CN102484980A - 一种杂交小麦的育种繁殖方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杂交小麦的育种繁殖方法，该方法为通过对亲本的选择、去雄以及加代繁殖和系统选择等步骤，选育出一种杂交小麦新品种，本发明的优点在于：步骤简单，可操作性强，出苗率高，育出的杂交小麦亩增产15%以上，抗倒抗病性强，品质优，高产稳产性好，能在亩用种量减省30%以上的情况下降低了种地成本。

Description

一种杂交小麦的育种繁殖方法

技术领域

    本发明涉及一种植物种苗的繁殖方法，具体地说是一种杂交小麦的育种繁殖方法。

背景技术

    小麦是我国仅次于水稻的第二大主要粮食作物，目前国内主要是通过常规的选育小麦优良品种。这些年来，由于我国的小麦育种工作处于爬坡阶段，育成的小麦新品种没有取得重大突破，小麦种子是农业生产最基本，最重要的生产资料，农民最关心和最担心的是种子，因为小麦种子关系到他们的种地效益高低，所以农业上有什么小麦种子，就有什么样的品质和效益。“一粒种子能改变一个地区或一个省区的农民效益”。利用杂交优势则是种类作物育种发展共行的途径。利用小麦杂交优势能象杂交水稻那样大幅度提高小麦产量和种地效益，这是人们更希望的。在检索1992—2010年，这18年的文献资料中没有发现有关分枝形小麦应用于生产的报道，更没有发现分枝形小麦弭麦4号（原代号2000-2F4-5）有性杂交育成的先例，证明这方面的研究属于空白阶段。

发明内容

    本发明提供了一种小麦杂交育种的方法，选配优良的亲本组合，采用正确的选育杂交后代的方法以及快速繁育种子的方法，选育出的弭麦4号在系谱中表现出较强的生长力，抗病性和高产稳产方面得到了提高，改变了分枝小麦原始材料抗逆性差的缺陷，增强了其丰产性、稳产性，为小麦育种寻找了一条新的途径，获得了增产性较强的品种。 

    本发明的技术方案为：

一种杂交小麦的育种繁殖方法，包括以下步骤：

(1)选择亲本：选用小麦济南17号做母本、分枝小麦弭麦3号做父本，进行杂交；母本选植株健壮的主穂，留上部8-16个小穗，每小穗上留两个基部发育的小花；

(2)去雄：把上述步骤（1）中小花的花药去净，套上纸袋，柱头成熟后，授粉，授粉后18-21天剥取幼胚离体培养，对其进行加代繁殖和系统选择；

(3)加代繁殖和系统选择：将上述步骤（2）中的小麦进行春化处理，经选择，培育出分枝杂交小麦弭麦4号新品种。

所述的步骤（2）去雄的具体方法为：用左手拇指和中指夹住整个麦穗，以食指逐个将花的内外颖壳轻轻压开，右手用镊子伸入小花内把三个花药夹出来，一次去净，注意勿伤柱头和内外颖，同时不要将花药夹破，如果一旦夹破，应摘除这朵小花，并用酒精棉球擦洗镊子尖端，以杀死附在上面的花粉，去雄应按顺序自上而下逐个花进行，不要遗漏。

所述的步骤（3）的春化处理是指：为了促进花芽形成，对发芽种子给予一定时间的低温处理，也指对生长的植物给予低温处理促进花芽形成。前者的例子为冬小麦春播时不能形成花芽，但发芽的种子经过数十天0-10℃的低温处理后春播时就能开花结实，另外在花芽形成上，春化处理后还必须给予适当的长日照条件。 

所述的步骤（3）的加代繁殖方法包括以下步骤：

①移栽：掌握麦苗移栽的适宜时间，播种后约一个月，待麦苗生长到，挖苗，将麦苗移栽到大棚内，移栽时单株分蘖5个左右不等，行距20厘米，株距15厘米，完成春化阶段发育，要求温度2-6℃，应及时防治病虫害； 

②缓苗阶段：由于根部受伤，栽苗后有一个恢复阶段，要求大棚内温度白天最高不超过10℃，夜间不低于8℃，湿度80%左右为宜，7天通过缓苗阶段；

③起身阶段：小麦缓苗后，大棚内湿度在白天最高不超过15℃，夜间不低于8℃，平均湿度为12℃，湿度为75%左右，棚内增加光照，大约10-20天；

④拔枝节阶段：进入拔节期，大棚内的湿度控制在最高不超过25℃，夜间最低不少于15℃，日平均温度在20℃左右，使用化空栽培技术；

⑤抽穗—灌浆阶段：抽穗，大棚内的温度提高到25—33℃，调取高温逼热，在乳熟未期即可收割。

所述的步骤①的防治病虫害的方法包括以下步骤由于大棚内日照少，湿度高.湿度大.通透性差，小麦起身拔节后容易发生白粉病和蚜虫危害，喷40%粉锈宁，浓度为2/4以防治白粉病发生，喷洒40%乐果600倍液。

