CN104813925A - 一种高产大豆的育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高产大豆的育种方法。本一种高产大豆的育种方法，针对现有大豆高产育种技术依赖育种经验的盲目性问题，提出对大豆产量构成因素进行逐级剖析，同时分析各产量构成因素的遗传变异和遗传规律，构建大豆杂种后代预期产量公式，利用杂种后代预期产量公式，针对大豆育种的预期产量目标，筛选各产量构成因素的表型值符合要求的品种或种质做杂交亲本，组配杂交组合，选择各产量构成因素符合育种目标的杂种后代，最后育成能够达到目标产量的品种。本发明克服了大豆高产育种中组配杂交组合的盲目性和选择杂种后代完全凭借育种者个人喜好和经验的倾向性，能够实现大豆高产育种的数字化，有效提高组配杂交组合和选择育成品种的成功率。

Description

一种高产大豆的育种方法
技术领域
本发明涉及一种大豆杂交育种方法，特别涉及一种高产大豆的育种方法。
背景技术
大豆是我国重要的粮油饲兼用作物和食品加工原料，在国民经济发展和保障国家粮食与食品安全中具有重要的战略地位。提高大豆产量是保障我国大豆产业安全发展的根本途径。
高产育种是大豆遗传育种研究的核心。然而由于产量是一种复杂的数量性状，受多个构成因素影响和众多基因控制，高产育种一直是大豆育种研究的一大难题。特别是现有大豆育种技术多为经验育种方法，要凭借育种者对杂交亲本的了解和喜好，带有个人主观倾向性、并盲目地组配杂交组合，进行杂种后代的选择，在组配杂交组合和选择时对杂种后代可能的表现和出现的变异很难有一个相对清晰的预测，所以育成品种的成功率很低，一般不到0.5%。这大大阻碍了大豆育种研究的发展。因此，开发一种可实现大豆高产育种数字化的育种方法变得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种高产大豆的育种方法。
本发明的技术方案如下：
本一种高产大豆的育种方法，针对现有大豆高产育种技术依赖育种经验的盲目性问题，提出对大豆产量构成因素进行逐级剖析，同时分析各产量构成因素的遗传变异和遗传规律，构建大豆杂种后代预期产量公式，利用杂种后代预期产量公式，针对大豆育种的预期产量目标，筛选各产量构成因素的表型值符合要求的品种或种质做杂交亲本，组配杂交组合，选择各产量构成因素符合育种目标的杂种后代，最后育成能够达到目标产量的品种，这样便可降低大豆高产育种的盲目性，提高育种效率；具体包括以下步骤：
1）：根据目前大豆生产实际和社会需求，确定高产育种的目标产量为Y；
2）：将步骤1）中目标产量剖析成密度、单株荚数、每荚粒数和粒重等几个关键构成因素，构建目标产量的公式为Y=D×P×S×W×10-5，其中，Y—目标产量（kg/公顷），D—密度（株/公顷），P-—单株荚数（荚/株），S—每荚粒数（粒/荚），W—百粒重（g）；
3）：在步骤2）的基础上，再分析每个产量构成因素的遗传变异特性，确定表型系数和遗传力，建立每个产量构成因素的表型值预测公式，具体分别如下：
（1）单株荚数的计算公式：P=（PH+PL）×p，其中，PH—高值亲本的单株荚数，PL—低值亲本的单株荚数，p—杂种后代单株荚数的表型值系数；
（2）每荚粒数的计算公式：S=（SH+SL）×s，其中，SH—高值亲本的每荚粒数，SL—低值亲本的每荚粒数，s—杂种后代每荚粒数的表型值系数；
（3）百粒重的计算公式：W=（WH+WL）×w，其中，WH—高值亲本的百粒重，WL—低值亲本的百粒重，w—杂种后代百粒重的表型值系数；
4）：在步骤3）的基础上，构建目标产量的二级公式为：
Y=D×[（PH+PL）×p]×[（SH+SL）×s]×[（WH+WL）×w]×10-5；
5）：针对育种目标产量，利用步骤4）所构建的二级公式，选择能够满足各构成因素目标阈值的品种或种质做杂交亲本，组配杂交组合；
