CN108849474B - 一种提高甘薯集团杂交制种产量的方法 - Google Patents

一种提高甘薯集团杂交制种产量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高甘薯集团杂交制种产量的方法。本发明提供的方法包括如下步骤：1)制种基地的选择；2)制种亲本的选择；3)移栽及栽后管理；4)去杂去病；5)打顶和搭架；6)种子的收获；7)种子的干燥和储藏。本发明有益效果如下：1、设置隔离区，避免了其他非目标亲本杂交的可能，提高了制种质量。2、仅栽种一种类型的甘薯，提高了后代通过鉴定的概率。3、通过隔离试种和疫情的检测最大限度减低甘薯病虫害传播风险，有效避免了甘薯病虫害的传播。4、通过去除主蔓，获得更多侧蔓，提高开花量，保证坐果率。5、在制种田四周和中间种植蜜源植物，以利于吸引蜜蜂传粉，提高制种产量。本发明的制种方法为甘薯新品种培育奠定了基础。

Description

一种提高甘薯集团杂交制种产量的方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种提高甘薯集团杂交制种产量的方法。
背景技术
甘薯是一种重要的粮食、饲料、工业原料和能源作物。近些年，随着全球石油供给形势的日益严重，生物质能源的开发和利用日益重要。甘薯单位面积淀粉产量高，被认为是生产燃料乙醇的理想原料。甘薯作为新型的能源用植物，其市场潜力巨大，它将在我国能源安全中扮演重要的角色。甘薯需求的不断增长，这就要求培育出更多的新品种。
甘薯新品种的选育方法有如下几种：放任授粉、定向杂交、芽变和系选。从2005-2014年我国鉴定甘薯品种变化情况看，通过放任授粉方式鉴定的新品种数量为64个，占60.4％；通过定向杂交方式鉴定的新品种数量为40个，占37.7％；通过芽变方式鉴定的新品种数量为1个，占0.9％；通过系选方式鉴定的新品种数量为1个，占0.9％。放任授粉和定向杂交是甘薯新品种选育的主要手段，其中通过放任授粉方式选育的新品种数量最多(王连军，雷剑，苏文瑾等.2005～2014年甘薯品种国家鉴定情况分析.湖北农业科学.2015年第54卷第12期)。从实生种子到品种审定需要经过初选、复选、品系比较、国家区试和生产示范等过程，最终能够获得审定的概率极低(王庆美，张立明，李爱贤等.甘薯实生种子后代的筛选鉴定和评价.山东农业科学.2007年第5期)。国内的育种单位每年都需要创制大量杂交种子，但是甘薯属短日照植物，在中国北方由于光照时间长，绝大多数品种不能自然开花。为克服这一障碍，甘薯育种工作者们通常采用嫁接和短日照处理相结合的方法促进甘薯开花结实，这就需要花费大量的时间和精力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高甘薯集团杂交制种的产量。
为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种甘薯集团杂交制种的方法。
本发明提供的甘薯集团杂交制种的方法包括如下步骤：将同一类型不同品种的甘薯种苗移栽至制种基地，采用放任授粉的方式进行集团杂交制种，同时在所述制种基地四周和不同品种的甘薯种苗中间种植蜜源植物。
上述方法中，所述制种基地要求无病虫害、至少连续3年未种过甘薯且至少5公里内的土地不种植甘薯，实现隔离种植，通过隔离区的设置避免其他非目标亲本杂交的可能。在本发明的一个实施例中，在海南陵水选择无病虫害、连续3年未种过甘薯、5公里内的土地也不种植甘薯的田块作为移栽定植地，所述制种基地土层深厚、地力肥沃、地势平坦、排灌方便且交通便利。
上述方法中，所述集团杂交制种为根据甘薯不同育种目标有计划的选择4-8个亲本组成一个集团，集团内自由授粉，集团间隔离控制授粉，进行杂交制种，而其它步骤则按常规育种程序进行选育。
用于进行集团杂交制种的品种数量通常为4-8个。在本发明的一个实施例中，所述用于进行集团杂交制种的品种数量为6个。
上述方法中，正确选择亲本是制种能否成功的关键之一。根据育种目标正确选配杂交亲本，才能达到预期的效果，选用亲本性状的好坏直接关系到杂种后代的优劣。所述制种亲本要求无病虫害、生长健壮且抗病性强，宜由育成单位或育种家直接提供。
