CN110915648B - 用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法 - Google Patents

用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农业生物领域，具体涉及用于一种稳定二系杂交小麦制种产量的方法。本发明方法包括以下步骤：制种父母本进入幼穗分化后，于孕穗期进行观察花期相遇情况，若父本抽穗明显偏晚，造成父母本始穗期相差2天以上，则在父本旗叶全部展开50％之前，在晚上日落之前1小时以内，在父本旗叶位置一次性喷施浓度为0.3％的褪黑素溶液。本发明通过调节父本花期，实现了父母本的花期相遇，有效地解决了外界环境因素造成二系杂交小麦制种花期相遇不理想的问题，最终达到了提高母本异交结实率，稳定制种产量的目的。

Description

用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法
技术领域
本发明属于农业生物领域，具体涉及用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法。
背景技术
杂交小麦被认为是今后小麦产量大幅度提高的首选途径，也是国际上农业高技术和现代种业竞争的焦点之一。
二系法杂交小麦技术制种采用的是以光温敏雄性不育小麦为母本，普通小麦为父本。其中，光温敏雄性不育小麦为核遗传雄不育，具有生长发育进程稳定、开颖主要受光照影响、开颖性状保持良好、开颖时间长、开颖角度大、柱头活力长的优势；父本选择的关键指标均以母本开花和异交性状为参照标准，要求父本始穗期、始花期较光温敏雄性不育小麦晚1～2天，以保证光温敏雄性不育小麦的开颖角度最大、柱头活力最高时，能够接授足量的外来花粉，实现高效稳定制种。在特定光照时长纬度带，可以实现母本不育度达到99％以上，通过父母本花期配置，进而进行实现制种。因此，稳定高产制种的关键是确保双亲花期协调和稳定相遇。
专利“一种小麦杂交种制种方法”(专利号：ZL200510108032.4)，在二系杂交小麦制种实践中父母本实行同期混合播种，但是受亲本特性、气候条件、土壤条件和人为栽培管理措施等诸多因素的影响，亲本生育期可能延长或缩短，突出表现为母本生育进程稳定而父本易受环境影响生育进程波动较大，父本抽穗开花过早或过迟等，从而使父母本花期不相遇或相遇不理想，造成年际间或者区域间制种产量不稳定。其中，若父本抽穗开花过早，则父本盛花期花粉与母本初次开颖时间接近，造成与母本柱头活力最高时期重叠时间不够，但在时间上延长了与母本二次开颖重叠，整体而言，与母本两次开颖可实现空间和时间上的重叠，这对异交结实和制种产量影响相对较小。若父本抽穗开花过晚，则父本盛花期花粉将错过母本初次开颖，造成母本开颖角度最大、柱头活力最高时期无外来花粉，仅依靠短时间的母本二次开颖接授父本开花后期花粉，这将对稳定高效制种产生不利影响。因此，保证父本抽穗开花不宜过晚是实现二系杂交小麦制种成功的关键。
现有技术中，施用外源激素可以调节杂交作物制种异交性状，如外源施用赤霉素可以解除杂交水稻制种实践中不育系包颈、增大颖花张开角度、提高柱头外露率、延长柱头寿命、增强受精能力，进而实现稳定制种的效果。杂交水稻制种中植物生长调节剂的施用已经成为一项最普遍、最关键的技术，是提高杂交水稻制种结实率的重要措施，但是在二系杂交小麦制种中，外源施用赤霉素效果不明显，父母本花期差异改善不显著。目前，除施用赤霉素进行二系杂交小麦制种效果提升研究外，尚未有其他简便易行的外源施用植物生长调节剂以改善二系杂交小麦制种的成功实践。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法。
根据本发明具体实施方式的用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法，其包括以下步骤：
(1)同期播种小麦母本、父本；
(2)若父本始穗期晚于母本始穗期的时间大于2天，则在父本的旗叶全部展开50％之前，在日落前1小时内，喷施0.3％的褪黑素溶液于父本的旗叶位置。
本发明方法简单、容易操作，调节花期效果好，既没有通过肥水等栽培措施对制种亲本的正常生长发育造成影响，又保证了制种田块父母本的平衡生长，使父母本具有合理的群体结构；本发明仅通过调节父本花期，实现了父母本的花期相遇，有效地解决了外界环境因素造成二系杂交小麦制种花期相遇不理想的问题，最终达到了提高母本异交结实率，稳定制种产量的目的。
具体实施方式
