CN103875328B - 一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法，包括以下步骤：选择田块并做独立区域划分处理；将各水稻品种资源在田块各独立区域内分别作选择性计量栽插；对各独立区域内栽插水稻做可比较计量性的钾肥施用，其他按当地标准施肥与灌水管理；水稻黄熟后对各个品种的低钾施肥和正常钾肥处理水稻按等株量数收割并脱粒烘干至恒重后称重，计算各品种在低钾施肥和正常钾肥处理产量商数（即相对经济产量），以相对经济产量≥95%的品种确定为耐低钾水稻种质资源。本发明结果准确，筛选成本较低，筛选到的耐低钾资源丰富了育种家特征资源库，可直接用于后期杂交配组并培育适应于我国南方地区种植的耐低钾杂交水稻。

Description

一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其涉及一种获取特定性状水稻品种的方法领域。

背景技术

我国水稻育种目前仍以常规育种为主，但是拉郎配式的杂交方法已逐渐被精细化育种所代替，其最终目的是以较低的投入获取较高的产量回报，我国南方地区由于气候和土壤因素，水稻单产较其他地区低，因此南方稻区应精细化培育适合其各种生态条件生长的水稻品种，这其中土壤中钾素缺乏就是水稻生长的主要限制性因子之一，大多南方稻区均以双季稻为主，水稻生长带走钾素严重，加上土壤氧化严重，钾素随地表径流流失较多，这两点造成南方稻区土壤中钾素年年亏损，因此耐低钾水稻新品种的培育成为亟需，然而水稻育种家手中耐低钾水稻种质资源极其匮乏，成为耐低钾杂交水稻培育的瓶颈。

现有的耐低钾水稻品种的发现主要依靠植物营养学家通过盆钵种植筛选，将不同水稻品种种植于盆钵中，同一品种至少种植三盆，三盆在水稻生长期间分别施用不同钾肥量，有的学者在苗期30天左右后就收割，有的学者待成熟后收割，通过考察同一品种在不同施钾肥量下的生物生长量以及对钾素的吸收情况来确定该品种是否是耐低钾品种。该方法从土壤处理装盆到水稻生长期间的肥水管理再到后期样品处理需要极大的工作量，其最大的缺点就是费时，成本高，不适合大规模筛选，不注重水稻本身的产量，而且筛选出的耐低钾特征具有相对性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法，旨在解决现有筛选方法工作量大、费时、成本高、筛选具有相对性等问题。

本发明是这样实现的，一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法，包括以下步骤：

（1）选择田块并做独立区域划分处理；

（2）将各品种资源水稻在田块各独立区域内分别作选择性计量栽插；

（3）对各独立区域内栽插水稻做可比较计量性的钾肥施用，其他按标准施肥与灌水管理；

（4）水稻黄熟后对各个品种的低钾施肥和正常钾肥处理水稻按等株量数收割并脱粒烘干至恒重后称重，计算各品种在低钾施肥和正常钾肥处理产量商数即相对经济产量，以相对经济产量≥95%的品种确定为耐低钾水稻种质资源。

优选地，在步骤（1）中，所述选择田块并做独立区域划分处理包括：选择规则的长方形、平整无坡度的田块，在田块中以做泥埂的方式将田块划分为偶数个、相同的方形独立区域，各独立区域的长泥埂上设有可开合的灌水口。

优选地，在独立区域划分之前，将所述田块经正常翻耕后，放入适量水至田中以土壤泥而不烂为宜。

优选地，所述独立区域的泥埂高出田块地面15～20厘米，所述独立区域两长泥埂之间的净宽为2m，田块的两长边与其相邻的独立区域的长泥埂之间形成宽1m的保护区，田块的两短边分别与独立区域的两短泥埂之间分别形成宽1m的保护区以及宽2m的进水区；相邻两独立区域的间隔为50cm；每个所述独立区域的长泥埂同侧每隔10～15米开一灌水口。