上述方法中，所述甘薯种苗的类型可为淀粉型、食用型、高花青素型或菜用型；在本发明的一个实施例中，所述甘薯种苗的类型具体为淀粉型。
进一步的，所述甘薯种苗的苗龄可为30-150天；优选为90天；
所述甘薯种苗的剪切长度可为30-40cm，包括顶芽和侧芽，剪切位置在距离顶芽30-40cm处。
上述方法中，所述甘薯种苗采用畦作；
进一步的，所述畦宽为45-55cm，畦高为30-40cm，沟宽为25-35cm；
不同品种的甘薯种苗材料随机移栽，每畦可移栽1个品种或多个品种，不同品种的甘薯种苗材料中间间隔90-110cm，如每畦移栽两个不同品种(品种1和品种2)时，每行的前半行可移栽品种1，后半行可移栽品种2。每畦移栽2行，行距为20-30cm，株距为20-30cm。
更进一步的，所述畦宽为50cm，畦高为35cm，沟宽为30cm；每畦移栽1个品种，不同品种的甘薯种苗材料中间间隔100cm。每畦移栽2行，行距为25cm，株距为25cm。在本发明的实施例中，先移栽鄂薯6号品种，再依次移栽渝薯15、徐薯36、万薯5号、苏薯29和徐薯22。
上述方法中，所述蜜源植物可为乌桕、鹅掌柴、山芝麻、苦楝树、石斑木、两面针、余甘子、白背叶或油菜等。在本发明的一个实施例中，所述蜜源植物具体为油菜。
上述方法中，所述甘薯种苗主蔓长至1.0m时还包括将顶端去除和搭架的步骤。所述顶端去除可促进侧枝生长，增加开花数量。所述搭架可按照如下方法进行：将约2.0m竹竿插入土中，插入深度为20公分，每3-4根竹竿在上部捆在一起。
上述方法中，移栽后还包括施肥、浇水、去杂去病的步骤。所述去杂去病遵循宁可错拔、不可漏拔的原则。根据叶形、叶色、顶叶色、茎色等性状拔除杂株、病株和变异株，以确保亲本的纯度。
上述方法中，种子成熟时每周收获一次，并将成熟种子放入尼龙网袋中干燥。由于尼龙网袋是透气透光，将成熟种子放入尼龙网袋中可使甘薯种子继续干燥和成熟，还可减少挂牌的次数，降低劳动强度。
所述种子收获后还包括晾晒干燥和储藏的步骤。晾晒干燥切忌温度太高，以免烧坏种子，具体可在竹编簸箕上(竹编簸箕离地高度大于1米)进行晾晒干燥。储藏的温度为-20度。
上述方法中，所述甘薯种苗的品种具体为鄂薯6号、渝薯15、徐薯36、万薯5号、苏薯29和徐薯22。
上述方法在提高甘薯集团杂交制种产量中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明具有如下有益效果：1、本发明设置了隔离区，避免了其他非目标亲本杂交的可能，提高了制种质量。2、本发明仅栽种一种类型的甘薯，提高了后代通过鉴定的概率。3、本发明通过隔离试种和疫情的检测可最大限度减低甘薯病虫害传播的风险，有效避免了甘薯病虫害的传播。4、本发明通过去除主蔓，获得了更多侧蔓，提高了开花量，保证了坐果率。5、本发明通过在制种田四周和中间种植油菜或其他蜜源植物，以利于吸引蜜蜂传粉，提高了制种产量。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
下述实施例中的甘薯品种“鄂薯6号”：记载于“苏文瑾,王连军,雷剑等.激素组合对甘薯鄂薯6号茎尖愈伤组织诱导及植株再生的影响.湖北农业科学.2012年第51卷第23期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“渝薯15”：记载于“侯夫云,解备涛,董顺旭等.淀粉型甘薯品种的引进与鉴定评价.山东农业科学.2018年第50卷第4期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“徐薯36”来源于江苏徐州甘薯研究中心，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“万薯5号”：记载于“王良平,张菡,乐正碧等.密度和施肥对甘薯品种万薯5号淀粉含量的影响.