实施例1京麦6号杂交小麦微区制种
试验地点为陕西省渭南市大荔县杂交小麦微区制种试验田。参试父本为普通小麦1个，参试母本为光温敏雄性不育小麦20个。采取行比种植。每个参试母本沿东西方向种植4行，行长1m；父本沿南北方向种植于母本东西两侧，分别种植2行。同田设对比试验，设父本喷施褪黑素和不喷施褪黑素作对照两个处理。
受当地4月份降雨影响，幼穗分化期预测父本抽穗开花推迟，较母本预计晚3天。当父本旗叶全部展开50％时，喷施褪黑素，于日落前1h向父本喷施0.3％褪黑素溶液1次，当天完成。
父本花后20天进行调查，喷施褪黑素处理的父本开花期比未喷施处理提前1.5天，25份母本平均异交结实粒数为25.0粒；未喷施褪黑素的对照处理，25份母本平均异交结实粒数为22.9粒。
喷施褪黑素较未喷施处理提高异交结实9.2％，对利用光温敏雄性不育小麦进行杂交种子生产具有优化开花期配置的效果，且普遍性较好。
实施例2京麦9号杂交小麦制种(2017-2018年度)
实验地点在河南省南阳市邓州腰店镇杂交小麦千亩制种田，同田设对比试验。父本为京麦9号，设喷施褪黑素和不喷施褪黑素作对照两个处理。每试验处理面积为30m2，3次重复，试验面积共计180m2。
受当地3-4月份低温影响，幼穗分化期预测父本抽穗开花比母本晚4天。当父本旗叶全部展开50％时，于日落前1h向京麦9号父本喷施0.3％褪黑素溶液1次，当天完成。
父本花后20天进行调查，喷施褪黑素的处理，父本开花期较未喷施处理提前1.2天，异交结实粒数为18.7粒；未喷施褪黑素的对照处理，父本开花期比母本晚3天，异交结实粒数为16.2粒。
喷施褪黑素提高异交结实比率15.4％，对大面积商业化杂交制种父母本花期相遇效果明显。
实施例3京麦9号杂交小麦制种(2018-2019年度)
实验地点在河南省南阳市邓州腰店镇杂交小麦千亩制种田，同田设对比试验。父本为京麦9号，设喷施褪黑素和不喷施褪黑素作对照两个处理。每试验处理面积为30m2，3次重复，试验面积共计180m2。
受当地4月份降雨影响，幼穗分化期预测父本抽穗开花比母本晚3天。当父本旗叶全部展开50％时，于日落前1h向京麦9号父本喷施0.3％褪黑素溶液。
结果显示，父本喷施褪黑素的处理后，开花期较未喷施处理提前0.5天，异交结实粒数为21.7粒；未喷施褪黑素的对照处理，父本开花期比母本晚3天，异交结实粒数为18.1粒。
与实施例2相比，喷施褪黑素对同一制种组合不同年际间父本开花期调节效果一致，喷施褪黑素对稳定制种产量具有显著作用。
实施例4考察褪黑素施用时间的影响
实验地点在河南省南阳市邓州腰店镇杂交小麦千亩制种田，同田设对比试验。父本为京麦9号，设不同时期喷施褪黑素处理。每试验处理面积为30m2，3次重复，试验面积共计180m2。
受当地4月份降雨影响，幼穗分化期预测父本抽穗开花比母本晚3天。当父本旗叶全部展开5％、50％和全部展开时，于日落前1h向京麦9号父本喷施0.3％褪黑素溶液。
表1褪黑素施用时间对结实的影响
Figure BDA0002280040120000041
结果显示，在父本喷施不同浓度褪黑素后，异交结实粒数明显增加，在父本旗叶展开达到5％以上至50％喷施褪黑素溶液，结实粒数明显增长；但在旗叶全部展开后喷施，结实粒数无明显增长。
实施例5考察褪黑素施用浓度的结实粒数的影响
实验地点在河南省南阳市邓州腰店镇杂交小麦千亩制种田，同田设对比试验。父本为京麦9号，设喷施褪黑素不同浓度处理。每试验处理面积为30m2，3次重复，试验面积共计180m2。
受当地4月份降雨影响，幼穗分化期预测父本抽穗开花比母本晚3天。当父本旗叶全部展开50％时，于日落前1h向京麦9号父本喷施0、0.1％、0.2％、0.3％和0.4％褪黑素溶液。
表2褪黑素浓度对结实的影响
Figure BDA0002280040120000042
结果显示，父本喷施不同浓度褪黑素的处理后，异交结实粒数明显增加，随浓度增加，异交结实粒数呈增加趋势，并以0.3％的褪黑素溶液对提高异交结实能力最优。

Claims (1)

1.用于稳定二系杂交小麦制种产量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)同期播种小麦母本、父本；
(2)于孕穗期观察父母本的花期相遇情况，若父本的始穗期晚于母本始穗期，且相差时间大于2天，则在父本旗叶全部展开50％之前，在日落前1小时内，在父本旗叶位置喷施0.3％的褪黑素溶液。
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