CN112616587A - 一种利用粒重耐热指数选拔耐热小麦品种的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用粒重耐热指数筛选小麦耐热品种的方法,该方法包括以下两个步骤:步骤一、杂交后代产生及种植方法:选用抗热性好的材料作为杂交亲本之一,经双亲杂交之后产生F0代杂交种子,经连续三代自交并进行优异单株选拔之后,筛选出的F3代优异单株种植为F4代,进入小麦杂交后代F4代到F7代乃至更高世代的稳定世代阶段,该阶段以株系选择为主同步进行单株选择步骤二、产量测定阶段对进行产量测定的稳定株系材料进入产量测定试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种小麦育种方法,具体涉及一种利用粒重耐热指数进行选育耐热后代的育种方法,属于农业育种领域。
背景技术
干热风是出现在小麦籽粒灌浆期间、导致小麦乳熟期受害秕粒的一种干而热的风,其中高温胁迫是最重要因素。自20世纪中叶以来,极端高温天气事件频发、海平面上升、北极海冰减少让我们目睹了全球升温的后果,且频率和严重程度可能会继续增加。高温胁迫危害面积大,严重影响小麦产量和品质,研究表明全球气温每升高1℃将导致小麦产量下降4.1%-6.4%,严峻的气候形势使得小麦产量和品质的热稳定性评价研究尤为迫切,通过利用粒重耐热指数等参数,可以指导小麦耐热新品种的选育,从而培育出具有良好耐热的新产品。
现有技术中,表征小麦耐热性好坏的参数有很多,例如观察高温胁迫下叶片持绿性等,但是遗传力较小且误差较大,每个人据此定义抗热的级别不一。而选育耐热品种的技术多是在小麦高代(如后代的第6代、第7代)时种成小区,置于抗热棚进行模拟鉴定,因为单个小区需要的土地面积较大(13.2m2),一年当中可鉴定的材料较少,不能满足大量定向筛选后代,因此选育耐热品种效率较低。我们发现,针对某一个小麦材料的千粒重遗传力较大,且对热胁迫的反应程度不一样。因此可以针对千粒重指标,设计抗热公式计算其千粒重对高温胁迫的反应程度,进行定向筛选材料,为此我们提出了利用粒重耐热指数选拔耐热小麦后代的选育方法。
发明内容
根据本发明的一实施例,提供了一种利用粒重耐热指数筛选小麦耐热品种的方法,该方法包括以下两个步骤:
步骤一、杂交后代产生及种植方法:选用抗热性好的材料作为杂交亲本之一,经双亲杂交之后产生F0代杂交种子,经连续三代自交并进行优异单株选拔之后,筛选出的F3代优异单株种植为F4代,进入小麦杂交后代F4代到F7代乃至更高世代的稳定世代阶段,该阶段以株系选择为主同步进行单株选择,包括:
步骤1.1,每个材料种植两行,行长2米,釆用点播方式种植,两寸株距或一寸株距点播,行距采用25-30cm行距,后代材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理和正常处理,所述热处理为花后2周开始加盖加热棚,进行自然增温条件下的热胁迫,胁迫强度控制在较自然温度最高增加5℃以内,以防过度增温造成胁迫过度,处理时间直至收获;所述正常处理为不加加热棚处理。在对材料抗逆性、抗病性筛选的基础上,表现优异的材料进行步骤1.2;
步骤1.2:在灌浆期对田间表现相对稳定的株系材料,要进一步进行稳定性、一致性的筛选,并对分离不大的株系材料,入选收获株系,同时选5-10株单株进行保留;
步骤1.3:在收获时,单株单独收获并编号,收获单株之后的入选株系进行混收,收获时同时收获对照品种材料,进入步骤1.4;
步骤1.4:在收获之后,进行脱粒考种,脱粒之后,对株系的粒重进行测定,按照粒重抗热指数公式进行计算:
HRIK=Ka 2·Km -1·KM·(KA 2)-1,
HRIK---粒重抗热指数HRI---抗热指数简称
Ka---待测材料胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
Km---待测材料对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KM---对照品种对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KA---对照品种胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
步骤1.5:根据HRIK的计算结果,粒重抗热指数≥1的株系进入产量测试试验,其相应单株继续进行后代选拔,并作为重点进行关注;为提高选择效率,粒重抗热指数<1的株系淘汰,如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行后代选拔;
步骤1.6:对于不同高世代阶段,重复高世代阶段相关步骤即可。
步骤二、产量测定阶段
对进行产量测定的稳定株系材料进入产量测定试验,具体包括以下步骤:
步骤2.1:种植,每个材料种植成8米行长共9行的小区,株系材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,所有材料的播种基本苗采用25万/亩的标准进行对比测试,单个材料的小区面积10平方米左右,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理和正常处理,所述热处理和正常处理条件同步骤1.1;
步骤2.2:田间评价与产量测定,对株系材料在田间进行农艺性、抗病性、抗逆性的综合考量,在此基础上,进行收获测产,并进行粒重抗热指数计算,对产量表现超对照且粒重抗热指数≥1的材料筛选出圃,并根据相应命名规则命名,参加各级产量测试或区域试验,完成本方法的选育过程。
具体实施方式
一、杂交后代产生及种植方法:
选用抗热性好的材料作为杂交亲本之一,经双亲杂交之后产生F0代杂交种子,经连续三代自交并进行优异单株选拔之后(播种方式同下),筛选出的F3代优异单株种植为F4代,进入此方法的以下选育阶段,