作物杂志.2012年第1期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“苏薯29”：记载于“贾赵东,马佩勇,边小峰等.高淀粉多抗甘薯新品种苏薯29的选育.南方农业学报.2018年第5期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“徐薯22”：记载于“马代夫,谢逸萍,李洪民等.高淀粉甘薯新品种徐薯22的选育与栽培要点.江苏农业科学.2003年第6期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“鄂薯10号”：记载于“王连军,雷剑,苏文瑾等.2005-2014年甘薯品种国家鉴定情况分析.湖北农业科学.2015年第12期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“豫薯10号”：记载于“杨爱梅,雷书声,徐庆玉.甘薯新品种豫薯10号.河南农业科学.1997年第3期”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“皖薯610”来源于安徽省农业科学院，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的甘薯品种“郑红26”来源于河南省农业科学院，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。
下述实施例中的速效硫酸钾通用型复合肥，总养份≥45％，氮、磷、钾的含量分别为15％、15％、15％，可购自京东或天猫商城或农资市场。
实施例1、在海南陵水开展甘薯集团杂交制种
一、制种基地的选择
本发明的甘薯集团杂交制种方法对制种基地的要求如下：无病虫害、至少连续3年未种过甘薯，且至少5公里内的土地不种植甘薯，实现隔离种植。
针对此要求，本实施例在海南陵水选择无病虫害且连续3年未种过甘薯的田块作为制种基地进行移栽定植。该田块土层深厚、地力肥沃、地势平坦、排灌方便、交通便利，且5公里内的土地不种植甘薯。
二、制种亲本的选择
甘薯种苗品种：鄂薯6号、渝薯15、徐薯36、万薯5号、苏薯29、徐薯22(由育成单位提供)；
甘薯种苗苗龄：90天；
甘薯种苗生长情况：无病虫害、生长健壮；
甘薯种苗长度：剪切长度为30-40cm的扦插苗，包括顶芽和侧芽，剪切位置在距离顶芽30-40cm处；
甘薯种苗类型：淀粉型；薯块烘干率≥31％；
甘薯种苗抗病性：抗病性强、抗多种主要病害(根腐病、黑斑病、茎线虫病、根腐病、薯瘟病)。
三、移栽
于2016年9月20日进行甘薯种苗移栽，采用集团放任授粉的方式进行制种。具体如下：甘薯种苗采用畦作，畦宽为50cm，畦高为35cm，沟宽为30cm。每畦移栽1个品种，不同品种的甘薯种苗材料中间间隔100cm。每畦移栽2行，行距为25cm，株距为25cm。不同品种的甘薯种苗可随机栽培，在本实施例中，先移栽鄂薯6号品种，再依次移栽渝薯15、徐薯36、万薯5号、苏薯29和徐薯22。
于2016年9月下旬至10月中旬在田地四周和不同甘薯种苗品种材料中间种植油菜，以利于吸引蜜蜂传粉。每亩播种0.4-0.5公斤油菜种子，播种方式为精细撒播。
四、移栽后田间管理
1、施肥
甘薯苗移栽前每亩施用20公斤基肥(速效硫酸钾通用型复合肥)，移栽后根据甘薯生长情况按照常规方法适时进行追肥。
2、浇水
甘薯苗移栽后要浇足定根水。
3、去杂去病
甘薯苗移栽后及时去杂去病。根据叶形、叶色、顶叶色、茎色等性状及时拔除杂株、病株。遵循宁可错拔、不可漏拔的原则，彻底去除杂株、变异株、病株以确保亲本的纯度。
4、打顶和搭架
在甘薯苗主蔓长至1.0m时，将顶端去除，促进侧枝生长，增加开花数量。每个亲本单独搭支架。搭支架方法具体如下：将长约2.0m的竹竿插入土中，插入深度为20公分，每3-4根竹竿在上部捆在一起。
油菜的田间管理方法(灌溉、除草、施肥)同薯苗管理方式一致。
五、种子的收获及干燥和储藏
1、种子的收获
于2017年1-4月，种子变成黑色即为成熟种子，由于其是陆续成熟，每周收获一次成熟种子，并将成熟种子放入尼龙网袋中，暂时挂在对应材料的竹竿上。由于尼龙网袋是透气透光的，可使收获的甘薯种子继续干燥和成熟，还可减少挂牌的次数，降低劳动强度。
