CN110338054A - 一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法 - Google Patents

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Abstract

发明提供了一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：杂种一代种子F1获取、回交一代种子BC1获取、回交种子BC2‑BC5获取、不同品系获取、品系评价筛选、品系验证。本发明的有益效果在于：本发明的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法能够有效降低选育成本，提高选育效率，并能够有效保证选育材料系列性状的稳定性；此方法可有效应用于育种个人及单位进行定向型品种选育，具有显著的应用优势。

Description

一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的 方法
技术领域
本发明属于麻类育种技术领域，具体涉及一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法。
背景技术
工业大麻是指植株体内独有的使人致幻成瘾的活性成分四氢大麻酚(THC)含量低于0.3％且无毒品应用价值的大麻类型，在我国又称为汉麻、火麻、魁麻，俗称线麻，为一年生直立草木。工业大麻是世界上最早栽培利用的纤维之一，产于亚洲，后传入欧洲，目前主要种植分布于美国、加拿大、法国、中国、印度、土耳其、匈牙利等国家。我国已有几千年的种植和应用历史，随着科技和产业发展，工业大麻纤维的应用已经发生了颠覆性的变化，在纺织、服装、新材料以及建筑等多个领域均有其身影，并以其优异的吸湿排汗性能、天然的抗菌保健性能、良好的柔软舒适性能、卓越的抗紫外线性能、出色的耐高温性能以及独特的吸波吸附性能等，被誉为“天然纤维之王”，产品广泛应用于军、民用市场。
随着产业需求不断增长，对开展工业大麻品种培育提出了更高要求，加之原有大麻品种主要为农家品种，其纤维含量低、品质差、产量不稳定、THC含量超标等问题持续存在，原料和产品的品质难易得到保障，也增加了种植和生产成本，因而对专用型品种培育、优质品种数量以及高效的育种技术方法均提出了需求和挑战。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，该方法能够有效降低选育成本，提高选育效率，并能够有效保证选育材料系列性状的稳定性，技术方法可有效应用于育种个人及单位进行定向型品种选育，具有显著的应用优势。
本发明提供了一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，包括以下步骤：
(1)杂种一代种子F1获取：选择待改良的纤维品质优良的工业大麻品种作为母本，选择纤维含量高、稳产的纤维型汉麻品种作为父本，将前述父本与前述母本进行杂交处理，收获杂种一代种子F1；
(2)回交一代种子BC1获取：以前述杂种一代种子F1作为母本，以步骤(1)中前述父本作为父本进行回交，得到回交一代种子BC1；
(3)回交种子BC2-BC5获取：以前述回交一代种子BC1为母本，与原父本进行2-4轮回交，得到回交种子BC2-BC5；
(4)不同品系获取：在前述回交种子BC2-BC5获取过程中，选择性状优良、表现稳定的植株进行单株收获，通过筛选单株，形成不同品系；
(5)品系评价：利用田间评价圃对前述不同品系进行单株评价筛选，按照品系评价标准，保留性状表现优异的材料，所述品系评价标准包括长势强弱、株高＜3m、茎粗4.0-6.0mm、分支数＜40个、工艺长≥150cm，雌雄株或雌雄花比例约1:1或≥50％、熟期选择根据主选种植区积温情况、雌雄异株品种全麻率≥24％，雌雄同株品种全麻率≥26％，纤维产量≥1500kg/ha、原茎产量≥7500kg/ha，纤维品质以麻束断裂比强度≥0.90(cN/dtex)等系列指标；
(6)品系验证：利用田间小区开展前述表现优异的材料的产量、品质、稳定性鉴定试验，选择其中优势的材料进行鉴定试验；鉴定试验完成后设置对照品种，开展区域试验和生产试验，验证品系的农艺性状及生长发育特性、产量性状、品质性状，确认品系是否为合格品系，主要验证指标标准同品系评价标准。
作为一种优选的方法，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程通过温室完成，采用300目无纺布制作而成的专用隔离装置进行隔离繁殖，以防花粉串粉；
更为优选的是，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程通过田间完成，采用专用加固型300目无纺布制作而成的隔离罩进行隔离繁殖或采用200目无纺布制作而成的隔离袋进行隔离授粉，以防花粉串粉。
