CN104620977A - 一种甜高粱耐盐品种的选育的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种耐盐甜高粱品种的选育方法，属于植物育种技术领域。采用“宁甜362”为母本，“新高粱2号”为父本，杂交配组得F₀种子。在含盐量0.3%左右的盐渍地实地种植，连续自交4代，同时按照甜高粱育种目标进行选择，获得优良高世代单株。当选单株种植成株系，先进行实验室人工海水胁迫种子发芽耐盐筛选，再进行沿海滩涂中度盐渍地种植鉴定，从而选育出甜高粱耐盐品种。以该方法选育的甜高粱耐盐新品种“宁新165”，具有很好地耐盐能力和优良的综合性状。2012、2013年该品种在江苏灌云县沿海盐渍化土壤区进行了示范种植，成苗率保持在正常的85%以上，乳熟期地上部鲜重达5000kg/667m²以上。

Description

一种甜高粱耐盐品种的选育的方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其是一种甜高粱耐盐品种的选育方法。

背景技术

我国拥有1.8万公里的海岸线，600多个大小岛屿，1.4亿多亩浅海滩涂，江苏省沿海滩涂总面积68.7万hm²，居全国首位，且每年以近1333 hm²的速度增长，是江苏农业发展的重要后备资源。从沿海滩涂地的改良途径看，种植耐盐作物或农作物品种是开发利用我省沿海滩涂最经济有效的途径之一。甜高粱[Sorghum bicolor (L.) Moench]生物产量高、籽粒可食用、饲用、酿酒；茎秆可做饲料、制糖、酿酒、做饮料、提炼酒精等产品，秆渣还可制纸、制板、人造纤维等，在甜高粱的诸多用途中，目前应用较为普遍的首推青贮饲料，甜高粱作为青贮饲料具有转化率高、营养丰富的优势。甜高粱具有抗旱、耐涝、耐瘠薄、耐高温和耐干热风等特点，因而甜高粱被认为是最适宜沿海滩涂地发展的高效经济作物之一。土壤含盐量在0.2%以内对甜高粱出苗、生产及产量影响不大，但土壤含盐量超过0.3%，一般就会对甜高粱产生危害，江苏省沿海大面积滩涂地含盐量在0.3%左右，因而江苏省沿海滩涂地规模化种植与发展甜高粱迫切需要耐盐性强的甜高粱品种。本方法依据甜高粱种性特征，根据甜高粱青贮育种目标的要求与本地沿海滩涂地的环境，对得到的杂交后代进行经济性状与耐盐性的选择和鉴定，从而是所获得甜高粱品种适合本地沿海滩涂种植，这对于甜高粱产业发展具有重要意义。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种甜高粱耐盐品种选育的方法。

技术方案

本发明的技术方案包括如下内容：

一种耐盐甜高粱品种的选育方法，包括以下方面：

（1）优异单株选择

选择保藏号为CGMCC NO.10097的常规耐盐、优质、丰产甜高粱中间材料“宁甜362”为母本，以高糖、早熟、耐旱常规甜高粱品种“新高粱2号”为父本，杂交配组得F₀种子;

在土壤耕作层盐分3.0‰~5.0‰中度含盐量的盐渍地实地种植，单株连续套袋自交4代，同时进行选择，选择标准：全生育期小于165天、糖锤度大于12%，地上部单株鲜重0.8kg以上，单穗干重大于12g，100粒籽粒重大于1.2g，获得优良高世代单株；

（2）株系耐盐性鉴定与选育

收获当选优良高世代单株种子即为株系，每株系挑选成熟饱满，大小一致的甜高粱种子，进行实验室人工海水胁迫种子发芽耐盐鉴定：筛选在1%盐度的人工海水处理下芽苗活力指数盐害率达30%以下，在1.5%盐度的人工海水处理下芽苗活力指数盐害率达60%以下的株系为通过实验室鉴定的耐盐株系。

（3）品系耐盐性鉴定与选育

通过实验室鉴定的耐盐株系于沿海滩涂土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰的中度含盐量的盐渍地块种植，筛选苗期成苗率在正常85%以上，乳熟期地上部鲜重产量在5000kg/667m²以上的株系，确定为耐盐品系。

所述人工海水配方如下：

溶液 ，单位：g/dm³蒸馏水

NaCl 239.1 g、MgCl2·6H₂O 108.3 g、CaCl₂ 11.5 g、SrClz·6HzO 0.04 g、 KCl 6.82 g、KBr 0.99 g

