CN106538376B - 一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，属于小麦育种领域。该方法包括以下步骤：(1)开展亲本研究，鉴定小麦品种的灌浆及脱水特性，确定亲本杂交组合；(2)根据选种需求，确定杂交育种或回交育种方案；(3)选种过程中综合运用形态性状考察，小麦籽粒灌浆和脱水特性研究，分期播种以及产量鉴定筛选籽粒灌浆快、脱水快且高产的基因型。(4)育成灌浆快、脱水快的小麦新品种。本发明公开的一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，将早期世代形态选择和籽粒灌浆特性、脱水特性研究同时应用于小麦育种,可准确选择灌浆快、脱水速率大的小麦材料。本发明方法选育的品种成熟早，熟相好，籽粒饱满。灌浆速率快，完成灌浆时间早且千粒重高。高效完成灌浆后立即进入快速脱水阶段，脱水速率快，成熟期早。迟播条件下仍可提早收获，可提前为水稻让茬。适应当前小麦新形势下的新需求，可为长江中下游稻麦周年增产奠定基础。

Description

一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法
技术领域
本发明属于小麦育种技术领域，特别涉及一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法。
背景技术
小麦作为世界和我国最主要的粮食作物之一，在粮食生产中具有举足轻重的作用。品种产量潜力的持续提高是我国的长期任务，而且随着人口激增、城市化加快、粮田面积日益减少，使得提高粮食的单产及总产显得更加紧迫。
小麦籽粒灌浆特征是影响产量的重要生理性状，对于它的研究可为籽粒产量目标制定及育种策略抉择提供重要依据。灌浆是小麦生长发育过程中极为重要且动态的生育阶段，小麦灌浆时期的籽粒干物质积累量由灌浆持续时间和灌浆速率两方面决定。研究表明灌浆持续时间受温度影响较大，而灌浆速率主要受遗传控制。小麦是夏熟作物，需要及时给下茬作物让茬，且面临夏季高温，不能通过延长灌浆持续期来满足小麦高产的需要，而应通过提高灌浆速率来实现高产。因此，选育灌浆快的小麦品种对高产育种具有重要意义。
脱水是籽粒生理成熟后含水率不断降低的过程。小麦籽粒商品性的一个重要方面是籽粒外观色泽。要保持外观色泽鲜美、洁净，就要求籽粒能迅速脱水干燥。同时，小麦收获时籽粒含水量过高对小麦的产量、品质、贮藏和加工等方面都影响较大。而且，长江中下游地区6月进入梅雨季节，连续阴雨的天气使得含水量高的小麦品种更难自然干燥。通过人工干燥条件对收获的小麦进行烘干，也会耗费较多的人力、物力和财力。籽粒脱水快有利于提前收获，提早让茬，减少晾晒或烘干所需时间和成本。因此，选育生育后期籽粒含水量低，尤其是生理成熟后快速脱水的小麦品种在生产上具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于解决当前形势下小麦生产面临的问题，提供一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法。
本发明的目的可通过如下技术方案实现：
一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，包括以下步骤：
(1)亲本选择：鉴定小麦品种的灌浆及脱水特性，选用灌浆速率大且强度高、灌浆完成时间早且粒重高、脱水速率大且时间短、成熟早的品系或品种做亲本进行杂交配组；
(2)杂种F1代不进行选择，根据选种需求确定育种方案，进行自交或以母本为轮回亲本进行回交；
(3)分离世代选种：在分离世代F2-F5代综合利用表型、生理鉴定技术，鉴定小麦籽粒灌浆和脱水特性筛选籽粒灌浆速度快、脱水速度快的基因型材料；
(4)高代稳定品系(F5-6代之后)选择优异品系进入鉴定圃和品比圃，分期播种进行产量鉴定；花后25天测定粒重，完熟期利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选育灌浆快、脱水快的高产品种；
步骤(1)中所选用亲本的灌浆速率大的特征为：平均灌浆速率＞1.0克/千粒·天，花后35-37天基本完成灌浆且千粒重＞40克。
步骤(1)中所选用亲本的籽粒脱水速率大的特征为：生理成熟后籽粒含水率平均每天下降3.5％-6％；所述脱水时间短的标准为：脱水4-6天后籽粒含水率降至15％以下。
步骤(3)中筛选籽粒灌浆速度快基因型材料的过程为：通过田间表型观察，选择灌浆中后期籽粒突出颖壳多，充实度高，籽粒大且饱满、色泽光亮的材料。
步骤(3)中筛选籽粒脱水速度快基因型材料的过程为：(1)田间表型观察，选择乳熟期至成熟期植株转色快；蜡熟期籽粒硬度高，籽粒呈黄色，用手指掐不易掐出痕迹；(2)提早收获进行室内考种，通过籽粒过筛，去除青、瘪的籽粒，选择籽粒饱满均匀的材料。
步骤(4)中高代稳定品系中选择灌浆快的材料标准为：在各品系花后25天、35天和收获后测定粒重，选择花后25天千粒重高于32g、花后35天基本完成灌浆且千粒重高于40克的品系。
步骤(4)中高代稳定品系中选择脱水快的材料标准为：在各品系生理成熟后每2天于固定时间利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选择脱水时间启动早，籽粒含水量平均每天下降4％-6％，4-5天后籽粒含水率即可低于15％的品系。
步骤(4)中优异品系分期播种进行产量鉴定的方法为设置3个播期，分别为早播、适播和迟播，每个播期间隔一周左右，选择适播产量高于500公斤且迟播产量仍能高于450公斤的品系。
本发明公开的一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，将早期世代形态选择和籽粒灌浆特性、脱水特性研究同时应用于小麦育种,可准确选择灌浆快、脱水速率大的材料，克服了形态选择无法真实反映灌浆、脱水速率的缺陷。