优选地，所述独立区域做好后晾干半天，在所有泥埂上铺上农用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂两侧用手将农用薄膜塞进泥土中。

优选地，所述步骤（2）包括：以相邻两个独立区域为一组，将常规育秧后各品种资源栽插于当前组的一独立区域中，栽插行间距一致，每个品种栽插5行，空一行后栽插第二个品种，依次类推，直至栽完独立区域的整个长度，在当前组的另一独立区域中相同位置栽插上第一个独立区域相同的品种；在其他组的独立区域中按上组方式栽插剩余品种资源。

优选地，所述步骤（2）还包括：在所述保护区和进水区内栽插任意一品种作为保护区和进水缓冲区。

优选地，所述品种资源水稻的种质来源于骨干亲本、株叶形态良好产量较高的资源，或者为跨地区收集的潜力种质资源，以利于后期将筛选到的耐低钾种质资源直接用于杂交配种为准。

优选地，所述步骤（3）包括：将氮肥和磷肥的施用按当地标准全部田块均匀撒施，钾肥施用量分50公斤纯钾/公顷低钾施用区和120公斤纯钾/公顷正常钾施用区，氮钾肥分移栽前基肥、分蘖期分蘖肥和孕穗期穗肥三次施入，三次施肥分别为氮钾肥施用总量的30%、40%和30%；

田间灌水在等候独立区域之间和保护区充满水后打开各个独立区域的灌水口使水流缓慢进入，各独立区域灌水完成后关闭灌水口，并用泥土封闭四周；遇大雨时，先打开田块各排水口后过一段时间后再打开个独立区域的灌水口排水，防止保护区中流水倒灌。

优选地，所述步骤（4）包括：每一个品种的低钾施肥处理和正常钾肥处理各取9株收割，装入尼龙网袋，经小型脱粒机脱粒，吹去空谷后装入合适大小的信封，对每个信封作好品种和施肥量的标记，在脱粒过程中，要清理脱粒机保证每一份样品的谷粒都收集完，最后将所有信封放入70度大烘箱烘至恒重；

将烘干的信封取出分别称取每一份谷物净重，同时做好记录，计算出每一个品种在低钾施肥处理和正常钾肥处理产量的商数，用百分比表示，称之为相对经济产量，相对经济产量≧95%的品种即筛选到的耐低钾水稻种质资源。

相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明从水稻育种家的角度出发，只考虑水稻的经济产量来筛选耐低钾水稻种植资源，其生长特征充分反映当地的土壤和气候条件，严格操作，可保证结果的准确性，且筛选成本较低，筛选到的耐低钾资源丰富了育种家特征资源库，可用于后期杂交配组，有目的地培育适应于我国南方地区种植的耐低钾杂交水稻，有利于节约生产成本和降低环境污染。

附图说明

图1是本发明实施例中田块独立区域划分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

（1）选择田块并做独立区域划分处理；

在步骤（1）中，田块选择必须是规则的长方形，宽度不少于7米，长度达50米以上，土地平整，土壤较为贫瘠为佳，不能有坡度，有坡度的田块容易造成施肥后肥料随水向低洼处流动。

田块经正常翻耕后，放入适量水至田中使土壤泥而不烂为宜，将田块做独立区域划分，如图1所示，在距离田块埂边1米处（进水口一侧距离2米）开始用田中泥土分别沿田块长宽方向做埂，独立区域的泥埂高出田块地面15～20厘米，以防止后期田间灌水淹没过埂，独立区域两长泥埂之间的净宽为2m，田块的两长边与其相邻的独立区域的长泥埂之间形成宽1m的保护区，田块的两短边分别与独立区域的两短泥埂之间分别形成宽1m的保护区以及宽2m的进水区；相邻两独立区域的间隔为50cm。