溶液，单位：g/dm³蒸馏水

Na₂SO₄·lOH₂O 90.6 g、NaHCO₃ 0.21 g、NaF 0.0003 g、H₃BO₃ 0.0027 g

调好溶液与后，将液喷入液中，澄清24小时后，滤纸过滤即得到盐度为31.2%人工海水，用此浓度人工海水加入蒸馏水分别配成1%盐度、1.5%盐度的人工海水。

所述人工海水胁迫种子发芽耐盐鉴定方法为：

用95%的酒精消毒甜高粱种子2 min，再用蒸馏水冲洗3遍，然后将种子均匀放入干净并垫有3层滤纸的发芽盒，滤纸分别用1%、1.5%盐度的人工海水溶液各30ml浸透到饱和为止，每个发芽盒中放50粒种子；

将所有发芽盒置于恒温光照培养箱中开始计算发芽天数，发芽温度25℃昼/18℃夜，光照时间14 h，光照强度3000 lx；每个浓度处理3个发芽盒，同时用仅加自来水作对照；发芽后统计发芽率，称量芽苗鲜重，计算芽苗活力指数及其盐害率，

公式为：芽苗活力指数= S×Gt/Dt

其中S，芽苗鲜重；Gt/Dt，Gt为时间t的发芽数，Dt为发芽天数；

芽苗活力指数盐害率=(对照芽苗活力指数值−处理芽苗活力指数值)/对照值×100%。

所述发芽盒为高、长、宽分别为13cm、19cm、12cm的盒子。

有益效果

与现有技术相比，本发明是一种耐盐甜高粱品种选育方法，具有如下优点和积极效果：

针对甜高粱经济性状和耐盐性状，在中度盐渍实地从低世代到高世代同时连续自交与选择，使得鉴定效率高、所获耐盐性状稳定，而不是以往仅对高世代甜高粱品种（系）耐盐性鉴定。以模拟海水胁迫种子发芽耐盐鉴定和沿海滩涂实地种植鉴定，结果可靠、操作性强、更易选出适应本地沿海滩涂土壤与气候条件下的耐盐品种。

通过本发明方法共筛选出了23份在1%盐度的人工海水溶液处理下活力指数相对盐害率达30%以内，在1.5%盐度的人工海水溶液处理下达60%内的耐盐种(系)资源。

上述23份种质资源于江苏省灌云县沿海滩涂中度盐渍 (含盐量3.0‰)地块进行耐盐鉴定，其中6个甜高粱品种(系)苗期成苗率和乳熟期地上部鲜重产量均在上述划定的耐盐品种范围之内，表现出较好的耐盐性，“宁新165”为其中之一。

利用本发明选育的耐盐甜高粱品种“宁新165” (耐土壤含盐量为3.0‰~5.0‰左右)为中熟品种，具有良好的耐盐能力和很好的适应性，该品种平均生育期141.0天，叶片浓绿，株型偏紧凑，茎杆质地硬有韧性，穗形松散、呈纺锤形，颖壳红色，籽粒棕色、包裹；正常株高为315cm，茎节数为18.10节，中部茎粗1.87cm，茎秆榨汁率为47.94%，汁液含糖锤度为16.87；单株穗粒数1928个；千粒重23.34g。

2012、2013年在江苏省灌云县沿海滩涂区(土壤含盐量3.0‰左右)示范种植，乳熟期地上部鲜重产量分别为5379kg/667m²、5430kg/667m²。2014年“宁新165”参加江苏省甜高粱新品种鉴定试验。

生物保藏

宁甜362，甜高粱（Sorghum bicolor），于2014年12月03日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院，中科院微生物研究所，保藏号是CGMCC NO.10097。

具体实施方式

保藏号为CGMCC NO.10097系株型紧凑，抗倒性好、优质、耐盐的常规甜高粱中间材料“宁甜362”。“宁甜362”是通过辐射诱变获得甜高粱优良耐盐品系。选育过程：2003年采用⁶⁰Co-γ辐射诱变甜高粱品种ST008干种子，获得的M₀代种子；同年夏季M₀代种子种植于江苏省连云港沿海滩涂中度盐渍地块(盐度在3.0‰左右), 选择优良单株自交；同年冬季在海南种植，对M₁代进行优良单株挑选、自交；2004年夏季在连云港沿海滩涂中度盐渍地块(盐度在3.0‰左右)对M₂淘汰劣系选拔优系，从优系中选优良单株，2004年冬季在海南和2005年夏季在连云港沿海滩涂中度盐渍地块依次继续选优自交。2005年获得稳定的M₄优良品系“宁甜362”。“宁甜362”出苗较好，中后期长势强。全生育期偏长，为158天，耐盐性较好。叶片浓绿，叶鞘浅绿，株型紧凑，茎杆质地硬有韧性，抗倒性好、穗形松散，扫帚状，颖壳棕红，籽粒棕色。平均茎节数为17.5节，株高为325.3cm，茎粗2.09cm，茎秆榨汁率为45.8%，汁液含糖锤度16.7，单株穗粒数2744.7个，千粒重26.65克。在中度盐渍地块(盐度在3.0‰左右)平均亩产地上部鲜重产量5360.6公斤，籽粒干重平均亩产244.41公斤。