更为优选的是，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程采用空间隔离方法进行隔离繁殖，且隔离距离≥5km。
更为优选的是，步骤(4)所述不同品系获取中筛选单株，形成不同品系的筛选标准包括株高、茎粗、分枝数、工艺长、雌雄比例、熟期等指标。
更为优选的是，步骤(5)所述利用田间评价圃对不同品系进行单株评价筛选的标准包括株高、茎粗、分枝数、工艺长、雌雄比例、熟期、单株原茎产量、纤维产量、纤维品质，且重点关注麻率、纤维产量、纤维品质指标；
更为优选的是，步骤(5)所述农艺性状及生长发育特性包括千粒重、出苗率、保苗率、株高、茎粗、工艺长、熟期等性状；产量性状包括原茎产量、纤维产量、全麻率；品质性状包括麻束断裂比强度、纤维强力、抗性、THC含量等指标。
更为优选的是，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程中，若母本为雌雄异株，在母本雄株现蕾期及时拔除雄株；若母本为雌雄同株，应及时去除雄花蕾。
更为优选的是，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程中应及时拔除病株、弱株、杂株等植株。
更为优选的是，步骤(4)、(5)、(6)中需要持续进行THC测毒筛选，在步骤(4)和(5)中选取关键发育节点，采用快速检测和高效液相检测相结合方法进行多轮单株测毒筛选，保证育种后代THC含量降至最低；在步骤(6)中采用抽样方法，利用高效液相色谱进行检测，THC含量均以＜0.3％为合格标准。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法具有以下优势：
①本发明的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法以需要改良的纤维品质优良的育种材料为母本，以高纤型材料为父本进行杂交和连续回交，结合温室、育种室对F1、BC1F1、BC2F1、……和BCnFn世代材料进行大群体低毒、纤维含量以及品质主要性状筛选，并对BCnFn代品系在自然环境下进行农艺性状、纤维含量性状、产量稳定性等系列指标进行考察，联合选择并获得优良品系。
②本发明的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法能够有效降低选育成本，提高选育效率，并能够有效保证选育材料系列性状的稳定性。
③本发明的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法可有效应用于育种个人及单位进行定向型品种选育，具有显著的应用优势。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
以工业大麻品种汉麻5号培育为例，一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，包括以下步骤：
(1)杂种一代种子F1获取：选择待改良的纤维品质优良的工业大麻品种五常40(高产、性状优良)作为母本，选择纤维含量高、稳产的纤维型汉麻品种资源材料SHD08-1(出麻率高、四氢大麻酚含量低)作为父本，将父本与母本进行杂交处理，收获杂种一代种子F1；
(2)回交一代种子BC1获取：以杂种一代种子F1作为母本，以步骤(1)中父本作为父本进行回交，得到回交一代种子BC1；
(3)回交种子BC2-BC4获取：以回交一代种子BC1为母本，与原父本SHD08-1进行3轮回交，得到回交种子BC2-BC4；
(4)不同品系获取：在回交种子BC2-BC4获取过程中，选择性状优良、表现稳定的植株进行单株收获，通过筛选单株，形成不同品系；筛选单株标准包括株高、茎粗、分枝数、株型、雌雄比例、熟期，具体为：株高约2m，茎粗约4.5-5.0mm，分支数＜40个，雌雄株比例为1:1，熟期为97-120天；
(5)品系评价：利用田间评价圃对不同品系进行单株评价筛选，按照品系评价标准，保留性状表现优异的材料，所述品系评价标准包括：株高约2m，茎粗约4.5-5.0cm，分枝数＜40个，雌雄株比例为1:1，熟期为97-120天，同时重点关注原茎产量＞9000kg/ha、纤维产量(全麻产量)1900kg/ha、麻率＞24％、纤维品质指标≥0.90(cN/dtex)；
(6)品系验证：利用田间小区开展表现优异的材料的产量、品质、稳定性鉴定试验，选择其中优势的材料进行鉴定试验，鉴定试验完成后设置对照品种，开展区域试验和生产试验，验证品系的农艺性状及生长发育特性，产量性状，品质性状；确认品系是否为合格品系，主要验证指标标准同品系评价标准。农艺性状及生长发育特性包括千粒重、出苗率、保苗率、株高、茎粗、熟期性状，产量性状包括原茎产量、纤维产量、麻率，品质性状包括麻束断裂比强度、纤维强力、抗性等，详见表1。
表1汉麻5号区域试验、生产试验汇总表