如果田块足够宽，可继续做同样的独立区域，但此独立区域必须为偶数个，剩下不足独立区域无需处理，直接作田边保护区用。所有独立区域做好后晾干半天，在做好的所有泥埂上铺上农用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂两侧用手将农用薄膜使劲塞进泥土中，以防灌水后薄膜飘起，使用农用薄膜包裹泥埂是起到隔水隔肥的作用，最后在每个独立区域的长度方向同一侧每隔10～15米开灌水口，灌水口不宜过大防止形成急流，不灌水期间应用尼龙袋装好泥土后堵住。

（2）将各品种资源水稻在田块各独立区域内分别做选择性计量栽插；

在步骤（2）中，用于筛选的种质资源最好是育种家手头的骨干亲本以及一些株叶形态较好产量较高的资源，也可以跨地区收集其他育种家的潜力种质资源，这样有利于后期将筛选到的耐低钾资源直接用于杂交配组，减少改良的中间环节，为节约成本，最好安排能够种植完一整块田的种质资源品种数量，如果品种较多可安排多个田块，一般一次筛选品种数量不能少于50个，以确保可以筛选到理想的耐低钾种质资源。

收集的种质资源按照常规的方法育秧后（育秧150株左右）移栽于独立区域，沿独立区域宽度方向拉线手工栽插，栽插密度按当地的标准即可，但所有行间距必须一致，每个品种栽插5行，空一行后栽插第二个品种，依次类推，直至栽完独立区域的整个长度，在相邻的独立区域同一位置栽插上第一个封闭区区域相同的品种。同样第三和第四个独立区域接着栽插余下的品种资源，注意每一品种按顺序编好序号挂牌于田间。在田块四周和进水区的空白区域栽插任意一品种作为保护区和进水缓冲区。注意在水稻苗活棵后仔细检查是否有缺棵现象，如果有，一定要用同一品种补上。

（3）对各独立区域内栽插水稻做可比较计量性的钾肥施用，其他按当地标准施肥与灌水管理；

在步骤（3）中，氮肥和磷肥的施用按当地标准全部田块均匀撒施，磷肥在水稻移栽前作为基肥一次性施入，钾肥施用量分低钾施用区（50公斤纯钾/公顷）和正常钾施用区（120公斤纯钾/公顷），氮肥和钾肥分三次施入，即移栽前基肥、分蘖期分蘖肥和孕穗期穗肥，推荐三次施肥分别为氮钾肥施用总量的30%、40%和30%，也可根据当地的条件作适当修改。注意肥料的施用一定要均匀撒入，并且在施肥前注意天气变化，以免施肥后几天中大雨造成田间需要排水而带走肥料养分。保护区和进水区域可按当地标准施肥，不宜过分施肥。

田间灌水在等候独立区域之间和保护区充满水后打开各个独立区域的灌水口使水流缓慢进入，等各独立区域灌水完成后关闭灌水口，并用泥土封闭四周。遇大雨时，应先打开田块各排水口后过一段时间后再打开个独立区域的灌水口排水，要确保排水顺畅，防止保护区中流水倒灌。

（4）水稻黄熟后对各个品种的低钾施肥和正常钾肥处理水稻按等株量数收割并脱粒烘干至恒重后称重，计算各品种在低钾施肥和正常钾肥处理产量商数即相对经济产量，以相对经济产量≥95%的品种确定为耐低钾水稻种质资源。

在步骤（4）中，水稻黄熟后每一个品种的低钾施肥处理和正常钾肥处理各取9株收割，装入尼龙网袋，经小型脱粒机脱粒，吹去空谷后装入合适大小的信封，注意每个信封作好品种和施肥量的标记，在脱粒过程中，要清理脱粒机保证每一份样品的谷粒都收集完，最后将所有信封放入70度大烘箱烘至恒重。

将烘干的信封取出，用电子秤分别称取每一份谷物净重（即9株的经济产量），同时做好记录，计算出每一个品种在低钾施肥处理和正常钾肥处理产量的商数，用百分比表示，称之为相对经济产量，相对经济产量≧95%的品种即筛选到的耐低钾水稻种质资源。之所以确定相对经济产量为95%以上，一是从严把关，为后期的水稻新品种的选育提供保证，二是在理论上当土壤钾含量较低时不会产生严重的减产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水稻育种的耐低钾种质资源筛选方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选择田块并做独立区域划分处理；

