CN111165341B

CN111165341B - 一种节水小麦的节水指数选育方法

Info

Publication number: CN111165341B
Application number: CN202010049300.4A
Authority: CN
Inventors: 乔文臣; 李丁; 孟祥海; 孙书娈; 李强; 赵明辉
Original assignee: Dry Land Farming Institute of Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences
Current assignee: Dry Land Farming Institute of Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2040-01-16
Also published as: CN111165341A

Abstract

本发明公开了一种节水小麦的节水指数选育方法，属于小麦育种技术领域，具体包括以下步骤：以衡7228为母本，衡94‑5096为父本进行杂交，得到的F₁代作为母本与石97‑6365进行杂交得到F₂代，将F₂代同时进行多代单株选择和株系选择后得到多个优异株系；对得到的多个优异植株采用本发明的粒重节水指数公式进行筛选，粒重节水指数≥1.1的株系即为培育出的新品种衡H116021；粒重节水指数<1的株系淘汰；粒重节水指数为1～1.1之间的株系，如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行多代单株选择至培育出粒重节水指数≥1.1的株系；本发明的选育方法简单、高效，选育出的小麦品种衡H116021不仅节水性能优良而且产量高。

Description

一种节水小麦的节水指数选育方法

技术领域

本发明涉及小麦育种技术领域，具体涉及一种节水小麦的节水指数选育方法。

背景技术

我国水资源相对贫乏，人均水资源占有量不足世界平均水平的1/4；南北差异较大，北方耕地面积占全国耕地面积的45%，水资源仅占全国水资源总量的9.7%。冬小麦是我国华北地区主要的粮食作物之一，用水量约占农业用水的70%，冬小麦节水在农业节水中具有举足轻重的地位。为了缓解华北地区地下水超采的严峻局势，提高水资源利用率，培育出一种高产、节水的冬小麦是非常必要的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种节水小麦的节水指数选育方法，该方法将衡7228与衡94-5096进行杂交，然后将得到的F₁代作为母本与石97-6365进行杂交，用通过本发明的节水指数选育方法对培育出的小麦品种进行筛选，得到了节水效果好，产量高，品种优良的小麦品种衡H116021。

本发明的一种节水小麦的节水指数选育方法，包括以下步骤：

S1、将小麦品种进行杂交得到F₁代，F₁代分别在1水、2水两种不同干旱胁迫下经过多代筛选初步得到节水性好和产量高的优异株系；

S2、对S1中得到的优异植株均种植两组并套种石4185作为对照，一组在2水干旱下胁迫处理，另一组在1水干旱下胁迫处理，并通过公式（1）计算优异株系的粒重节水指数：

WSIK=Ka⁴·Km^-1·KM·(KA⁴)^-1（1）

其中WSIK为粒重节水指数、Ka为优异株系1水干旱胁迫处理的籽粒千粒重（g）、Km为优异株系2水干旱胁迫处理的籽粒千粒重（g）、KM为对照2水干旱胁迫处理的籽粒千粒重（g）、KA为对照1水干旱胁迫处理的籽粒千粒重（g）；

S3、根据步骤S2中的WSIK的计算结果进行筛选：

对粒重节水指数≥1.1的株系，即为得到的高产、节水新品种；

对粒重节水指数为1-1.1的株系，如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行多代单株选择，筛选出优异株系后重复步骤S2和S3至粒重节水指数≥1.1，得到高产、节水新品种；对粒重节水指数小于1的株系进行淘汰。

进一步地，所述杂交的母本为衡7228，父本为衡94-5096和石97-6365，首先母本衡7228与父本衡94-5096进行杂交，得到的F₀代作为母本与石97-6365再进行杂交得到F₁代，得到的高产、节水新品种为衡H116021。

