CN111374046A - 一种大豆本地化、矮化快速加代的方法 - Google Patents
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Abstract
一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,本发明涉及一种大豆本地化、矮化快速加代的方法。本发明是为了解决大豆南繁加代成本高的问题,本发明方法为:一、在容器中平铺土层,然后播种大豆种子;二、光照时长控制:出苗后,按照黑暗15‑19h/光照5‑8h,温度黑暗20‑25℃/光照25‑35℃进行光照,光照强度大于20000Lx;三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施;四、发育R7期进行收获。一年使大豆快速加代4‑5代以上,每代比对照成熟期缩短30天以上,占用面积比正常田间种植缩小300倍以上,对比常规南繁加代快2个世代以上,节省成本90%以上。本发明应用于大豆常规杂交育种加代或大豆高世代群体构建领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种大豆本地化、矮化快速加代的方法。
背景技术
大豆常规杂交育种是通过品种间杂交等手段创造遗传性变异,进而对经多代自交、基因纯合、性状稳定的后代进行选择,选育出具有特异性、一致性和稳定性的新品种的方法,在自交加代过程中,自交代数直接影响后代纯合比例。以1对独立遗传的基因为例,杂合后代自F1起连续自交5代后,产生的纯合基因型个体数占比可高达96.875%,对自花授粉作物而言,从亲本杂交到新品种审定,至少需要繁殖10-12个世代,导致作物育种的过程相当漫长。因此,快速增加杂交作物世代,加速杂交后代稳定纯合,是缩短作物育种周期、提高育种效率的必要手段。大豆南繁是指将大豆低世代的育种材料(多指F2-F4代),在当地秋季收获后,冬季拿到我国海南进行南繁加代的方法,这样一年可繁育2-3代,加速杂交后代稳定纯合,缩短育种年限。其中南繁加代过程,一般采取类似单粒传法的摘荚法,即每个组合的育种群体在南繁加代中摘取1-2个荚进行传代,不进行选择,直到高世代(F5代)以后。单粒传法(single seed descent,SSD),是Goluden 1939年提出的,其要点是F2以后对所有单株只收1~2粒种子,各个世代的个体均按此法处理,直至稳定。这种方法大大减少了育种工作量,增加了遗传多样性的保留度,使所有的F2遗传变异均能得以保留,一直延续到高代,以便在性状差异可以充分表达时再进行选择。
大豆重组自交系RILs(Recombinant inbred lines)是进行大豆遗传分析,基因定位,分子克隆等应用较普遍的分离群体,是现代植物育种及遗传学研究的重要基础和材料。大豆重组自交系属于永久分离群体一种,为保证不同世代个体间的变异能传递下去,将,F2群体通过单籽传代法(SSD)自交至少5-6代才能够获得遗传稳定的群体,即建立重组自交系RILs。由于大豆生长季是1年1代,获得稳定世代时间长,因此南繁加代成为一个重要的手段。
然而大豆南繁一般在海南三亚,每年南繁涉及到的地租,人工,交通等费用非常昂贵。以1个大豆组合群体加代为例,1个组合育种群体加代一般为1000粒左右,在海南的种植株距为5cm,垄距为70cm,需要土地,0.05m*1000粒*0.7m/667m2=0.52亩,海南地租一般4000元/亩,田间管理收获4000/亩,南繁技术人员机票和住宿费用:10000元,总费用为:(4000元+4000元)*0.52亩+10000元=14160元,这是单个组合群体加代的费用,构建重组自交系也许就1-2个组合。而育种单位一般需要加代组合群体在100个以上。因此就南繁加代一项费用,则需要5万元以上。
发明内容
本发明是为了解决大豆南繁加代成本高的问题,提供了一种大豆本地化、矮化快速加代的方法。
本发明一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行:
一、在容器中平铺土层,然后播种大豆种子;
二、光照时长控制:出苗后,按照黑暗15-19h/光照5-8h,黑暗20-25℃/光照25-35℃进行光照,光照强度大于20000Lx;其中黑暗时间+光照时间≤24h;
三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施;
四、发育R7期进行收获。
本发明利用光周期和光合的方法,结合植物激素使用,在本地建立大豆矮化而快速的加代方法,可以在当地利用温室或者培养箱进行较大规模的加代,使大豆快速加代4-5代以上,每代比对照成熟期缩短30天以上,占用面积比正常田间种植缩小300倍以上,对比常规南繁加代快2个世代以上,节省成本90%以上。极大提高构建大豆重组自交系群体或者育种实践效率,同时极大的降低成本。
附图说明
图1为实施例1获得的矮化大豆植株和对照组的对比照片;
图2为实施例1获得的矮化大豆植株和对照组成熟后的对比照片;
图3为实施例1获得的矮化大豆植株培育70天后的照片;
图4为对照组植株培育70天后的照片。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行:
一、在容器中平铺土层,然后播种大豆种子;
二、光照时长控制:出苗后,按照黑暗15-19h/光照5-8h,黑暗20-25℃/光照25-35℃进行光照,光照强度大于20000Lx;其中黑暗时间+光照时间≤24h;
三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施;
四、发育R7期进行收获。
R7为成熟初期,即主茎上有一个荚达到成熟时的正常色泽。