所述的步骤②的棚内增加光照的方法为：在棚内安装日光灯，增加光照，每60平方米安装一个40瓦日光灯，灯管距离地面2米左右，每天下午6点开灯至翌日上午关灯，每天增加光照14小时，或者每天下午4点开灯至翌1点关灯，每天增加光灯18小时。

所述的步骤④的化空栽培技术为：在小麦起身期，每亩喷洒200ppm的多效唑溶液30公斤，在小麦拔节期期每亩用助壮素15—20ml，兑水50—60公斤，叶面喷施，在小麦孕穗—灌浆期喷施200ppm的亚硫酸氢钠水溶液，孕穗—灌浆期间共喷2—3次，每次间隔7—8天。

通过该方法获得的杂交弭麦4号的特征特性为：

中晚熟，出苗力强，分蘖成穗率高，半冬性，返青早，幼苗半匍匐，根系发达，生长力和抗寒性强，抗三锈、纹枯病，株型紧凑，长相清秀，拔节挑旗期叶片浅绿色，挑旗后叶片浓绿色，叶片卷曲上举，后期叶片稍有干尖，叶耳白色有耳毛，活杆成熟，茎杆蜡质性，出穗时开花前穗色浅绿，开花后穗和植株同色，成穗率高，茎杆坚硬富有弹性，抗倒抗干热风，穗长9—12.5cm，宽1.5—3cm,厚1.6cm，顶芒，白壳，护颖椭圆型，颖肩无，颖嘴锐形，籽粒椭圆形，粒长0.61厘米，宽0.35厘米，麦沟（凹）深0.18厘米左右，籽粒浅褐色，半角质、籽粒饱满度中等，千粒重变幅小，千粒重40克，抽随后开花时，先由穗的中上部小穗开始，然后向上、向下，基部小穗开花最晚，具有穗分枝多花性，增产潜力大，高产稳产性好，单穗粒数55—145粒，因地肥力条件而异，口形中等，平均亩产600公斤，经农业部农产品质量监督检验测试中心（郑州）检测：蛋白质（干基）16.22％，湿面筋（干基）34％，粗脂肪（干基）2.24％，形成时间4.2，稳定时间3.7，硒含量0.015mg/kg，碘含量0.43mg/kg，角质，成熟期落黄一般。 

该品种适合在褐土、棕壤土、沙黑土及济南17号原代号(924142)种植区和同类生态种植，或在平均亩产350公斤以上的高肥水条件下种植，按日平均温度18—16度时播种，每亩用种量6—8公斤，根据播种早晚减少或增播种量，播种行距18—20厘米，播种前增施有机肥，氮，磷，钾，肥要配合使用，根据土壤年前含水量浇好越冻水，反青期加强中耕划锄拔节后，要根据小麦的生长情况管理，中后期要防治蚜虫和其它病虫害。该品种具有以下生物学性状：

（1）特异性：弭麦4号穗分枝形小麦，普通小麦穗为长方形，方锤形等单穗粒数55—154粒；

（2）一致性：从2002年开始至2006年多来，在冬天用温室、夏季用冰箱，结合陆地加代，也无论是在肥地、旱地、弭麦4号各种特征特性的遗传均保持一致，遗传性一直表现稳定；

（3）稳定性：弭麦4号无论在陆地或温室栽培繁殖后，均保持该品种最初的特征、特性，尤其是籽粒性状，各世代从未分离出其它粒形和待色子粒，这说明它是一个遗传性稳定的小麦新品种。

适于种植的区域、环境条件以及栽培技术

（1）弭麦4号是穗分枝类形，单穗小穗数30-52个，单穗粒数55-160粒，因肥水条件而异，子粒均中等大小，适合大面积中等或中等以上的肥水土壤栽培。经过多年繁殖栽培试验表明：在中等水以上的肥水条件亩产400—550公斤，在母本济南17号（原代号42414）增产15%以上，表现晚熟2天，对比增产11.2以上。在高肥水条件下亩产542—650公斤，比母本济南17号（原代号924142）增产17.1表现晚熟2天15.8%。