2、种子的干燥和储藏
将收获的种子统一编号，在竹编簸箕上(竹编簸箕离地高度大于1米)晾晒干燥，切忌在水泥地面上晒种，因水泥地面温度太高，易将种子烧坏。将晾晒后的成熟干燥的种子放置在-20度保存，一般5-10年仍能保持较高的发芽率。
六、种子产量
分别统计不同亲本材料的种子产量。结果表明：鄂薯6号收获种子986粒；渝薯15收获种子1316粒、徐薯36收获种子843粒、万薯5号收获种子1130粒、苏薯29收获种子601粒、徐薯22收获种子945粒。
对比例1、甘薯连作地开展甘薯集团杂交制种
一、制种基地的选择
在海南陵水以甘薯连作地作为制种基地进行甘薯种苗移栽定植。
二、制种亲本的选择
同实施例1的步骤二。
三、移栽
同实施例1的步骤三。
四、移栽后管理
同实施例1的步骤四。
五、种子的收获及干燥和储藏
同实施例1的步骤五。
六、病害发生情况及种子产量
结果表明：由于在甘薯连作地开展甘薯集团杂交制种，甘薯小象甲发病严重，并未收获得到种子。由此可见，制种地的选择是成功开展甘薯集团杂交制种的关键因素。
对比例2、以未加以选择的制种亲本开展甘薯集团杂交制种
一、制种基地的选择
同实施例1的步骤一。
二、制种亲本的选择
甘薯种苗品种：鄂薯10号、豫薯10号、郑红26、皖薯610；
甘薯种苗苗龄：90天；
甘薯种苗生长情况：无病虫害、生长健壮；
甘薯种苗长度：剪切长度为30-40cm的扦插苗，包括顶芽和侧芽，剪切位置在距离顶芽30-40cm处；
甘薯种苗类型：菜用型(鄂薯10号)、食用型(豫薯10号、皖薯610)、淀粉型(郑红26)；薯块烘干率≤30％；
甘薯种苗抗病性：抗多种主要病害(根腐病、黑斑病、茎线虫病、根腐病、薯瘟病)。
三、移栽
同实施例1的步骤三。
四、移栽后管理
同实施例1的步骤四。
五、种子的收获及干燥和储藏
同实施例1的步骤五。
六、种子产量
分别统计不同亲本材料的种子产量。结果表明：鄂薯10号收获种子10粒、豫薯10号收获种子94粒、郑红26收获种子34粒、皖薯610收获种子11粒。由此看出：以未加以选择的制种亲本进行杂交制种，由于部分亲本开花和结实能力非常差，最终结实量不到实施例1结实量的10％。

Claims (7)

1.一种甘薯集团杂交制种的方法，包括如下步骤：将同一类型不同品种的甘薯种苗移栽至制种基地，采用放任授粉的方式进行集团杂交制种，同时在所述制种基地四周和不同品种的甘薯种苗中间种植蜜源植物；所述制种基地无病虫害且至少连续3年未种过甘薯；所述制种基地至少5公里内的土地不种植甘薯；用于进行集团杂交制种的甘薯种苗的品种为鄂薯6号、渝薯15、徐薯36、万薯5号、苏薯29和徐薯22。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述甘薯种苗的苗龄为30-150天；所述甘薯种苗的剪切长度为30-40 cm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述甘薯种苗采用畦作；所述畦宽为45-55 cm，畦高为30-40 cm，沟宽为25-35 cm；每畦移栽一个品种或多个品种；不同品种的甘薯种苗材料中间间隔90-110 cm；所述移栽的行距为20-30 cm，株距为20-30 cm。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述蜜源植物为油菜。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述甘薯种苗主蔓长至1.0m时还包括将顶端去除和搭支架的步骤。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：种子成熟时每周收获一次，并将成熟种子放入尼龙网袋中晾晒干燥。
7.权利要求1-6任一所述的方法在提高甘薯集团杂交制种产量中的应用。
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