本实施方式利用光周期和光合的方法,结合植物激素使用,在本地建立大豆矮化而快速的加代方法,可以在当地利用温室或者培养箱进行较大规模的加代,使大豆快速加代4-5代以上,每代比对照成熟期缩短30天以上,占用面积比正常田间种植缩小300倍以上,对比常规南繁加代快2个世代以上,节省成本90%以上。极大提高构建大豆重组自交系群体或者育种实践效率,同时极大的降低成本。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中土层厚度为14-16cm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤一中按照1000粒/m2的密度播种。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:步骤二按照黑暗18h/光照6h,黑暗20℃/光照30℃进行光照。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤二按照黑暗19h/光照5h,黑暗20℃/光照30℃进行光照。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤二中光照强度为25000Lx。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤三中植株针叶展开后,V1-V3之间喷施一次植物激素。其它与具体实施方式一至六之一相同。
本实施方式中V1为一节期:单叶充分生长,第一复叶小叶片的叶缘分离;V2为二节期:单叶以上第一片复叶充分生长;V3为三节期:从单叶着生的叶算起,主茎上有三个节的叶片充分生长。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤三中植株针叶展开后,V1-V3之间喷施两次植物激素,两次喷施相隔≥十天,在V3期前完成第二次喷施。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是:植物激素为矮壮素,喷施浓度为500mg/L。步骤四中的收获为直接收获,然后阴干5-7天或干旱胁迫成熟收获。其它与具体实施方式一至八之一相同。本实施方式中矮壮素为市售产品。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是:植步骤四中的收获为直接收获,然后阴干5-7天或干旱胁迫成熟收获。其它与具体实施方式一至就之一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果:
试验1:一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行:
一、在盆中平铺土层15cm,然后播种大豆种子;
二、光照时长控制:出苗后,按照黑暗18h/光照6h,黑暗25℃/光照30℃进行光照,光照强度25000Lx;
三、在植株针叶展开后进行矮壮素喷施,按说明书喷施;
四、发育R7期断水干旱胁迫成熟,收获。
采用常规方法培育的大豆植株为对照组,其中图1为本实施例获得的矮化大豆植株和对照组的对比照片,其中b盆为本实施例获得的大豆植株,a盆为对照组;图2为本实施例获得的矮化大豆植株和对照组成熟后的对比照片,其中b组4株为本实施例获得的大豆植株,a组4株为对照组。由图1和图2可知,本方法获得的植株为矮化植株,植株高度20cm以下,结荚1-2个;图3为本方法获得的矮化大豆植株培育70天后的照片,图4为对照组植株培育70天后的照片,由图3和4可知,本方法获得的矮化大豆植株在70天后已经成熟,而对照组植株还未成熟,仍需继续培养30天以上才能成熟。
本实施例中矮壮素为Sigma公司的市售产品。
综上所述,按照上述方法获得矮化植株,一般植株高度20cm以下,结荚1-2个,可1m2种植1000粒以上,可节省土地300倍以上,节省成本90%以上,每代加代的大豆成熟期比正常提早30天以上。与海南南繁加代相比,采用此技术可减少了种植占地面积300倍以上,可一年加代5代以上,加代速度提高2倍以上。
Claims (9)
1.一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于该方法按以下步骤进行:
一、在容器中平铺土层,然后播种大豆种子;
二、光照时长控制:出苗后,按照黑暗15-19h/光照5-8h,黑暗20-25℃/光照25-35℃进行光照,光照强度大于20000Lx;其中黑暗时间+光照时间≤24h;
三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施;
四、发育R7期进行收获。
2.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤一中土层厚度为14-16cm。
3.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤一中按照1000粒/m2的密度播种。
4.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤二按照黑暗18h/光照6h,黑暗25℃/光照30℃进行光照。
5.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤二中光照强度为25000Lx。
6.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤三中植株针叶展开后,V1-V3之间喷施一次植物激素。
7.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤三中植株针叶展开后,V1-V3之间喷施两次植物激素,两次喷施相隔≥十天,在V3期前完成第二次喷施。
8.根据权利要求1、6或7所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于植物激素为矮壮素,喷施浓度为500mg/L。
9.根据权利要求1所述的一种大豆本地化、矮化快速加代的方法,其特征在于步骤四中的收获为直接收获,然后阴干5-7天或干旱胁迫成熟收获。
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