更进一步地，上述技术方案中的多代均指3代或3代以上。

更进一步地，上述技术方案中的种植过程中播种的方式为点播。

更进一步地，上述技术方案中种植的行距为25-30公分，株距为1-2寸。

更进一步地，上述技术方案中灌1水的灌水量为50-60m³/亩，所述灌2水的灌水量为100-120m³/亩。

更进一步地，上述技术方案中籽粒千粒重是在籽粒含水量小于等于13%时进行称重。

本发明的有益效果：

本发明的选育方法是选取节水性能优良的衡7228作为母本，衡94-5096和石97-6365为父本进行杂交，使新的小麦品种具有更好的基因，同时在种植过程中进行2水或1水干旱胁迫处理，然后采用本发明的粒重节水指数公式筛选出节水性能好、产量高的小麦品种，

本发明的粒重节水指数筛选方法从两种环境下的粒重综合筛选评判角度，提出了粒重节水指数的概念，可以直接应用于任何节水品种的选育种之中，指标简洁明了，抓住单个关键因素辅助进行节水类品种的选育；另外，该筛选指标对于分析品种适应节水环境的稳定性提供了可用的单因素指标，为正确评价品种的节水特性及节水类别提供了指标参考。筛选出的材料在两种水分条件下具有良好的粒重稳定性和超对照特性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本发明实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，包括以下步骤：

WSIK=Ka⁴·Km^-1·KM·(KA⁴)^-1（1）

S3、根据步骤S2中的WSIK的计算结果进行筛选：

本发明实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述杂交的母本为衡7228，父本为衡94-5096和石97-6365，首先母本衡7228与父本衡94-5096进行杂交，得到的F₀代作为母本与石97-6365再进行杂交得到F₁代，得到的高产、节水新品种为衡H116021。

具体的杂交过程为：在母本穗子未完全露出旗叶时进行人工去雄，具体方式为用镊子去掉顶端和下部小穗，再用剪刀剪去其余小穗的1/3，用镊子将花药捡出，等柱头张开后取散粉盛期的父本对母本进行授粉。

本发明一实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述多代指3代或3代以上。所述经过多代选择是为了得到稳定性，一致性好且高产、节水性好的优异株系。

本发明任一实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述种植过程中播种的方式为点播。

本发明任一实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述种植的行距为25-30公分，株距为1-2寸。

本发明任一实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述灌1水的灌水量为50-60m³/亩，所述灌2水的灌水量为100-120m³/亩。

本发明任一实施例的一种节水小麦的节水指数选育方法，所述粒重节水指数计算公式中千粒重是在种子含水量小于等于13%时进行称重。

实验例1

对通过本发明的方法培育出的衡H116021进行产量和节水性能测试：

第一步，将地质条件和生长环境相同的实验田划分为9块，每块试验田种植8行衡H116021，每行长8m，足墒播种，精细整地、播后镇压，足墒出苗基础上，试验田1-3的小麦在整个生育周期灌0水处理，试验田4-6的小麦进行全生育期灌1水处理，灌水量为50m³/亩处理，试验田7-9的小麦进行全生育期灌2水处理，总灌水量为100m³/亩处理；小麦收获后测量其品质、千粒重和亩产量，千粒重和亩产量见表1，

表1 衡H116021不同水分处理产量结果表

所述千粒重和亩产量均为在收获后麦粒的含水率小于等于13%时进行称重。

从表1中可以看出，衡H116021在春0水处理下亩产554.80公斤，春1水处理下亩产量591.91公斤，春2水处理下亩产量641.19公斤，春1水较春0水增产6.57%；春2水较春0水增产幅度15.57%，较春1水增产8.33%；春1水是该品种产量和节水效果综合评价最好的处理，既保证了产量水平又达到了较好的节水效果。2017年河北省农作物品种品质检验中心测定：粗蛋白（干基）14.2%，湿面筋（14%湿基）27.5%，吸水量58.4毫升/100克，形成时间1.7分钟，稳定时间1.2分钟，容重797g/L。

实验例2

分别在不同地区，采用点播方式对衡H116021进行种植，每间隔5-10行种植一个对照品种，作为选择参照物，对照品种为节水小麦品种石4185，播种基本苗采用22万/亩的标准进行对比测试，足墒播种，精细整地、播后镇压，足墒出苗基础上，在不同实验区域进行全生育期灌2水，灌水量100-120m³/亩处理和全生育期灌1水，灌水量50-60m³/亩处理，其他管理方式同大田生产。