(1)开展亲本研究，鉴定小麦品种的灌浆及脱水特性，确定亲本杂交组合；
(2)根据选种需求，确定杂交育种或回交育种方案；
(3)选种过程中综合运用形态性状考察，小麦籽粒灌浆和脱水特性研究，分期播种以及产量鉴定筛选籽粒灌浆快、脱水快且高产的基因型材料。
(4)育成灌浆快、脱水快的小麦新品种。
本发明的有益效果为：
选育品种成熟早，熟相好，籽粒饱满。灌浆速率大，完成灌浆时间早且千粒重高。高效完成灌浆后立即进入快速脱水阶段，脱水速率大且时间短，成熟期早。迟播条件下仍可提早收获，可提前为水稻让茬。本发明方法选育的灌浆快、脱水快、成熟早的小麦新品种，适应当前小麦新形势下的新需求，可为长江中下游稻麦周年增产奠定基础。
具体实施方式：
下面实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例1：
1.亲本选择
选用灌浆速率大且强度高、灌浆完成时间早且粒重高、脱水速率大且时间短、成熟早的品种做母本与父本进行杂交配组。
扬91F138系选自我国骨干亲本扬麦158，具有发苗快、灌浆快、粒重高、赤霉病中抗、品质优等特点，平均灌浆速率＞1克/千粒·天，最大灌浆速率＞2.0克/千粒·天，花后35天基本完成灌浆且千粒重＞40克，籽粒脱水快(生理成熟后籽粒含水率平均每天下降4.5％)，脱水时间短(脱水4-6天后籽粒含水率降至15％以下)且完熟期籽粒含水率低于15％；扬90-30具有矮秆大穗、早熟、赤霉病轻等特点。
以扬91F138做母本，扬90-30为父本进行杂交配组。
2.杂种F1代进行自交选种。
3.分离世代选择
F2代材料混合种植小区，根据选择指标选择优异单株进行继续种植成株行，3-4代后选出籽粒灌浆速度快、脱水速度快基因型材料。
灌浆特性选择：通过田间表型观察，选择灌浆中后期籽粒突出颖壳多，充实度高，籽粒大且饱满，色泽光亮的材料。
脱水特性选择：(1)田间表型观察，选择乳熟期至成熟期植株转色快；蜡熟期籽粒硬度高，籽粒呈黄色，用手指掐不易掐出痕迹；(2)提早收获进行室内考种，通过籽粒过筛，去除青、瘪的籽粒，选择籽粒饱满均匀的材料。
4.高代稳定品系(F5-6代之后)选择
灌浆快、脱水快的优异品系种植小区进入鉴定圃，分3个播期种植，每个播期间隔一周左右，进行产量与综合农艺性状鉴定。
田间表型：观察植株转色情况，选择植株转色快的材料；
灌浆特性选择：在各品系花后25天、35天和收获后测定粒重，选择花后25天千粒重高于35g、花后35天基本完成灌浆且千粒重高于40g的材料；
脱水特性选择：在各品系生理成熟后每2天于固定时间利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选择脱水时间启动早，籽粒含水量平均每天下降高于4％，4-5天后籽粒含水率即可低于15％的材料。
产量鉴定：田间收获后测定产量，选择适播亩产高于500公斤的优异品系。
5.育成小麦新品种扬麦16
扬麦16熟相好，籽粒饱满。灌浆速率大，最大灌浆速率达2.41克/千粒.天；达最大灌浆速率的时间早，花后35天基本完成灌浆且千粒重高(44.36克)。高效完成灌浆后立即进入快速脱水阶段，籽粒含水量平均每天下降5.5％，脱水速率大，表现为早熟，完熟期(脱水后4d)籽粒含水量降至14.3％，可减少晾晒和烘干时间、成本。
实施例2：
1.亲本选择：
选用灌浆速率大且强度高、灌浆完成时间早且粒重高、脱水速率大且时间短、成熟早的品种做母本与父本进行配组。
我国骨干亲本扬麦158，具有发苗快、灌浆快、粒重高、赤霉病中抗、品质优等特点，平均灌浆速率大于1克/千粒.天，花后35天基本完成灌浆且千粒重＞40克，籽粒脱水快(生理成熟后籽粒含水率平均每天下降4.5％)，脱水时间短(脱水4-6天后籽粒含水率降至15％以下)且完熟期籽粒含水率低于15％。
以扬麦158为母本，以Y.C/扬麦5号//4*85-85后代中选育出的抗白粉病近等基因系材料为父本，进行杂交配组。
2.杂种F1种植温室，选择抗白粉病材料与扬麦158进行回交2代，然后自交进行选种。
3.分离世代选择
初始BC2F2代材料混合种植小区，根据选择指标选择优异单株进行继续种植成株行，3-4代后得到籽粒灌浆速度快、脱水速度快基因型材料。
灌浆特性选择：通过田间表型观察，选择灌浆中后期籽粒突出颖壳多，充实度高，籽粒大且饱满，色泽光亮的材料。
脱水特性选择：(1)田间表型观察，选择乳熟期至成熟期植株转色快；蜡熟期籽粒硬度高，籽粒呈黄色，用手指掐不易掐出痕迹；(2)提早收获进行室内考种，通过籽粒过筛，去除青、瘪的籽粒，选择籽粒饱满均匀的材料。
4.高代稳定品系(F5-6代之后)选择
灌浆快、脱水快的优异品系种植小区进入鉴定圃，分3个播期种植，每个播期间隔一周左右，进行产量与综合农艺性状鉴定。
田间表型：观察植株转色情况，选择植株转色快的材料；
灌浆特性选择：在各品系花后25天、35天和收获后测定粒重，选择花后25天千粒重高于32g、花后35天基本完成灌浆且千粒重高于40g的材料；
脱水特性选择：在各品系生理成熟后每2天于固定时间利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选择灌浆完成后立即脱水，籽粒含水量平均每天下降高于4％，4-5天后籽粒含水率即可低于15％的材料。
产量鉴定：田间收获后测定产量，选择适播亩产高于500公斤的优异品系。
5.育成小麦新品种扬麦11
根据上述选育方法育成的小麦新品种扬麦11，成熟早，熟相好，籽粒饱满。灌浆速率大，最大灌浆速率达2.19克/千粒.天；花后35天基本完成灌浆千粒重42.17克。高效完成灌浆后籽粒快速脱水，籽粒含水量平均每天下降5.07％，脱水速率大，表现为早熟，完熟期(脱水后5d)籽粒含水量降至12.6％，达到安全含水率标准，减少晾晒和烘干，可免晒入库。