说明：步骤(1)、(2)、(3)中杂交与回交过程中需要注意以下几个问题：①杂交与回交过程通过温室完成，采用300目无纺布制作而成的专用隔离装置进行隔离繁殖，以防花粉串粉；②杂交与回交过程中，若母本为雌雄异株，在母本雄株现蕾期及时拔除雄株；若母本为雌雄同株，应及时去除雄花蕾；③杂交与回交过程中应及时拔除病株、弱株、杂株等植株。步骤(4)、(5)、(6)中需要持续进行THC测毒筛选，在步骤(4)和(5)中选取关键发育节点，采用快速检测和高效液相检测相结合方法进行多轮单株测毒筛选，保证育种后代THC含量降至最低；在步骤(6)中采用抽样方法，利用高效液相色谱进行检测，THC含量均以＜0.3％为合格标准。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)杂种一代种子F1获取：选择待改良的纤维品质优良的工业大麻品种作为母本，选择纤维含量高、稳产的纤维型汉麻品种作为父本，将前述父本与前述母本进行杂交处理，收获杂种一代种子F1；
(2)回交一代种子BC1获取：以前述杂种一代种子F1作为母本，以步骤(1)中前述父本作为父本进行回交，得到回交一代种子BC1；
(3)回交种子BC2-BC5获取：以前述回交一代种子BC1为母本，与原父本进行2-4轮回交，得到回交种子BC2-BC5；
(4)不同品系获取：在前述回交种子BC2-BC5获取过程中，选择性状优良、表现稳定的植株进行单株收获，通过筛选单株，形成不同品系；
(5)品系评价：利用田间评价圃对前述不同品系进行单株评价筛选，按照品系评价标准，保留性状表现优异的材料，所述品系评价标准包括长势强弱、株高＜3m、茎粗4.0-6.0mm、分支数＜40个、工艺长≥150cm，雌雄株或雌雄花比例约1:1或≥50％、熟期选择根据主选种植区积温情况、雌雄异株品种全麻率≥24％，雌雄同株品种全麻率≥26％，纤维产量≥1500kg/ha、原茎产量≥7500kg/ha，纤维品质以麻束断裂比强度≥0.90(cN/dtex)等系列指标；
(6)品系验证：利用田间小区开展前述表现优异的材料的产量、品质、稳定性鉴定试验，选择其中优势的材料进行鉴定试验；鉴定试验完成后设置对照品种，开展区域试验和生产试验，验证品系的农艺性状及生长发育特性、产量性状、品质性状，确认品系是否为合格品系，主要验证指标标准同品系评价标准。
2.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程通过温室完成，采用300目无纺布制作而成的专用隔离装置进行隔离繁殖，以防花粉串粉。
3.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程通过田间完成，采用专用加固型300目无纺布制作而成的隔离罩进行隔离繁殖或采用200目无纺布制作而成的隔离袋进行隔离授粉，以防花粉串粉。
4.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程采用空间隔离方法进行隔离繁殖，且隔离距离≥5km。
5.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(4)所述不同品系获取中筛选单株，形成不同品系的筛选标准包括株高、茎粗、分枝数、株型、雌雄比例、熟期。
6.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(5)所述利用田间评价圃对不同品系进行单株评价筛选的标准包括：长势强弱、株高＜3m、茎粗4.0-6.0mm、分支数＜40个、工艺长≥150cm，雌雄株或雌雄花比例约1:1或≥50％、熟期选择根据主选种植区积温情况、雌雄异株品种全麻率≥24％，雌雄同株品种全麻率≥26％，纤维产量≥1500kg/ha、原茎产量≥7500kg/ha，纤维品质以麻束断裂比强度≥0.90(cN/dtex)等系列指标。
7.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(6)所述农艺性状及生长发育特性包括千粒重、出苗率、保苗率、株高、茎粗、工艺长、分枝数、熟期性状；产量性状包括原茎产量、纤维产量、麻率；品质性状包括麻束断裂比强度、纤维强力、抗性、THC含量指标。
8.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程中，若母本为雌雄异株，在母本雄株现蕾期及时拔除雄株；若母本为雌雄同株，应及时去除雄花蕾。
9.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中所述杂交与回交过程中应及时拔除病株、弱株、杂株等植株。
10.根据权利要求1所述的一种大群体快速筛选培育优质高纤型低毒工业大麻品种的方法，其特征在于，步骤(4)、(5)、(6)中需要持续进行THC测毒筛选，在步骤(4)和(5)中选取关键发育节点，采用快速检测和高效液相检测相结合方法进行多轮单株测毒筛选，保证育种后代THC含量降至最低；在步骤(6)中采用抽样方法，利用高效液相色谱进行检测，THC含量均以＜0.3％为合格标准。
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