CN108849327A - 一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，属于小麦抗病育种领域。为了克服现有技术中赤霉病接种鉴定费工费时且发病效果差、抗赤霉病后代选择难度大的不足，本发明提供一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，该方法包括育苗、气候箱培育、移栽及移栽后管理等步骤。本发明与冬季温室加代结合，一年种植小麦两代，相比一年一代，成倍加快抗赤霉病小麦选育进程。本发明抗赤霉病育种效率高、育种条件可控且稳定性高，适合在抗病小麦育种中推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，属于小麦抗病育种领域。
背景技术
小麦赤霉病别名麦穗枯、烂麦头、红麦头，是小麦的主要病害之一。小麦赤霉病在全世界普遍发生，主要分布于潮湿和半潮湿区域，尤其气候湿润多雨的温带地区受害严重。从幼苗到抽穗都可受害，主要引起苗枯、茎基腐、秆腐和穗腐，其中为害最严重的是穗腐。
该病由多种镰刀菌引起，大部分的致病菌都属于半知菌亚门真菌。春季气温7℃以上，土壤含水量大于50%形成子囊壳，气温高于12℃形成子囊孢子。在降雨或空气潮湿的情况下，子囊孢子成熟并散落在花药上，经花丝侵染小穗发病。迟熟、颖壳较厚、不耐肥品种发病较重；田间病残体菌量大发病重；地势低洼、排水不良、粘重土壤，偏施氮肥、密度大，田间郁闭发病重。在中国北部、东北部麦区，病菌能在麦株残体、带病种子和其它植物如稗草、玉米、大豆、红蓼等残体上以菌丝体或子囊壳越冬。在北方冬麦区则以菌丝体在小麦、玉米穗轴上越夏越冬，次年条件适宜时产生子囊壳放射出子囊孢子进行侵染。赤霉病主要通过风雨传播，雨水作用较大。
目前针对该传播疾病的药剂防治主要是用增产菌拌种的方式预防。每667m^2用固体菌剂100～150g或液体菌剂50ml对水喷洒种子拌匀，晾干后播种。防治重点是在小麦扬花期预防穗腐发生。在始花期喷洒，要在小麦齐穗扬花初期（扬花株率5～10%）用药。药剂防治应选择渗透性、耐雨水冲刷性和持效性较好的农药，每亩可选用25%氰烯菌酯悬浮剂100～200毫升，或40%戊唑·咪鲜胺水乳剂20～25毫升，或28%烯肟·多菌灵可湿性粉剂50～95克，对水30～45公斤细雾喷施。视天气情况、品种特性和生育期早晚再隔7天左右喷第二次药，注意交替轮换用药。此外小麦生长的中后期赤霉病、麦蚜、粘虫混发区，667m^2用40%毒死蜱30ml或10%抗蚜威10g加40%禾枯灵100g或60%防霉宝70g加磷酸二氢钾150g或尿素、丰产素等，防效优异。
虽然药剂防治对于小麦赤霉病的防治具有一定的效果，但其作用时间短，如果防治不及时往往会造成赤霉病的大爆发，给小麦产量造成重要影响。如果能够通过育种方式繁育出能够抗赤霉病的品种则无疑成为控制其病菌传播的最有效途径。
中国发明专利ZL201610564054.X公开了一种小麦赤霉病抗病育种方法，该育种方法的步骤包括：（1）筛选小麦赤霉病高抗资源和育种主干亲本；（2）鉴定赤霉病粗毒素筛选压；（3）将赤霉病高抗资源和育种主干亲本杂交，获得F1杂交种；（4）F1杂交种花培获得单倍体植株；（5）单倍体植株继代壮根；（6）单倍体植株浸根加倍；（7）花培苗单株收种获得花培家系，进一步农艺性状、赤霉病抗性筛选获得小麦赤霉病抗性品系。
中国发明专利ZL201410800333.2公开了一种小麦赤霉病防治方法，包括如下步骤：(1)配制硒制剂溶液；(2)在晴好天气，在小麦扬花期的用喷雾设备喷施上述浓度的硒制剂溶液1-3次为处理组，并喷清水作为对照组；(3)在花后3-5天的晴好天气，即灌浆初期，用喷雾设备在处理组上喷洒硒制剂溶液1-3次，并喷清水作为对照组；(4)记载处理组和清水对照组赤霉菌在穗部的扩展速度；(5)记载花后21-25天处理组和清水对照组的病小穗率；(6)收获后记载籽粒感染率。
发明内容
本发明黄淮北片小麦抗赤霉病育种高效抗病鉴定方法，利用黄淮北片大棚在冬季加代及小麦选育的基础上，通过大棚温湿度控制使小麦赤霉病稳定有效发病，解决了黄淮北片小麦育种中存在的赤霉病接种鉴定费工费时且发病效果差、抗赤霉病后代选择难度大等问题，加快了黄淮北片麦区小麦抗赤霉病育种进程。
本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系植入盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
如上所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。
如上所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在30℃-34℃之间，控制湿度在80-90%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在55%-65%。优选地，所述的开花期高温高湿处理是指控制温度为32℃，控制湿度为85％；开花期控温控湿处理是指控制温度为28℃，控制湿度为60％。
如上所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
本发明所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法中育苗盘在人工气候箱中培养以及小麦各时期的温度湿度控制是保证抗赤霉病小麦育种的关键因素，改变其参数则抗病能力显著下降。
本发明所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明通过大棚温湿度控制可以使得小麦赤霉病稳定有效发病，其相对于现有技术效率高，成本低。通过本发明所述的育种方法解决了黄淮北片小麦育种中存在的赤霉病接种鉴定费工费时及抗赤霉病后代选择难度大等问题，加快了黄淮北片麦区小麦抗赤霉病育种进程。本发明所述的方法适合在小麦科研育种上进行推广应用。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但所述实施例并不以任何方式限定本发明专利保护的范围。
实施例1黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬把当年夏天收获的赤霉病高抗资源的小麦种子植入盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在30℃，控制湿度在80%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在55%。所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
实施例2黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在34℃，控制湿度在90%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在65%。所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
实施例3 黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在32℃之间，控制湿度在85%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在60%。所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
实施例4 黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在34℃之间，控制湿度在80%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在65%。所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
实施例5黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法
一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在30℃，控制湿度在90%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在55%。所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
对比实施例 1
除去省略步骤2）外，其余同实施例3。
对比实施例2
步骤2）种设置黑夜和白昼时长等长，均为12小时，其中白昼温度控制在10℃，黑夜温度控制在3.5℃。
对比实施例3
开花期控制天窗关闭天数为2天，湿度控制在75%，温度控制在30℃，天窗打开天数为2天，湿度控制在50%，温度控制在25℃。除上述不同外，其余同实施例3。
以小麦赤霉病是否稳定发病、以及开花期发病时间、育种小麦后代抗性评价作为指标考察本发明黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法的育种情况。实验结果见表1.