（2）适应地区：弭麦4号从加代开始就采用外区加代稀植高倍繁殖，以缩短育种年限。由于在不同生态条件下的人工选择形成它对光照长短的反应中等，对土壤条件及水肥的要求在中等或中等以上水肥条件种植。在弭麦4号育成后，为了加快种子繁殖，从2000年开始在山东德州，平原、恒台，东营的利津、河北省景县的王童、青兰，北京的顺义等来回加代高倍繁殖，不论在水浇地、旱地、肥地生长发育良好，证明它具有广泛的适应性。

（3）栽培技术：该品种适合在褐土、棕壤、砂黑土、砂壤土，及济南17号（原代号924142）种植区和同类生态种植，平均亩产300公斤以上的冬麦区种植，播种期在9月25—10月5日或平均温度在18－16度时播种，播种行距16－18厘米，亩播种5－6公斤，根据播种早晚减少或加大播种量，年前的基本苗8－10万，播种前要增施有机肥、氮、磷、钾和微肥配合使用。根据土壤年前的含水量浇好越冬水，春季结合浇返青水追施尿素，返青期加强划锄，拔节后要根据小麦的生长情况管理，中后期防治病虫害。 

    本发明的有益效果为：

采用穗分枝形小麦弭麦3号做父本和普通小麦济南17号做母本进行有性杂交育成的穗分枝形小麦弭麦4号的个体优势明显超过普通小麦新品种，打破小麦产量徘徊不前的局面，步骤简单，可操作性强，出苗率高，育出亩增产15%以上，抗倒抗病性强，品质优，高产稳产性好，能在亩用种量减省30%以上的情况下降低了种地成本，具体表现在：

（1）采用本方法培育出的弭麦4号分蘖成穗率高，一般小麦单株分蘖3—6个左右，采用本方法培育出的弭麦4号单株分蘖8—19个；

（2）单穗粒数多，一般小麦单穗粒数45粒左右，采用本方法培育出的弭麦4号平均单穗粒数60—70粒；

（3）采用本方法培育出的弭麦4号在整个生育期都能保持旺盛的生长力，使植株的抗逆性能远远超越母本济南17号，且改变了父本分枝形小麦弭麦3号适应性不广和品质差的缺陷。

具体实施方式

    以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

选择亲本：在杂交亲本中选择济南17号原代号924142做母本、分枝型小麦做父本（分枝型小麦），而且要选择植株健壮，刚抽出叶鞘的穗子，一般选主穂为好，先剪去母本穗子上下发育较迟的小穗，然后把麦芒剪掉，一般只留中上部的小穗10个左右，一边5个，在把留下的各个小穗中间上的小花用镊子摘掉，每个小穗只留基部发育较好的两朵小花。

去雄：将整理好的穗子去雄，利用摘药去雄法，具体做法：用左手拇指和中指夹住整个麦穗，以食指逐个将花的内外颖壳轻轻压开，右手用镊子伸入小花内把三个花药夹出来，最好一次去净，注意勿伤柱头和内外颖，同时不要将花药夹破，如果一旦夹破，应摘除这朵小花，并用酒精棉球擦洗镊子尖端，以杀死附在上面的花粉，去雄应按顺序自上而下逐个花进行，不要遗漏，去雄后，立即套上纸袋，封口，并在纸袋上注明母本品种名称和去雄日期，一般去雄后1-4天柱头成熟，即可授粉，但由于品种抽穗期早晚和当时的气温不同，柱头成熟的速度也不一致，晚抽穗的品种，特别是在高温条件下，去雄后1-2天即可成熟，有的甚至在去雄时柱头已经成熟，因此，应抓住有利的时机适时授粉，以提高结实率，可选分枝型小麦弭麦3号当时穗子中上部个别小花已经开放的穗子，周围的花用镊子压开小花的内外颖，夹出鲜黄成熟的花药，放入小盒中，立即授粉，授粉时，取下母本穂上的纸袋，用小毛笔粘取少量花粉或用镊子夹1-2个成熟的花药依次放入每个小花中；为了保证柱头授粉良好，把花药在柱头上轻轻涂擦，授粉完毕后，再套上纸袋，并在纸袋上写明父、母本名称和授粉日期，并在授粉后20天剥取幼胚离体培养，对其进行加代和系统选择。

加代繁殖：播种前的种子应打破休眠期，冬天用大棚，夏天用冰箱进行春化处理，目前国内冬小麦繁殖方法，主要是一年一次，小面积精量或半精量繁殖，一般繁殖系数100倍左右。但是本发明分枝杂交小麦弭麦4号原代2000—2F4—5号新品种，一年可以繁育3-4代；试验中，用稀播繁殖，用510粒（16.83克）麦种，两年收获种子公斤，提高繁殖系数1.5万倍。弭麦4号原代号2000-2F4-5号新品种的具体加代繁殖方法如下：