6）：选择各构成因素阈值上限的杂种后代单株或株行；
7）：对入选株行进行产量性状的表型鉴定，筛选符合育种目标的优良品系；
8）：完成入选优良品系的综合性状鉴定。
作为优化，所述步骤3）中单株荚数的计算公式：P=（PH+PL）×p，当取双亲平均值时，p为0.5；当取高值亲本时，PL赋值为0，p为1。
作为优化，所述步骤3）中每荚粒数的计算公式：S=（SH+SL）×s，当取双亲平均值时，s为0.5；当取高值亲本时，SL赋值为0，s为1。
作为优化，所述步骤3）中百粒重的计算公式：W=（WH+WL）×w，当取双亲平均值时，w为0.5；当取高值亲本时，WL赋值为0，w为1。
本发明的有益效果是：
本发明，构思新颖，克服了大豆高产育种中组配杂交组合的盲目性和选择杂种后代完全凭借育种者个人喜好和经验的倾向性，能够实现大豆高产育种的数字化，有效提高组配杂交组合和选择育成品种的成功率。具有较好的实际应用价值和推广价值。
附图说明
下面结合附图对本一种高产大豆的育种方法作进一步说明：
图1是本一种高产大豆的育种方法的流程图；
图2是本一种高产大豆的育种方法的育种实例图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
        实施例        1        ：
本一种高产大豆的育种方法，包括以下步骤：
1）：根据目前大豆生产实际和社会需求，确定现阶段高产育种的目标产量Y为一般地力条件下3750 kg/公顷；
2）：将步骤1）中目标产量剖析成密度、单株荚数、每荚粒数和粒重等几个关键构成因素，构建目标产量的公式为Y=D×P×S×W×10-5，其中，Y—目标产量（kg/公顷），D—密度（株/公顷），P-—单株荚数（荚/株），S—每荚粒数（粒/荚），W—百粒重（g）；现在国家黄淮海大豆区域试验的要求密度为187500株/公顷。
3）：在步骤2）的基础上，再分析每个产量构成因素的遗传变异特性，确定表型系数和遗传力，建立每个产量构成因素的表型值预测公式，具体分别如下：
（1）单株荚数的计算公式：P=（PH+PL）×p，其中，PH—高值亲本北京小黑豆的单株荚数为66.4个；PL—低值亲本鲁豆4号的单株荚数为47.2个；p—杂种后代单株荚数的表型值系数取0.5时P为两个亲本的平均值56.8个；取1时，PL赋值为0，P为高值亲本值66.4个。
（2）每荚粒数的计算公式：S=（SH+SL）×s，其中，SH—高值亲本的每荚粒数，SL—低值亲本的每荚粒数，s—杂种后代每荚粒数的表型值系数；因本组合中两个亲本的荚粒数均为1.95，无论s怎样取值，S均为两个亲本的平均值1.95。
（3）百粒重的计算公式：W=（WH+WL）×w，其中，WH—高值亲本鲁豆4号的百粒重为16.7g，WL—低值亲本北京小黑豆的百粒重为11.1g，w—杂种后代百粒重的表型值系数取0.5时W为两个亲本的平均值13.9g；取1时，WL赋值为0，W为高值亲本值16.7g。
4）：在步骤3）的基础上，构建目标产量的二级公式为：
Y=D×[（PH+PL）×p]×[（SH+SL）×s]×[（WH+WL）×w]×10-5。利用二级公式计算该杂交组合的预测产量应为2886.68—4054.34kg/公顷。
5）：针对育种目标产量，利用步骤4）所构建的二级公式，选择能够满足各构成因素目标阈值的品种或种质做杂交亲本，组配杂交组合北京小黑点×鲁豆4号、齐茶豆1号×鲁豆11号、齐茶豆1号×齐丰850、诱处四号×86573-16等；
6）：从杂种后代中选择各构成因素阈值上限（单株荚数56.8个以上、荚粒数1.95个以上、百粒重13.9g以上）的杂种后代单株或株行；
7）：对入选株行进行产量性状的表型鉴定，筛选符合育种目标的优良品系；
8）：完成入选优良品系的综合性状鉴定，育成单株荚数62.5个，每荚粒数1.95个，百粒重14.1g，产量3222.07 kg/公顷的齐茶豆1号。
