CN107047288B - 一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及杂交育种技术领域，具体涉及一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，以八倍体小偃麦中5为桥梁，实现普通小麦与天蓝偃麦草的杂交选育，并在选育过程中F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒经过特殊的催芽预处理之后，提高其发芽率；对F1代亲本和F1′代亲本植株进行不同次数的刹割处理，延长亲本的生育期，亲本在发育过程中其自身的结实率得到提高；在杂交授粉后立即喷施促生长剂，进一步提高结实率。进一步的，选择济麦22作为普通小麦品种，选育获得产量高，抗病、抗倒伏、耐贫瘠、耐旱性能优异的小麦新品种。

Description

一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法
技术领域
本发明涉及杂交育种技术领域，具体涉及一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法。
背景技术
天蓝偃麦草是野生多年生乔本科植物，它根系发达，再生力强，抗旱、耐瘠又抗寒，高抗多种病害，对条、叶、秆三锈及白粉、黑穗等病害免疫，对赤霉病有较强的耐病性，高抗黄矮、从矮、黄叶、根腐与叶枯性病，这些性能有很多是普通小麦所不具备的。如果将天蓝偃麦草的基因导入普通小麦中，对于提高普通小麦品种抗病、抗倒伏、耐贫瘠等性能具有重要的意义。因此人们针对将普通小麦与天蓝偃麦草进行杂交选育进行了研究。
然而，现有的研究结果显示，有普通小麦和天蓝偃麦草属于远缘杂交，虽然交配易成功，但是获得的杂种F0代发芽率低，F1代亲本高度不育，使得以普通小麦和天蓝偃麦草作为亲本的小麦新品种的选育带来了极大的困难，因此如何提高普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育过程中的发芽率和结实率，成为了目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，克服了传统方法杂交选育过程中杂种F0代发芽率低，F1代结实率低的缺陷。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，包括以下操作步骤：
1)以普通小麦为母本，以八倍体小偃麦中5为父本，杂交得F0代杂种籽粒；以八倍体小偃麦中5为母本，以天蓝偃麦草为父本，杂交得F0′代杂种籽粒；
2)按重量份取本地土壤100份、腐殖土20份、多菌灵0.2份、磷酸钾0.1份、尿素0.2份、沙土30份过筛后混合均匀，得催芽基质；取催芽基质填满陶制催芽床后洒水浸润整个催芽床；
3)配制浸种液：浸种液中各组分的浓度为：吲哚乙酸100mg/L、腐殖酸100mg/L、赤霉素200mg/L、山梨酰胺季铵盐75mg/L、肉桂酰胺75mg/L；
4)取步骤1)杂交获得的F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒，将两种籽粒分别浸泡入8～10℃的0.5％的次氯酸钠溶液中，浸泡15～20分钟后，浸泡完成后取出籽粒用清水清洗后，将两种籽粒分别浸泡在步骤3)制备的浸种液中，在10～20℃温度下浸泡4～5小时；
5)将步骤4)处理完成的两种籽粒分别播种在按照步骤2)的方法制备的催芽床中，播种深度为3～5cm，播种完成后将催芽床放置在室内，每天全天光照处理，在20～25℃温度下，进行催芽处理，待播种后的籽粒发芽出苗后，进行春化处理，将F0代杂种籽粒对应的幼苗记为F1代亲本幼苗，将F0′代杂种籽粒对应的幼苗记为F1′代亲本幼苗，将F1代亲本幼苗移栽至1号温室中，将F1′代亲本幼苗移栽至2号温室中；
6)设定1号温室的温度为20～25℃，每天上午十点至下午六点进行光照处理，在F1代亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1代亲本生长至孕穗期后，对F1代亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
设定2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在F1′亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1′亲本生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后持续保持2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在刹割保留的F1′代亲本植株重新生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行第二次刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
7)待春分后，同时将步骤6)中1号温室中保留的F1代亲本植株和2号温室中保留的F1′代亲本植株移栽至同一块大田中，以F1代亲本植株为母本，以F1′代亲本植株为父本，待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F1代杂交种；
8)播种F1代杂交种籽粒，筛选生长发育优异的植株作为母本；播种普通小麦籽粒，筛选生长发育优异的植株作为父本；待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F2代杂交种；
9)播种F2代杂交种，系谱法选育，得抗病、抗倒伏、耐贫瘠、耐旱性能稳定的小麦新品种，即完成。
步骤7)和步骤8)中所述的促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：赤霉素150mg/L、硝普钠120mg/L、氨基酸螯合微量元素50mg/L。
可选的，所述氨基酸螯合微量元素为氨基酸螯合锌和氨基酸螯合硼。
可选的，所述促生长制剂的喷施量为50～80L/亩。