①移栽：掌握麦苗移栽的适宜时间，弭麦4号代号2000-2F4-5号原弭麦4号于9月22号日大田播种510粒种子，10月下旬挖出麦苗498株移栽到大棚内移栽时单株分蘖5个左右不等，行距20厘米，株距15厘米，种植（14.2平方米）0.21亩，完成春化阶段发育，须21-30天，要求温度2-6℃，应及时防治病虫害。

    ②缓苗阶段：由于根部受伤，栽苗后有一个恢复阶段，大棚内温度 白天最高不超过10℃，夜间不低于8℃，湿度80%左右为宜，7天通过缓苗阶段；

    ③起身阶段：小麦缓苗后，2月4日至12日历时9天，大棚内温度在白天最高不超过15℃夜间不低于8℃，平均温度为12℃，湿度为75%左右；自12月1日至22日十天内，大棚内温度控制在最高不超过15℃，夜间不低于10℃，日平均温度为12℃，12月22日调查结果表明，平均每株增加分蘖27个左右，比截苗时增加了22个左右；棚内应增加光照；

④拔枝节阶段：12月23日小麦进入拔节期，历时34天，大棚内的温度控制在最高不超过15℃，日平均温度在20℃左右；开始及时使用化空技术；

⑤抽穗-灌浆阶段：1月26日弭麦4号原代号2000-2F4-5号开始抽穗，从1月27日至2月23日，历时28天，大棚内的温度提高到25-33℃，促其提早成熟，从2月24日起大棚内温度提高到33-38℃，调取高温逼熟，在乳熟末期（2月28日）即收割，千粒重只有35克，比正常降低6克左右单株成穗率24.1个，平均单穗粒数62.4，498株共收种子52.42市斤。

掌握麦苗移栽的适宜时间：为了快速高倍繁殖弭麦4号原代号2000-2F4-5号新品种，于9月22日大田播种510粒，10月下旬由大田隔垅挖苗498株移栽到大棚内完成冬麦春化阶段，才能正常抽穗、结实，本发明弭麦4号原代号2000-2F4-5号小麦属半冬性品种，春化适宜温度是2-6℃，春化时间是21-30天，在本地区条件下，弭麦4号原代号2000-2F4-5于9月22日播种，10月下旬可完成春化发育，才能保证其生长良好，能正常抽穗、结实；

缓苗阶段：严格控制大棚内温度，缓苗阶段麦苗从地里挖掘时，由于根部受伤，栽苗后有一个恢复阶段，此时如果棚内温度过高，叶片蒸腾作用加剧，基部叶片出现枯萎，影响生长和分蘖，温度太低，缓苗期延长，所以麦苗移出后，大棚内温度白天最高不超过10℃，夜间最低不低于8℃左右，湿度80%左右为宜，一般历时7天已顺利通过缓苗阶段；

起身阶段：小麦缓苗后，为加速其生育过程，从2月4日至12日历时9天，大棚内温度白天最高不超过15℃，夜间不低于8℃，平均温度为12℃，湿度为75%左右，这样的条件有利小麦稳健生长，有利于分蘖、蹲苗；小麦起身后，为使其稳健生长，增加有效22个分蘖左右，自12月1日至22日十天内，大棚内温度控制在最高不超过15℃，夜间最低不少于10℃，日平均温度为12℃，12月22日调查结果表明，平均每株增加分蘖27个左右，比截苗时增加22个左右，为争取较多穂数打下良好基础。

棚内应增加光照：小麦是长日照自花授粉作物，尤其是起身拔节后对光照的需要更加迫切，小麦于12月22日至2月27日的64天内，在棚内安装日光灯，以增加光照，一般每60平方米安装一个40W日光灯，灯管距离地面两米左右，每天下午6点开灯至翌日上午8点关灯，增加光照14小时。

拔节阶段是指：12月23日小麦进入拔节期，历时34天，为了争取更多时分蘖成穗，大棚内的温度控制在最高不超过25℃，夜间最低不少于15℃，日平均温度在2℃，左右，有利于单株发育健壮，分蘖整齐，节杆挺立不倒，通风透光良好，为丰产奠定良好基础。

抽穗-灌浆阶段：1月26日弭麦4号原代号2000-2F4-5号开始抽穗，为了加速抽穗进度和缩短灌浆时间，从1月27日至2月23日，历时28天，大棚内的温度提高到25-33℃，以加速种子内干物质的积累，提早成熟，为了赶上适期播种3月10日的需用，因此从2月24日起大棚内温度提高到33-38℃，调取高温逼熟，在乳熟末期（2月28日）即收割，千粒重只有35克，比正常降低6克左右，单株有效成穗24.1个，平均单穗粒数62.4，498株共收种子52.42市斤。