随后针对齐茶豆1号单株荚数多，但荚粒数少、百粒重小的特点，利用产量公式筛选单株荚数40.6个、荚粒数1.95个、百粒重20.8g的鲁豆11号与齐茶豆1号组配杂交组合齐茶豆1号×鲁豆11号，育成荚粒数在54.8—62.9个之间，荚粒数在1.80—2.10之间，百粒重在18.1—19.1g之间，产量在3853.65—4080.15 kg/公顷之间的齐黄28、齐黄29、齐黄30、齐黄31、齐黄32、齐茶豆2号等大豆品种。其中齐黄28、齐黄29、齐黄30、齐黄31通过国家审定，齐黄32、齐茶豆2号通过山东省审定。
        对比例        1        ：育种者采用经验育种方法，仅凭借对杂交亲本的了解和喜好，根据个人主观倾向性、并盲目地组配杂交组合，进行杂种后代的选择。
实施例1和对比例1比较得到如下结果，具体见表1：
表1：不同育种方法效果具体指标
        
比较上表的数据可以得出，本发明数字化育种方法（实施例1）育成大豆品种的数量、成功率、产量均远远高于本发明之前（对比例1）的经验育种方法。
上述一种高产大豆的育种方法，克服了大豆高产育种中组配杂交组合的盲目性和选择杂种后代完全凭借育种者个人喜好和经验的倾向性，能够实现大豆高产育种的数字化，有效提高组配杂交组合和选择育成品种的成功率。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种高产大豆的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）：根据目前大豆生产实际和社会需求，确定高产育种的目标产量为Y；
2）：将步骤1）中目标产量剖析成密度、单株荚数、每荚粒数和粒重等几个关键构成因素，构建目标产量的公式为Y=D×P×S×W×10-5，其中，Y—目标产量（kg/公顷），D—密度（株/公顷），P-—单株荚数（荚/株），S—每荚粒数（粒/荚），W—百粒重（g）；
3）：在步骤2）的基础上，再分析每个产量构成因素的遗传变异特性，确定表型系数和遗传力，建立每个产量构成因素的表型值预测公式，具体分别如下：
（1）单株荚数的计算公式：P=（PH+PL）×p，其中，PH—高值亲本的单株荚数，PL—低值亲本的单株荚数，p—杂种后代单株荚数的表型值系数；
（2）每荚粒数的计算公式：S=（SH+SL）×s，其中，SH—高值亲本的每荚粒数，SL—低值亲本的每荚粒数，s—杂种后代每荚粒数的表型值系数；
（3）百粒重的计算公式：W=（WH+WL）×w，其中，WH—高值亲本的百粒重，WL—低值亲本的百粒重，w—杂种后代百粒重的表型值系数；
4）：在步骤3）的基础上，构建目标产量的二级公式为：
Y=D×[（PH+PL）×p]×[（SH+SL）×s]×[（WH+WL）×w]×10-5；
5）：针对育种目标产量，利用步骤4）所构建的二级公式，选择能够满足各构成因素目标阈值的品种或种质做杂交亲本，组配杂交组合；
6）：选择各构成因素阈值上限的杂种后代单株或株行；
7）：对入选株行进行产量性状的表型鉴定，筛选符合育种目标的优良品系；
8）：完成入选优良品系的综合性状鉴定。
2.如权利要求1所述的一种高产大豆的育种方法，其特征在于：所述步骤3）中单株荚数的计算公式：P=（PH+PL）×p，当取双亲平均值时，p为0.5；当取高值亲本时，PL赋值为0，p为1。
3.如权利要求1所述的一种高产大豆的育种方法，其特征在于：所述步骤3）中每荚粒数的计算公式：S=（SH+SL）×s，当取双亲平均值时，s为0.5；当取高值亲本时，SL赋值为0，s为1。
4.如权利要求1所述的一种高产大豆的育种方法，其特征在于：所述步骤3）中百粒重的计算公式：W=（WH+WL）×w，当取双亲平均值时，w为0.5；当取高值亲本时，WL赋值为0，w为1。
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