、各级领导、专家、学者曾多次前来参观验证，对此给与高度评价和重视。驻马店(天中晚报)、河南电信农村频道等多家媒体都进行了专题报道。收获季节我公司首席专家於有关科技部门专家河北高邑县、山东菏泽、安徽太和县、驻马店市顺向罗店村、香山乡等处有关惠农1号生产实验和品比实验基地调查核实验证：惠农1号亩产1350斤比对照品种9023亩产850斤亩增产500斤。据此几年实践验证，我公司把惠农1号列为重点繁育和推广品种，相信将会为我国粮食生产作出前所未有的突击贡献！下面列表如下：

表四品比实验情况

品种名称	品比地点	种植条件	气候影响	综合抗性	亩产量	位次
							惠农1号	经纬度相近个省市	高水肥	遇5-7级大风不倒伏	较好	1350	1
4110	同上	同上	遇5-7级大风倒伏80％	一般	850	2

表五本品系与对比品种比较

(二)本发明品系之二

1、品种来源

惠农2号小麦品种是我公司首席农业专家黎建军在2003年用惠农1号作母本，兰考大穗作父本进行有性杂交，后经连年选育而成。在此说明一点儿：本品系育种过程同品系一所述。

2、特征特性

该品种属半冬性、中早熟，分蘖极强；苗色深绿，毛茸白色，株高25cm，茎杆粗壮，抗倒伏，抗干旱与干热风，优质强筋；穗长14-18cm，长茎，穗长方形，金白色，千粒重55---60克。具体如图2所示。

3、产量表现

2006---2007年示范250亩，中等水肥管理，亩产1000-1200斤左右；高水肥管理，亩产1500斤左右，高达1800至2000斤左右。2006---2007五处生产实验，比对品种4110增28％。

4、栽培要点

1)适宜期：10月1日到10月20日，最佳抪期10月5日。

2)抪量：适时抪种，目下种量9-10公斤。黑土或晚抪亩下种13公斤。

3)浇水：正常年份一般不浇水，缺墒少雨年份，要注意浇好。越冬水，返青拔节水和灌浆水。

4)施肥：重施氮、磷、钾三要素，分别15％的优质复合肥150斤左右。有条件的可加施有机肥，全用作基肥。

5)播种方式：采取宽窄行机播，窄行6寸，宽行12寸。采用叠楼复播增产显著。

5、适应范围：适应本省或经纬度相近各省市种植。

(三)本发明品系之三

本品系育种过程同品系一所述。本品系主要特征特性如图3所示。

(四)本发明品系之四

本品系育种过程同品系一所述。本品系主要特征特性如图4所示。

Claims (5)

1、一种矮杆抗白粉病的小麦育种方法，包括如下步骤：

1)以矮早作母本，西安8号作父本进行有性杂交，该品种在进行有性杂交前，对母本和父本进行特别处理，然后经过种籽复原法得到初始的F代；

2)将培育出的F代在恶劣环境下试验种植，经过一周期的种植试验后，将该品系移入正常的环境中，经过提纯复壮，播种；再提纯复壮；将留用作为F1代；

3)将F1代种籽进行播种，优选，排杂去劣，并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留；

4)经过再次培育，至该品系已基本稳定，将各小区提纯的种籽单入，进行混收；

5)将上年混收品系种籽播种后，再次提纯复壮，。

2、权1所述育种方法，其特征在于：其步骤1)中所述的特别处理指水沁、火烤。

3、权1所述育种方法，其特征在于：其步骤3)中所述的F1代特征、特性是指属半冬性，耐寒性好，中熟，分蘖强，生长强壮，苗期叶色淡绿，中后期夜色青绿，旗叶上举，毛茸白色；株高45-60cm；主茎及有效分蘖成穗茎，间节短，长相墩实；茎秆弹性好，亩成穗较多，结实性好，株型紧凑，出穗整齐、穗大、小穗排列紧密合理。

4、权1至2之一所述育种方法，其特征在于：将步骤1)培育出的F代种籽进行按照特定的行距为6寸、株距为2寸进行单粒播种，后经提纯复壮，将留用为F1代。

5、权1所述育种方法，其特征在于：将步骤2)得到的F1代种籽进行室内考种，进行再次优选，分别脱粒，分别保存；单株分别按特定的行距、株距，每株种一区进行单粒播种，当收获时排杂去劣并将符合F1代特征、特性的原品系提纯保留；最后将各小区提纯的种籽单入，进行混收，妥善保存；混收品系种籽，按照特定的行距、株距单粒点播。

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