CN109964812A - 一种多抗广适选择混合小麦育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多抗广适选择混合小麦育种方法,属于农作物育种领域,该方法是在小麦杂种F2代开始选株,中选单株考种后取单穗脱粒混合,播种F3代;F3代继续选株,中选单株考种后取单穗脱粒混合,播种F4代;F4代选株,考种,单株脱粒后不再混合,而是开始种植株系鉴定;若株系集成较多目标性状且单株间性状表现较一致,可定为重点株系提升小区鉴定试验并保留3‑5个单株保纯;若株系性状分离,则在株系中再选单株,下年度再行种植株系鉴定,直至获取稳定世代。最终,在稳定世代,进行多点品比鉴定。该方法在杂种后代选种时更好地保留优良基因,早期选择优异单株,淘汰不良个体,提高育种效率,缩短育种年限。
Description
技术领域
本发明属于农作物育种领域,具体,涉及一种多抗广适选择混合小麦育种方法。
背景技术
较国外发达国家,我国小麦育种开始较晚,从资源征集到育种经验均相对落后,上世纪20年代,我国老一辈小麦育种家开始从国外引种,征资源,开始了我国近代小麦育种,1921-1925年,我国先后从国外引进小麦300多份,并从中筛选出当时的推广品种碧玉麦;1932年,我国从英国购进小麦品种1700份,并成功从中筛选出南大2419、矮粒多、中农28等品种在长江流域推广;1946年北京农学院从美国引种2000份,并从中筛选出胜利麦和早洋麦等在我国北方种植。还有后期在我国推广面积较大的阿夫,阿勃郑引1号等。这些品种有直接引种的,部分是系统选育。随着资源丰富,杂交育种开始迅速开展,同时结合混合法、系谱法、衍生系统法和一粒传法的后代处理,小麦新品种层出不穷,我国小麦新品种经历了多次更新换代。但随着小麦产量的逐步提高,小麦育种逐渐进入瓶颈期,怎样利用有限的资源,在一定的育种规模下,保证选育质量,提高育种效率是当下面临的主要问题。
《中国小麦学》一书中指出,目前我国小麦杂交组合成功率仅为1%(90年代),为了提高育种质量和效率,大家对杂交组合数量和后代处理方式各不相同,有人认为要少组合,大群体,用系谱法,他们的依据为,小麦有21对染色体,杂交后形成的基因分离是复杂的,要想保证从中把符合育种目标的基因组合筛选出来,必须以大群体后代保留尽可能多的基因变异,以便从中筛选鉴定出优良后代;有人则认为应多组合,小群体,用混选法,他们的依据是,根据遗产学和统计学原理,在组合亲本遗传背景相差不大时,适当增加选择压力(固定选株数目),大群体和小群体在选择效果上差别不大;同时,品种间杂交分离要比品种杂交后代系统内分离丰富,因此主张用品种间杂交分离多样性代替品种杂交后代分离,以期多出现有利变异,提高选择效果。但金善宝老先生指出,小麦杂交后代没有群体保障,优良基因变异分离不出来,选择也就无从谈起,因此为了多做组合无限制压缩后代群体的做法无异于削足适履。
现有技术中常用混合选择法和系统选育法进行杂种后代处理。传统的混合选择法工作要点是在小麦自花授粉的杂种分离世代,按组合混合种植,只淘汰劣株,不加选择,直到杂种后代纯合百分率达到80%以上(F4代)时,才开始选择单株(选择符合育种目标的单株,即选择具有能够较好结合双亲父母本优点的单株,譬如成穗多,穗部结实性好,籽粒饱满度好,千粒重高,抗病性好,抗寒性好等特性,聚合双亲优点越多越好,继承双亲缺点越少越好),下一代即成为系统(株系),然后选拔更优良系统进行升级试验。该方法的优点是最大可能地保留了组合的变异和基因,保证了选育出优良株系的概率,同时育种规模得到有效控制,较好减轻了工作量。不足之处是只在F4代选株,前期没有进行有效选择,优良株系不能被及时发现。
传统的系谱法的工作要点则是在小麦杂种在经历了分离最明显的F2代后,开始进株系选择,直至到F5-F6代品系稳定。该方法的主要特点是目的性强,株系的不同分离均被有效保留,优良基因不流失。不足之处就是工作量大,育种效率偏低。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种多抗广适选择混合小麦育种方法。该方法在杂种F2和F3代选种时,按育种目标精选单株,有效混合后种植下一代,充分发挥混合选择法和系谱法的优势,弥补二者的不足,以少量株系鉴定和大范围选择混合为基础,更好地保留优良基因,个别优异单株早期提升,防止优异分离个体丢失,提高育种效率,缩短育种年限。
一种多抗广适选择混合小麦育种方法,包括以下步骤:
(1)亲本选配:选择目标性状互补、遗传远源的小麦父本和小麦母本;
(2)杂种F1代:杂种F1代不做单株选择,个别生理性早衰组合淘汰,其余只按杂种优势分级,脱粒、播种;