小麦赤霉病是否稳定发病：目测确定小麦赤霉病是否发病。
开花期发病时间：自开花期控制温湿度控制后确定是否可以稳定发病，计算发病时间
抗性评价：以“苏麦3号”作为高抗对照、“太麦198”作为中抗对照、“绵阳26”作为高感对照、“扬麦5号”作为中感对照。通过目测与统计病穗率确定育种的抗性。
表1本发明抗赤霉病小麦育种的方法的稳定发病情况以及后代抗性评价
| 组别 | 赤霉病是否稳定发病 | 发病时间（天） | 育种小麦后代抗赤霉病抗性评价 |
| 实施例1 | 是 | 8-10 | 高抗 |
| 实施例2 | 是 | 10-12 | 中抗 |
| 实施例3 | 是 | 7-8 | 高抗 |
| 实施例4 | 是 | 9-11 | 高抗 |
| 实施例5 | 是 | 11-13 | 中抗 |
| 对比实施例1 | 是 | 10-12 | 高感 |
| 对比实施例2 | 是 | 20-25 | 中感 |
| 对比实施例3 | 否 | - | 高感 |
由表1可以看出，本发明所述抗赤霉病小麦育种的方法通过控制生长过程中的条件均可以稳定发病，发病时间在7-13天左右，通过控温控湿条件收获的小麦后代的抗性介于中抗和高抗之间，能够获得稳定遗传。而改变开花期温度湿度控制则不能获得赤霉病抗性后代，其后代表现为高感。省略人工气候箱或者改变人工气候箱的条件则会使得发病时间显著延长或者不能获得抗性后代。在本发明所述的实施例中，实施例3获得小麦后代抗性表现最佳，为本发明最佳实施例。
本发明通过蔬菜大棚冬季加代与人为控制管理，使小麦赤霉病自然发病，省去了实验室内培养赤霉病菌、制备菌液、田间喷雾接种或用移液枪单花滴注等繁琐过程，节省了人力物力成本并提高了效率。本发明与冬季温室加代结合，一年种植小麦两代，相比一年一代，成倍加快抗赤霉病小麦选育进程。本发明抗赤霉病育种效率高、育种条件可控且稳定性高，适合在抗病小麦育种中推广应用。
Claims (5)
1.一种黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其包括如下步骤：
1）育苗：8月下旬，把当年夏天收获的低代组合和高代品系培育在盛有营养土的育苗盘中，喷水至营养土吸水饱和；
2）将育苗盘移入人工气候箱中，设置黑夜时长22小时，温度控制在3.5℃，设置白昼时长2小时，温度控制10℃；
3）移栽：9月下旬将育苗盘带苗移入大棚中并将大棚窗口全部打开；
苗期管理：育苗盘移入大棚4-6天后向幼苗施尿素肥，施肥量为25kg/亩，大水漫灌浇透；
拔节期管理：施复合肥30kg/亩，过遍小水；
抽穗期管理：大水漫灌，日间控制温度在10℃-30℃，晚上控制温度不低于8℃；
开花期管理：大棚天窗关闭3天进行高温高湿处理，打开天窗1天进行控温控湿处理，持续间隔处理，直至小麦赤霉病发病；
后期管理：小麦赤霉病发病后，控温控湿直至成熟收获，即筛选并得到中抗或高抗赤霉病小麦低代组合和高代品系。
2.根据权利要求1所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其特征在于，所述的赤霉病抗性鉴定的小麦材料为世代F2以上或重点高代品系。
3.根据权利要求1所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其特征在于，所述的开花期高温高湿处理是指控制温度在30℃-34℃之间，控制湿度在80-90%之间；开花期控温控湿处理是指控制温度在28℃±2℃，控制湿度在55%-65%。
4.根据权利要求3所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其特征在于，所述的开花期高温高湿处理是指控制温度为32℃，控制湿度为85％；开花期控温控湿处理是指控制温度为28℃，控制湿度为60％。
5.根据权利要求1所述的黄淮北片抗赤霉病小麦育种的方法，其特征在于，所述后期管理中控温控湿是指控制温度在25℃±2℃，控制湿度在65％以下。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181123 |