可选的，所述普通小麦品种为济麦22。
本发明普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，以八倍体小偃麦中5为桥梁，实现普通小麦与天蓝偃麦草的杂交选育，克服传统普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育过程中F1代结实率低的缺陷，加快选育进程和成功率，具体体现在：
1)将初次杂交获得的F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒经过特殊的催芽预处理之后，提高其发芽率；
2)对F1代亲本和F1′代亲本植株进行不同次数的刹割处理后，延长亲本的生育期，本发明的F1代亲本和F1′代亲本在自然发育过程中其结实率会随着发育代次而发生改变，试验结果发现F1代亲本二代次发育时的结实率和F1′代亲本三代次发育时的结实率均能够满足杂交选育的需求，本发明创造性的通过延长亲本生育期的方式，使亲本在发育过程中其自身的结实率得到提高；
3)本发明在杂交授粉后立即喷施促生长剂，进一步提高结实率；
4)进一步的，本发明采用赤霉素、硝普钠和氨基酸螯合微量元素复配作为促生长制剂，各组分协同增效作用，进一步提高结实率。
5)进一步的，选择济麦22作为普通小麦品种，选育获得产量高，抗病、抗倒伏、耐贫瘠、耐旱性能优异的小麦新品种。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
下述实施例和对比例中普通小麦品种为济麦22。
实施例
一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，包括以下操作步骤：
1)以普通小麦为母本，以八倍体小偃麦中5为父本，杂交得F0代杂种籽粒；以八倍体小偃麦中5为母本，以天蓝偃麦草为父本，杂交得F0′代杂种籽粒；
2)按重量份取本地土壤100份、腐殖土20份、多菌灵0.2份、磷酸钾0.1份、尿素0.2份、沙土30份过筛后混合均匀，得催芽基质；取催芽基质填满陶制催芽床后洒水浸润整个催芽床；
3)配制浸种液：浸种液中各组分的浓度为：吲哚乙酸100mg/L、腐殖酸100mg/L、赤霉素200mg/L、山梨酰胺季铵盐75mg/L、肉桂酰胺75mg/L；
4)取步骤1)杂交获得的F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒，将两种籽粒分别浸泡入8～10℃的0.5％的次氯酸钠溶液中，浸泡15～20分钟后，浸泡完成后取出籽粒用清水清洗后，将两种籽粒分别浸泡在步骤3)制备的浸种液中，在10～20℃温度下浸泡4～5小时；
5)将步骤4)处理完成的两种籽粒分别播种在按照步骤2)的方法制备的催芽床中，播种深度为3～5cm，播种完成后将催芽床放置在室内，每天全天光照处理，在20～25℃温度下，进行催芽处理，待播种后的籽粒发芽出苗后，进行春化处理，将F0代杂种籽粒对应的幼苗记为F1代亲本幼苗，将F0′代杂种籽粒对应的幼苗记为F1′代亲本幼苗，将F1代亲本幼苗移栽至1号温室中，将F1′代亲本幼苗移栽至2号温室中；
6)设定1号温室的温度为20～25℃，每天上午十点至下午六点进行光照处理，在F1代亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1代亲本生长至孕穗期后，对F1代亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
设定2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在F1′亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1′亲本生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后持续保持2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在刹割保留的F1′代亲本植株重新生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行第二次刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
7)待春分后，同时将步骤6)中1号温室中保留的F1代亲本植株和2号温室中保留的F1′代亲本植株移栽至同一块大田中，以F1代亲本植株为母本，以F1′代亲本植株为父本，待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F1代杂交种；
8)播种F1代杂交种籽粒，筛选生长发育优异的植株作为母本；播种普通小麦籽粒，筛选生长发育优异的植株作为父本；待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F2代杂交种；
9)播种F2代杂交种，系谱法选育，得抗病、抗倒伏、耐贫瘠、耐旱性能稳定的小麦新品种，即完成。
其中步骤7)和步骤8)中所述的促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：赤霉素150mg/L、硝普钠120mg/L、氨基酸螯合锌15mg/L、氨基酸螯合硼35mg/L；其喷施量为50～80L/亩。
对比例1
本对比例与实施例不同的是，浸种液配方为山梨酰胺季铵盐275mg/L、肉桂酰胺275mg/L，其他同实施例。
对比例2
本对比例与实施例不同的是，浸种液配方为吲哚乙酸175mg/L、腐殖酸175mg/L、赤霉素200mg/L，其他同实施例。
对比例3
本对比例与实施例不同的是，促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：赤霉素270mg/L、氨基酸螯合锌15mg/L、氨基酸螯合硼35mg/L。
对比例4
本对比例与实施例不同的是，促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：硝普钠270mg/L、氨基酸螯合锌15mg/L、氨基酸螯合硼35mg/L。