甜高粱品种“新高粱2号”为新疆农业科学院吐鲁番研究所育成， 2005年通过新疆科技厅品种审定委员会审定。

2006年选择江苏省农科院经济作物研究所育成的常规甜高粱中间材料“宁甜362” （保藏号为CGMCC NO.10097）为母本，选择高产、高糖、早熟、抗丝黑穗病、耐旱常规甜高粱品种“新高粱2号” 为父本，杂交配组得F₀种子。同年于江苏沿海滩涂土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰的中度含盐量的盐渍地实地种植。

土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰的中度含盐量的盐渍地选择：对地块采用棋盘式取样方式，取样每个点间隔50cm，利用土壤盐份计测定土壤耕作层每个点5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分平均值，选择土壤耕作层所测每个点盐分平均值3.0‰~5.0‰的地块。所述土壤盐份计为美国产便携式土壤盐份计，型号：Spectrum 2265FS。

甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平如下：基施腐熟农家肥1000kg/亩，尿素8kg/亩，过磷酸钙33kg/亩，耕翻后迅速耙耪保墒，整平田块后作3m左右的宽畦，每隔20m，开一横墒，利于灌排；5月20日播种，大小行种植，行距40、70cm，穴距10cm，每穴2~3粒，密度控制在8500-9000穴/亩，播种覆土后立即亩用40％阿特拉津胶悬液300毫升兑水25kg喷施，出苗后间苗成每穴1苗。甜高粱拔节期追施尿素尿素15kg/亩，硫酸钾7kg/亩，施肥深度8～10cm。甜高粱4～5叶期，亩用40％阿特拉津胶悬液250mL兑水35kg，均匀喷雾杂草茎叶；难以化除的杂草，结合2次中耕，人工清除杂草。蚜虫发病初期用20%病毒克星和500倍液绿叶宝400～500倍液混合喷治。高粱蚜虫点片发生时，用10% 吡虫啉可湿性粉剂或者50% 抗蚜威可湿性粉剂3000～3500倍液防治。玉米螟危害心叶时，亩用5%锐劲特悬浮剂 30～40 mL，或2.5%敌杀死20 mL，兑水30～50 kg 喷雾进行心叶防治。粟穗螟防治在高粱扬花末至灌浆初期，亩用18％杀虫双水剂 200～250 mL，兑水40～60 kg喷雾。

2007年继续在江苏沿海滩涂盐渍地(土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰)种植，连续自交4代，自交与选择同时进行，选择标准为：全生育期期小于165天、糖锤度大于12%，地上部单株鲜重达0.8kg以上，单穗干重大于12g，100粒籽粒重大于1.2 g，且病虫害较轻的单株。获得227个优良高世代单株。

2011年，当选单株种植成227份株系，每株系进行人工海水溶液胁迫下的发芽试验研究，方法为：用95%的酒精消毒甜高粱种子2 min，再用蒸馏水冲洗3遍，然后将种子均匀放入干净并垫有3层滤纸的发芽盒（高、长、宽分别为13cm、19cm、12cm），滤纸用上30ml 1%、1.5%浓度的人工海水溶液浸透到饱和为止，每个发芽盒中放50粒种子。

将所有发芽盒置于恒温光照培养箱中开始计发芽天数，发芽温度25℃(昼) /18℃(夜)，光照时间14 h，光照强度3000 lx；每个浓度处理3个发芽盒，同时用仅加自来水作对照；第7天统计发芽率，称量芽苗鲜重，计算芽苗活力指数，公式为：

芽苗活力指数= S×Gt/Dt (S，芽苗鲜重；Gt/Dt，Gt为时间t的发芽数，Dt为相应的发芽天数)；

芽苗活力指数盐害率=(对照芽苗活力指数值−处理芽苗活力指数值)/对照值×100%。

共筛选出了23份在1%盐度的人工海水溶液处理下活力指数相对盐害率达30%以内，在1.5%盐度的人工海水溶液处理下达60%内为耐盐种(系)资源。

上述23份种质株系于江苏省灌云县沿海滩涂土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰的中度含盐量的盐渍地块进行耐盐鉴定，其中6个株系苗期的成苗率在正常85%以上，乳熟期地上部鲜重产量在5000kg/667m², 这6个株系升级为品系, “宁新165”是这6个甜高粱品系之一（表1）。

表 1 2011 年“宁甜 362 ×新高粱 2 号”后代 6 个甜高粱品系成苗率及乳熟期地上部鲜重

品系名称	成苗率较正常%	乳熟期地上部鲜重 kg/667m2
			宁新35	90.7	5087.4
宁新74	89.8	5003.5
			宁新89	93.6	5132.7
宁新102	92.2	5065.8
			宁新136	95.0	5114.2
宁新165	97.2	5177.3
			宁新178	94.4	5103.2
宁新201	96.0	5078.9