防治病虫害是指：由于大棚内日照少，湿度高、湿度、大通透性差，小麦起身拔节后容易发生白粉病和蚜虫危害，于2月24日各喷40%粉锈宁一次，浓度为2/4以防治白粉病发生，12月24日发现蚜虫危害株率为29%，23日用5000倍溴氧菊酯药液全部喷洒一遍。

小麦繁育中使用的化空栽培技术：小麦实施化空栽培可以调控植株的生长发育，增强其抗逆能力，促进早熟高产，在小麦起身期，每亩喷洒200ppm的多效唑溶液30公斤，可是植株矮化，抗倒伏能力强，并能兼治小麦白粉病和提高植株的对氮素的吸收利用率，在小麦拔节期每亩用助壮素15—20m1,兑水50—60公斤叶面喷施，可抑制节生长，从孕穗—灌浆期间共喷2—3次，每次间隔7—8天，可提高千粒重2.2克，增产10.6%，并可促进灌浆速度，使籽粒饱满，提前成熟3—5天。

实施例2

该品种适合在褐土、棕壤、砂黑土、砂壤土，及济南17号（原代号924142）种植区和同类生态种植，平均亩产300公斤以上的冬麦区种植，播种期在9月25—10月5日或平均温度在18－16度时播种，播种行距16－18厘米，亩播种5－6公斤，根据播种早晚减少或加大播种量，年前的基本苗8－10万，播种前要增施有机肥、氮、磷、钾和微肥配合使用。根据土壤年前的含水量浇好越冬水，春季结合浇返青水追施尿素，返青期加强划锄，拔节后要根据小麦的生长情况管理，中后期防治病虫害。

    最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择亲本：选用小麦济南17号做母本、分枝小麦弭麦3号做父本，进行杂交；母本选植株健壮的主穂，留上部8-16个小穗，每小穗上留两个基部发育的小花；

(2)去雄：把上述步骤（1）中小花的花药去净，套上纸袋，柱头成熟后，授粉，授粉后18-21天剥取幼胚离体培养，对其进行加代繁殖和系统选择；

(3)加代繁殖和系统选择：将上述步骤（2）中的小麦进行春化处理，经选择，培育出分枝杂交小麦弭麦4号新品种。

2.根据权利要求1所述的一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于所述的步骤（2）去雄的具体方法为：夹住整个麦穗，逐个将花的内外颖壳压开，把花药夹出来，去雄应按顺序自上而下逐个花进行。

3.根据权利要求1所述的一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于所述的步骤（3）的加代繁殖方法包括以下步骤：

①移栽：掌握麦苗移栽的适宜时间，播种后一个月，挖苗，将麦苗移栽到大棚内，移栽时单株分蘖3-8个不等，行距15-25厘米，株距10-20厘米，完成春化阶段发育，温度2-6℃，并注意防治病虫害；

②缓苗阶段：由于根部受伤，栽苗后有一个恢复阶段，要求大棚内温度白天最高不超过10℃，夜间不低于8℃，湿度75-85%，5-9天通过缓苗阶段；

③起身阶段：小麦缓苗后，大棚内湿度在白天最高不超过15℃，夜间不低于8℃，平均湿度为12℃，湿度为70-80%，棚内增加光照，持续 10-20天；

④拔枝节阶段：进入拔节期，大棚内的湿度控制在最高不超过25℃，夜间最低不少于15℃，日平均温度在28-22℃，使用化空栽培技术；

⑤抽穗—灌浆阶段：抽穗，大棚内的温度提高到25—33℃，在乳熟未期收割。

4.根据权利要求3所述的一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于所述步骤①防治病虫害的方法为：由于大棚内日照少，湿度高、湿度大、通透性差，小麦起身拔节后容易发生白粉病和蚜虫危害，喷粉锈宁防治白粉病发生，喷洒乐果液。

5.根据权利要求3所述的一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于所述步骤②的棚内增加光照的方法为：在棚内安装日光灯，增加光照，每55-65平方米安装一个日光灯，灯管距离地面1.5-2.5米，每天增加光照14- 18小时。

6.根据权利要求3所述的一种杂交小麦的育种繁殖方法，其特征在于所述步骤④的化空栽培技术为：在小麦起身期喷洒多效唑溶液，在小麦拔节期期用助壮素叶面喷施，在小麦孕穗—灌浆期喷施亚硫酸氢钠水溶液。