对比例5
本对比例与实施例不同的是，促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：赤霉素175mg/L、硝普钠145mg/L。
对比例6
本对比例与实施例不同的是，省去步骤6)，将步骤5)中的F1代亲本幼苗和F1′代亲本幼苗按照步骤7)的方式直接在春分后移栽至大田中，其他同
实施例1。
试验例1
试验方法：分别统计实施例和对比例1～2选育过程中，F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒的发芽率，结果显示，实施例的发芽率为70％、对比例1的发芽率为50％、对比例2的发芽率为45％。该结果表明，本发明采用的浸种液中吲哚乙酸、腐殖酸、赤霉素与酰胺成分的山梨酰胺季铵盐和肉桂酰胺，之间存在协同增效作用，能够进一步提高F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒的发芽率。
试验例2
试验方法：分别统计实施例和对比例3～6选育过程中，获得F1代杂交种的结实率，结果如下表1所示，结实率计算公式分别为：
国内法：结实率(％)＝(基部小花结实数/小穗数×2)×100％；
国际法：结实率(％)＝(穗粒数/小穗数×2)×100％；
表1
编号 结实率(国内法)％ 结实率(国际法)％
实施例 87.75 90.25
对比例3 60.58 62.35
对比例4 55.21 58.45
对比例5 50.24 52.45
对比例6 30.25 32.45
由实施例的结实率大于对比例3～5的结实率可知，本发明中以赤霉素、硝普钠、氨基酸螯合微量元素为组分作为促生长制剂，各组分之间能够发挥协同增效作用，提升结实率；
另外由实施例的结实率大于对比例6的结实率可知，对F1代亲本和F1′代亲本植株进行不同次数的刹割处理后，延长亲本的生育期，亲本在发育过程中其自身的结实率能够得到提高。

Claims (5)

1.一种普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
1)以普通小麦为母本，以八倍体小偃麦中5为父本，杂交得F0代杂种籽粒；以八倍体小偃麦中5为母本，以天蓝偃麦草为父本，杂交得F0′代杂种籽粒；
2)按重量份取本地土壤100份、腐殖土20份、多菌灵0.2份、磷酸钾0.1份、尿素0.2份、沙土30份过筛后混合均匀，得催芽基质；取催芽基质填满陶制催芽床后洒水浸润整个催芽床；
3)配制浸种液：浸种液中各组分的浓度为：吲哚乙酸100mg/L、腐殖酸100mg/L、赤霉素200mg/L、山梨酰胺季铵盐75mg/L、肉桂酰胺75mg/L；
4)取步骤1)杂交获得的F0代杂种籽粒和F0′代杂种籽粒，将两种籽粒分别浸泡入8～10℃的0.5％的次氯酸钠溶液中，浸泡15～20分钟后，浸泡完成后取出籽粒用清水清洗后，将两种籽粒分别浸泡在步骤3)制备的浸种液中，在10～20℃温度下浸泡4～5小时；
5)将步骤4)处理完成的两种籽粒分别播种在按照步骤2)的方法制备的催芽床中，播种深度为3～5cm，播种完成后将催芽床放置在室内，每天全天光照处理，在20～25℃温度下，进行催芽处理，待播种后的籽粒发芽出苗后，进行春化处理，将F0代杂种籽粒对应的幼苗记为F1代亲本幼苗，将F0′代杂种籽粒对应的幼苗记为F1′代亲本幼苗，将F1代亲本幼苗移栽至1号温室中，将F1′代亲本幼苗移栽至2号温室中；
6)设定1号温室的温度为20～25℃，每天上午十点至下午六点进行光照处理，在F1代亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1代亲本生长至孕穗期后，对F1代亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
设定2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在F1′亲本幼苗生长过程中淘汰病弱和发育不良的植株，当生长良好的F1′亲本生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后持续保持2号温室的温度为25～28℃，每天全天进行光照处理，在刹割保留的F1′代亲本植株重新生长至孕穗期后，对F1′亲本植株进行第二次刹割处理，保留地面以上20～25cm的植株部分，然后设定温室的温度为6～8℃，不进行光照处理；
7)待春分后，同时将步骤6)中1号温室中保留的F1代亲本植株和2号温室中保留的F1′代亲本植株移栽至同一块大田中，以F1代亲本植株为母本，以F1′代亲本植株为父本，待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F1代杂交种；
8)播种F1代杂交种籽粒，筛选生长发育优异的植株作为母本；播种普通小麦籽粒，筛选生长发育优异的植株作为父本；待母本和父本授粉完成后，立即对母本穗喷施促生长制剂，待麦粒生长成熟，得F2代杂交种；
9)播种F2代杂交种，系谱法选育，得抗病、抗倒伏、耐贫瘠、耐旱性能稳定的小麦新品种，即完成。
2.如权利要求1所述的普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，其特征在于，步骤7)和步骤8)中所述的促生长制剂中各组分的质量体积浓度为：赤霉素150mg/L、硝普钠120mg/L、氨基酸螯合微量元素50mg/L。
3.如权利要求2所述的普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，其特征在于，所述氨基酸螯合微量元素为氨基酸螯合锌和氨基酸螯合硼。
4.如权利要求3所述的普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，其特征在于，所述促生长制剂的喷施量为50～80L/亩。
5.如权利要求1～4任一项所述的普通小麦与天蓝偃麦草杂交选育方法，其特征在于，所述普通小麦品种为济麦22。
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