(3)杂种F2-F3代:在杂种F2代和杂种F3代进行选株,中选单株收获,考种后每株取单穗,脱粒后按组合混合,播种;
(4)杂种F4、F5及以上世代:在杂种F4代进行选株,中选单株收获,考种后按单株脱粒,种植株行,进行株系鉴定;若株系集成较多目标性状且单株间性状表现较一致,收获提升小区鉴定并保留3-5个单株保纯,获取稳定世代;若株系仍有性状分离,则对株系选株,下年度继续种植株行,直至获得稳定世代;
(5)对稳定世代进行产量鉴定:采用异地多点鉴定方法进行产量试验,选育出高产稳产且具有多种抗逆性的小麦品种。
进一步的,在杂种F2-F3代,个别优异单株提升到株系鉴定试验,提升单株量不超组合中选单株量10%,避免过多增加株系鉴定工作量。
进一步的,所述株系鉴定和小区鉴定重点鉴定丰产性、抗寒性、抗倒性、抗病性、幼苗习性、叶型叶色、株型、穗型、籽粒结实性、成熟期及其它农艺性状。
进一步的,杂种F2、F3和F4代均为早播,以提高抗寒性。
更进一步的,所述早播为较正常生产播种期提前一周播种。
进一步的,在不同世代选择单株时以不同标准控制株高;其中,杂种F2、F3和F4代的选株控制株高为65-75cm、株系鉴定时的株高为70-80cm、产量鉴定时的株高为75-85cm。
进一步的,在F2-F5世代改以往“点播春性诱发行”为“条播种植半冬性诱发行”,增加诱发行繁茂度,加重诱发行发病程度;改以往“单一接种条锈病或叶锈病”为“接种条锈和叶锈混合菌群”,以提高选育品种的广谱抗病性。
进一步的,对F5及以后世代实行不同密度和肥水管理以提高品种抗倒性。
进一步的,在小区鉴定世代采用多点鉴定,提高品种适应性。
本发明采取的技术手段和措施:
1、广泛征集资源,充分鉴定资源,利用远缘杂交,解决亲本遗传相近分离简单,后代遗传狭窄适应性差等问题。
2、准确设立育种目标,根据目前生产上品种利用的现状,结合生产上面临的问题,设立前瞻性育种目标,选育出的新品种要适合5年后市场需求;解决育种目标单一,选育出的品种在生产上生存期短的问题。
3、严格按照小麦杂交组配原则进行亲本选择,要求遗传远源提高后代适应性,以生产上高产推广种为母本给予后代高产基础,双亲目标性状尽量互补,确保后代能分离出符合育种目标的株系;以混合为基础,以选择为压力,混合保障大量基因分离保留,选择单株提升早代优异性,淘汰不良个体,提高中选概率,缩短育种年限。以上措施解决了盲目扩大杂交数量,杂交组合淘汰率高,盲目混合,育种效率低的问题。
5、早代早播抗寒、抗纹枯鉴定;不同世代株高控制,确保选育出的新品种矮秆抗倒;不同世代实行不同密度和肥水管理,提高品种抗倒性鉴定;条播种植半冬性诱发行,同时接种条锈、叶锈混合菌群,加重诱发行发病,提高后代抗病鉴定效果;异地多点鉴定,解决了统一环境选种,选育出的品系抗性单一,综合抗性差,适应性差的问题。
本发明的有益效果:
1、占地较少,工作量较少。
2、特别优异组合重点观察,提高单株选种量,加大筛选力度,可有效缩短育种年限,提高育种效率。
3、本发明与传统混选法相比,在F2和F3代进行选株后混合脱粒种植下一代,选种目的性更强,混合群体中更容易出现符合目标性状的单株,提高育种效率;与传统系谱法相比,进行的选择混合较好地保留了优良基因,减少株系鉴定工作量,在有效保留组合基因变异的同时,能更多的得到稳定品系,提高育种效率。
附图说明
图1是本发明所述育种方法的操作流程示意图。
具体实施方式
一种多抗广适选择混合小麦育种方法,如图1所示,具体操作如下:
按照小麦杂交组配原则进行亲本选择,其中,以生产上高产推广种为母本;亲本杂交,获得杂交F1代,F1收获的种子为F2,种植获F2植株,进行选株,一般选择比较符合育种目标的单株100株,经考种后,每个单株取单穗,脱粒混合,播种,得F3代植株;F3代操作同F2代,最终得F4代植株;对F4代选株,单株收回,考种后单株脱粒,不再混合,而是种植株行,得F5代,为基本稳定世代;对F5代进行株系鉴定,若株行单株间性状表现较一致且集成较多优良性状,进行单株保纯,获得F6代种子并提升小区种植鉴定,获取稳定世代;若出现性状分离或株行不整齐现象,则分株再种植株行,得F6代,直至获取稳定世代。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
一种多抗广适选择混合小麦育种方法,具体操作如下:
选择亲本F0,杂交获取F1,杂交F1收获50株,2000粒种子(即为杂种二代F2)。F2种植3寸株距,占地1分;收获选株100株,考种后取单穗脱粒混合,种植F3,确保5000粒,同时提升个别特优单株,种植F3成株行;F3同F2种植,占地1分,收获300株,取单穗混合种植F4,确保8000粒,这个过程依然可以提升单株进行株系鉴定;F4同上种植,收获400-500株提升下年度株系鉴定(F5代,基本稳定)。以此方法,种植10个组合,杂交F1单行或三行种植,1.5米行长,占地面积最多9平方米;F2-F4一个世代占地1亩,早代(F1-F4)总占地面积约3亩;到F5代可得到稳定株系4000-5500个,合计按常年小麦杂交系统选育中选率1%计算,每年组合可得到40-55个稳定品系,加上前期提升株系获得的稳定品系,每年组合一般最终获得稳定品系50-65个,用时5-7年。
本发明所述多抗广适选择混合育种方法是依据杂交组配原则,借鉴墨西哥小麦玉米改良中心CIMMYT的选择混合法,在现有育种基础上结合实践提出的,所谓多抗广适,是高产、多抗,广适育种,是以高产为基础,以抗逆、抗病为保障,以广适为推力,以光、水、肥高效利用为提升,培育高产稳产,抗病抗逆等主要性状完善,同时又具备广泛适应性以便能够大面积推广,具备资源高效、适应新时期生态发展需求的小麦新品种。
采用本发明所述育种方法,以本试验点2016-2017年试验材料中09年的组合为例,2009年做杂交组合100个,截止目前保留组合共7个,组合中选率7%,同一般育种组合中选率1%相比,高600%;株系鉴定中,株系鉴定212个,通过混合选择得到株系189个,自F3提升株系23个,占总株系的10.8%。稳定品系中,品系共30个,来自混合选择27个,来自F3提升的3个,占鉴定品系的10%。统计,从2005-2009年,本点共做杂交组合750个,每年平均150个。目前已参加各级试验品系10个,审定5个,总体组合配制成功率为6.7-13.4‰。较之前的1‰提高近10倍。
需要说明的是,本发明所述实施例仅为说明性的,并不以此限制本发明的保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为主,但以本发明精神为基础的、任何的进一步延伸或改进,均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)亲本选配:选择目标性状互补、遗传远源的小麦父本和小麦母本;
(2)杂种F1代:杂种F1代不做单株选择,个别生理性早衰组合淘汰,其余只按杂种优势分级,脱粒、播种;
(3)杂种F2-F3代:在杂种F2代和杂种F3代进行选株,中选单株收获,考种后每株取单穗,脱粒后按组合混合,播种;
(4)杂种F4、F5及以上世代:在杂种F4代进行选株,中选单株收获,考种后按单株脱粒,种植株行,进行株系鉴定;若株系集成较多目标性状且单株间性状表现较一致,收获提升小区鉴定并保留3-5个单株保纯,获取稳定世代;若株系仍有性状分离,则对株系选株,下年度继续种植株行,直至获得稳定世代;
(5)对稳定世代进行产量鉴定:采用水旱平行鉴定和异地多点鉴定方法进行产量试验,选育出高产稳产且具有多种抗逆性的小麦品种。
2.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:在杂种F2-F3代,个别优异单株提升到株系鉴定试验,提升单株量不超组合中选单株量10%,避免过多增加株系鉴定工作量。
3.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:所述株系鉴定和小区鉴定重点鉴定丰产性、抗寒性、抗倒性、抗病性、幼苗习性、叶型叶色、株型、穗型、籽粒结实性、成熟期及其它农艺性状。
4.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:杂种F2、F3和F4代均为早播,以提高抗寒性。
5.如权利要求4所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:所述早播为较正常生产播种期提前一周播种。
6.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:在不同世代选择单株时以不同标准控制株高;其中,杂种F2、F3和F4代的选株控制株高为65-75cm、株系鉴定时的株高为70-80cm、产量鉴定时的株高为75-85cm。
7.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:在F2-F5世代条播种植半冬性诱发行,接种条锈和叶锈混合菌群。
8.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:对F5及以后世代实行不同密度和肥水管理以提高品种抗倒性。
9.如权利要求1所述的一种多抗广适选择混合小麦育种方法,其特征在于:在小区鉴定世代采用多点鉴定,提高品种适应性。
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