(2)将各品种资源水稻在田块各独立区域内分别作选择性计量栽插；

(3)对各独立区域内栽插水稻做可比较计量性的钾肥施用，其他按当地标准施肥与灌水管理；

(4)水稻黄熟后对各个品种的低钾施肥和正常钾肥处理水稻按等株量数收割并脱粒烘干至恒重后称重，计算各品种在低钾施肥和正常钾肥处理产量商数，即相对经济产量，以相对经济产量≥95％的品种确定为耐低钾水稻种质资源；

在步骤(1)中，所述选择田块并做独立区域划分处理包括：选择规则的长方形、平整无坡度的田块，在田块中以做泥埂的方式将田块划分为偶数个、相同的方形独立区域，各独立区域的长泥埂上设有可开合的灌水口；

所述独立区域做好后晾干半天，在所有泥埂上铺上农用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂两侧用手将农用薄膜塞进泥土中；

在独立区域划分之前，将所述田块经正常翻耕后，放入适量水至田中以土壤泥而不烂为宜；

所述独立区域的泥埂高出田块地面15～20厘米，所述独立区域两长泥埂之间的净宽为2m，田块的两长边与其相邻的独立区域的长泥埂之间形成宽1m的保护区，田块的两短边分别与独立区域的两短泥埂之间分别形成宽1m的保护区以及宽2m的进水区；相邻两独立区域的间隔为50cm；每个所述独立区域的长泥埂同侧每隔10～15米开一灌水口；

所述步骤(2)包括：以相邻两个独立区域为一组，将常规育秧后各品种资源栽插于当前组的一独立区域中，栽插行间距一致，每个品种栽插5行，空一行后栽插第二个品种，依次类推，直至栽完独立区域的整个长度，在当前组的另一独立区域中相同位置栽插上第一个独立区域相同的品种；在其他组的独立区域中按上组方式栽插剩余品种资源；

所述步骤(2)还包括：在所述保护区和进水区内栽插任意一品种作为保护区和进水缓冲区；

所述品种资源水稻的种质来源于骨干亲本、株叶形态良好产量较高的资源，或者为跨地区收集的潜力种质资源，以利于后期将筛选到的耐低钾种质资源直接用于杂交配种为准；

所述步骤(3)包括：将氮肥和磷肥的施用按当地标准全部田块均匀撒施，钾肥施用量分50公斤纯钾/公顷低钾施用区和120公斤纯钾/公顷正常钾施用区，氮钾肥分移栽前基肥、分蘖期分蘖肥和孕穗期穗肥三次施入，三次施肥分别为氮钾肥施用总量的30％、40％和30％；

田间灌水在等候独立区域之间和保护区充满水后打开各个独立区域的灌水口使水流缓慢进入，各独立区域灌水完成后关闭灌水口，并用泥土封闭四周；遇大雨时，先打开田块各排水口后过一段时间后再打开个独立区域的灌水口排水，防止保护区中流水倒灌。

2.如权利要求1所述的耐低钾种质资源筛选方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：每一个品种的低钾施肥处理和正常钾肥处理各取9株收割，装入尼龙网袋，经小型脱粒机脱粒，吹去空谷后装入合适大小的信封，对每个信封作好品种和施肥量的标记，在脱粒过程中，要清理脱粒机保证每一份样品的谷粒都收集完，最后将所有信封放入70度大烘箱烘至恒重；

将烘干的信封取出分别称取每一份谷物净重，同时做好记录，计算出每一个品种在低钾施肥处理和正常钾肥处理产量的商数，用百分比表示，称之为相对经济产量，相对经济产量≥95％的品种即筛选到的耐低钾水稻种质资源。