Claims (4)

1.一种籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1） 亲本选择：鉴定小麦品种的灌浆及脱水特性，选用灌浆速率大且强度高、灌浆完成时间早且粒重高、脱水速率大且时间短、成熟早的品系或品种做亲本进行杂交配组；
（2）杂种F1代不进行选择，根据选种需求确定育种方案，进行自交或以母本为轮回亲本进行回交；
(3) 分离世代选种：在分离世代F2-F5代综合利用表型、生理鉴定技术，鉴定小麦籽粒灌浆和脱水特性筛选籽粒灌浆速度快、脱水速度快的基因型材料；
(4) 从F5-6代之后的高代稳定品系中选择优异品系进入鉴定圃和品比圃，分期播种进行产量鉴定；花后25天测定粒重，完熟期利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选育灌浆快、脱水快的高产品种；
步骤（1）中所选用亲本的灌浆速率大的特征为：平均灌浆速率＞1.0克/千粒·天，花后35-37天基本完成灌浆且千粒重＞40克；所述籽粒脱水速率大的特征为：生理成熟后籽粒含水率平均每天下降3.5%-6%：所述脱水时间短的标准为：脱水4-6天后籽粒含水率降至15%以下；
步骤（3）中分离世代筛选籽粒灌浆速度快基因型材料的过程：田间表型观察，选择灌浆中后期籽粒突出颖壳多，充实度好，籽粒大且饱满，籽粒色泽光亮的材料；
步骤（3）中分离世代筛选籽粒脱水速度快基因型材料的过程：（1）田间表型观察，选择乳熟期至成熟期植株转色快的材料；蜡熟期籽粒硬度高，籽粒呈黄色，用手指掐不易掐出痕迹；（2）提早收获室内考种，通过籽粒过筛，选择籽粒黄色且饱满均匀的材料。
2.根据权利要求1所述的籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，其特征在于：步骤（4）中高代稳定品系中灌浆快的材料的选择标准为，在各品系花后25天、35天和收获后测定粒重，选择花后25天千粒重高于32g、花后35天基本完成灌浆且千粒重高于40克的材料。
3.根据权利要求1所述的籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，其特征在于：步骤（4）中高代稳定品系中选择脱水快的材料的选择标准为，在各品系生理成熟后每2天于固定时间利用近红外水分测定仪测定籽粒含水率，选择脱水时间启动早，籽粒含水量平均每天下降4%-6%，4-5天后籽粒含水率即可低于15%的材料。
4.根据权利要求1所述的籽粒灌浆快、脱水快小麦的育种方法，其特征在于：步骤（4）中优异品系分期播种进行产量鉴定的方法为设置3个播期，分别为早播、适播和迟播，每个播期间隔1周，选择适播产量高于500公斤且迟播产量仍能高于450公斤的材料。
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Assignor: JIANGSU LIXIAHE REGION AGRICULTURAL Research Institute

Contract record no.: X2020980000803

Denomination of invention: Breeding method for wheat having fast grain filling and fast dehydration

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