2012、2013年“宁新165”在江苏沿海地区的灌云盐渍化土壤区(含盐量0.3%左右)示范种植50多亩，成苗率都保持在正常的85%以上；乳熟期地上部鲜重产量分别为公斤5379kg/667m²、5430kg/667m²，与正常土壤上的产量水平大体相当。

选育的“宁新165”：具有良好的耐盐能力和很好的适应性，该品种为中熟品种，平均生育期141.0天，叶片浓绿，株型偏紧凑，茎杆质地硬有韧性，穗形松散、呈纺锤形，颖壳红色，籽粒棕色、包裹。正常株高为315cm，茎节数为18.10节，中部茎粗1.87cm，茎秆榨汁率为47.94%，汁液含糖锤度为16.87；单株穗粒数1928.00个；千粒重23.34g；2012、2013年在江苏灌云县沿海滩涂区(土壤含盐量0.3%左右)种植，乳熟期地上部鲜重产量分别为5379kg/667m²、5430kg/667m²。

Claims (5)

1.一种耐盐甜高粱品种的选育方法，包括以下方面：

1）优异单株选择

选择保藏号为CGMCC NO.10097的常规耐盐、优质、丰产甜高粱中间材料“宁甜362”为母本，以高糖、早熟、耐旱常规甜高粱品种“新高粱2号”为父本，杂交配组得F₀种子;

在土壤耕作层盐分3.0‰~5.0‰中度含盐量的盐渍地实地种植，单株连续套袋自交4代，同时进行选择，选择标准：全生育期小于165天、糖锤度大于12%，地上部单株鲜重0.8kg以上，单穗干重大于12g，100粒籽粒重大于1.2g，获得优良高世代单株；

2）株系耐盐性鉴定与选育

收获当选优良高世代单株种子即为株系，每株系挑选成熟饱满，大小一致的甜高粱种子，进行实验室人工海水胁迫种子发芽耐盐鉴定：筛选在1%盐度的人工海水处理下芽苗活力指数盐害率达30%以下，在1.5%盐度的人工海水处理下芽苗活力指数盐害率达60%以下的株系为通过实验室鉴定的耐盐株系；

3) 品系耐盐性鉴定与选育

通过实验室鉴定的耐盐株系于沿海滩涂土壤耕作层盐分在3.0‰~5.0‰的中度含盐量的盐渍地块种植，筛选苗期成苗率在正常85%以上，乳熟期地上部鲜重产量在5000kg/667m²以上的株系，确定为耐盐品系。

2.根据权利要求1所述的一种耐盐甜高粱品种的选育方法，其特征在于：所述人工海水配方如下：

溶液 ，单位：g/dm³蒸馏水

NaCl 239.1 g、MgCl2·6H₂O 108.3 g、CaCl₂ 11.5 g、SrClz·6HzO 0.04 g、 KCl 6.82 g、KBr 0.99 g

溶液，单位：g/dm³蒸馏水

Na₂SO₄·lOH₂O 90.6 g、NaHCO₃ 0.21 g、NaF 0.0003 g、H₃BO₃ 0.0027 g

调好溶液与后，将液喷入液中，澄清24小时后，滤纸过滤即得到盐度为31.2%人工海水，用此浓度人工海水加入蒸馏水分别配成1%盐度、1.5%盐度的人工海水。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐盐甜高粱品种的选育方法，其特征在于：所述人工海水胁迫种子发芽耐盐鉴定方法为用95%的酒精消毒甜高粱种子2 min，再用蒸馏水冲洗3遍，然后将种子均匀放入干净并垫有3层滤纸的发芽盒，滤纸分别用1%、1.5%盐度的人工海水溶液30ml浸透到饱和为止，每个发芽盒中放50粒种子；

将所有发芽盒置于恒温光照培养箱中开始计算发芽天数，发芽温度25℃昼/18℃夜，光照时间14 h，光照强度3000 lx；每个浓度处理3个发芽盒，同时用仅加自来水作对照；发芽后统计发芽率，称量芽苗鲜重，计算芽苗活力指数及其盐害率，

公式为：芽苗活力指数= S×Gt/Dt

其中S，芽苗鲜重；Gt/Dt，Gt为时间t的发芽数，Dt为发芽天数；

芽苗活力指数盐害率=(对照芽苗活力指数值−处理芽苗活力指数值)/对照值×100%。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐盐甜高粱品种的选育方法，其特征在于：所述发芽盒为高、长、宽分别为13cm、19cm、12cm的盒子。

5.根据权利要求3所述的一种耐盐甜高粱品种的选育方法，其特征在于：所述发芽盒为高、长、宽分别为13cm、19cm、12cm的盒子。