收获机械采用普通联合收割机，经严格清仓并请专家检验后实施收割作业。收割完毕后用磅秤称取全部小麦籽粒的总重，然后从籽粒中多点抽样，测定并扣除杂质，用日本产PM8188New数字型谷物水分测定仪现场测定籽粒含水量，并换算成13%的小麦籽粒标准含水量，计算出亩产量。

2013-2014年度，河北省种子协会组织的冀中南水地组品种比较试验（联合测试），11点汇总，10点增产，增产点率90.9%，各试点总平均产量636.14kg/亩，对照组石4185的产量为595.95kg/亩，实验组比对照组平均增产6.74%，居参试品种第1位。

2015年河北省冀中南水地组区域试验，11点汇总，10点增产，平均产量592.67kg/亩，较对照石4185增产7.4%，居19个参试品种第4位。

2016年河北省冀中南水地组区域试验，12点汇总，11点增产，平均产量585.47kg/亩，较对照石4185增产9.4%，居17个参试品种第5位；两年区试平均产量589.27kg/亩，平均较对照石4185增产8.4%。

2017年河北省冀中南水地组生产试验，平均产量567.17kg/亩，12点汇总，10点增产，较对照衡4399增产2.3%，居6个品种的第5位。

2019年5月23日，经中国农业大学有关专家对衡水市深州前营村衡H116021三百五十亩示范田进行实收测产：播后镇压、春浇2水（拔节水、扬花-灌浆水）亩产达到649.8公斤，突出表现节水丰产稳产。同年在衡水市深州前营村春浇1水的条件下，亩产量为568.5千克，抗旱节水表现突出。

本发明的选育方法在小麦育种的高世代采用两种水分条件进行对比种植筛选，即分别在足墒出苗基础上进行灌2水和灌1水处理，然后采用本发明的粒重节水指数公式筛选出节水性能好、产量高的小麦品种，

多项研究表明粒重选择在后代选择中具有高效性，该粒重节水指数筛选方法从两种环境下的粒重综合筛选评判角度，提出了粒重节水指数的概念，在品种选育种可以直接应用，指标简洁明了，抓住单个关键因素辅助进行节水类品种的选育；另外，该筛选指标对于分析品种适应节水环境的稳定性提供了可用的单因素指标，为正确评价品种的节水特性及节水类别提供了指标参考。筛选出的材料在两种水分条件下具有良好的粒重稳定性和超对照特性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2、对S1中得到的优异株系均种植两组并套种石4185作为对照，一组在2水干旱下胁迫处理，另一组在1水干旱下胁迫处理，并通过公式（1）计算优异株系的粒重节水指数：

WSIK=Ka⁴·Km^-1·KM·(KA⁴)^-1（1）

S3、根据步骤S2中的WSIK的计算结果进行筛选：

对粒重节水指数≥1.1的株系，即为得到的高产、节水新品种；对粒重节水指数为1-1.1的株系，如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行多代单株选择，筛选出优异株系后重复步骤S2和S3至粒重节水指数≥1.1，得到高产、节水新品种；对粒重节水指数小于1的株系进行淘汰；所述杂交的母本为衡7228，父本为衡94-5096和石97-6365，首先母本衡7228与父本衡94-5096进行杂交，得到的F0代作为母本与石97-6365再进行杂交得到F₁代，得到的高产、节水新品种为衡H116021。

2.根据权利要求1所述的节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3中的多代均指3代或3代以上。

3.根据权利要求1所述的节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，所述步骤S2中的种植过程中播种的方式为点播。

4.根据权利要求1所述的节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，所述步骤S2中种植的行距为25-30公分，株距为1-2寸。

5.根据权利要求1所述的节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，所述1水的灌水量为50-60m³/亩，所述2水的灌水量为100-120m³/亩。

6.根据权利要求1所述的节水小麦的节水指数选育方法，其特征在于，所述步骤S2中籽粒千粒重是在籽粒含水量小于等于13%时进行称重。