小麦杂交后代F4代到F7代乃至更高世代的稳定世代阶段,该阶段以株系选择为主同步进行单株选择,
第一步,种植,每个材料种植两行,行长2米,釆用播种方式为点播,釆用方式为两寸株距或一寸株距点播方式,行距采用25-30公分行距,后代材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理(花后2周开始加盖加热棚,进行自然增温条件下的热胁迫,胁迫强度控制在较自然温度最高增加5℃以内(超过5℃棚会打开通风降温),以防过度增温造成胁迫过度,处理时间直至收获)和正常处理(为不加加热棚处理),其他管理方式同大田生产,
在对材料抗逆性、抗病性筛选的基础上,表现优异的材料进行以下步骤;
第二步,在灌浆期对田间表现相对稳定的株系材料,要进一步进行稳定性、一致性的筛选,并对分离不大的株系材料,入选收获株系,同时选5-10株单株进行保留;
第三步,在收获时,单株单独收获并编号,收获单株之后的入选株系进行混收,收获时同时收获对照品种材料,进入第四步;
第四步,在收获之后,进行脱粒考种,脱粒之后,对株系的粒重进行测定,按照粒重抗热指数公式进行计算(K为英文Kernel的字头):
HRIK=Ka 2·Km -1·KM·(KA 2)-1,
HRIK---粒重抗热指数HRI---抗热指数简称
Ka---待测材料胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
Km---待测材料对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KM---对照品种对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KA---对照品种胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
该指数与热胁迫后的产量、热胁迫后的千粒重、千粒重变化率有些显著的相关性(参见表1)。
第五步,根据HRIK的计算结果,粒重抗热指数≥1的株系进入产量测试试验,其相应单株继续进行后代选拔,并作为重点进行关注;为提高选择效率,粒重抗热指数<1的株系考虑淘汰,如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行后代选拔;
第六步,对于不同高世代阶段,重复高世代阶段相关步骤即可。
二、产量测定阶段
对进行产量测定的稳定株系材料进入产量测定试验
第一步,种植,每个材料种植成8米行长共9行的小区,株系材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,所有材料的播种基本苗采用25万/亩的标准进行对比测试,单个材料的小区面积10平方米左右,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理(花后2周开始加盖加热棚,进行自然增温条件下的热胁迫,胁迫强度控制在较自然温度最高增加5℃以内(超过5℃棚会打开通风降温),以防过度增温造成胁迫过度,处理时间直至收获)和正常处理(为不加加热棚处理),其他管理方式同大田生产,
第二步,田间评价与产量测定,
对株系材料在田间进行农艺性、抗病性、抗逆性的综合考量,在此基础上,进行收获测产,并进行粒重抗热指数计算,对产量表现超对照且粒重抗热指数≥1的材料筛选出圃,并根据相应命名规则命名,参加各级产量测试或区域试验,完成本方法的选育过程;
三、其创新性如下:
1、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,分别设热处理(花后2周开始加盖加热棚,进行自然增温条件下的热胁迫,胁迫强度控制在较自然温度最高增加5℃以内(超过5℃棚会打开通风降温),以防过度增温造成胁迫过度,处理时间直至收获)和正常处理(为不加加热棚处理),
2、多项研究表明粒重选择在后代选择中具有高效性,该筛选方法从两种环境下的粒重综合筛选评判角度,提出了粒重抗热指数的概念,并提出了具体可操作执行的量化方程,在品种选育中可以直接应用,指标简洁明了,抓住单个关键因素辅助进行抗热类品种的选育。
3、该筛选指标对于分析品种适应干旱环境的稳定性提供了可用的单因素指标,为正确评价品种的抗热特性及抗热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。
表1、HRIK相关性分析
表中*数量越多表示相关性越强,**表示极显著,p小于0.01,*表示相关性显著,p小于0.05。
Claims (1)
1.一种利用粒重耐热指数筛选小麦耐热品种的方法,该方法包括以下两个步骤:
步骤一、选用抗热性好的材料作为杂交亲本之一,经双亲杂交之后产生F0代杂交种子,经连续三代自交并进行优异单株选拔之后,筛选出的F3代优异单株种植为F4代,进入小麦杂交后代F4代到F7代乃至更高世代的稳定世代阶段,该阶段以株系选择为主同步进行单株选择,包括:
步骤1.1,釆用点播方式种植,每个材料种植两行,行长2米,两寸株距或一寸株距点播,行距采用25-30cm行距,后代材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理和正常处理,所述热处理为花后2周开始加盖加热棚,进行自然增温条件下的热胁迫,胁迫强度控制在较自然温度最高增加5℃以内,以防过度增温造成胁迫过度,处理时间直至收获;所述正常处理为不加加热棚处理。在对材料抗逆性、抗病性筛选的基础上,表现优异的材料进行步骤1.2;
步骤1.2:在灌浆期对田间表现相对稳定的株系材料,要进一步进行稳定性、一致性的筛选,并对分离不大的株系材料,入选收获株系,同时选5-10株单株进行保留;
步骤1.3:在收获时,单株单独收获并编号,收获单株之后的入选株系进行混收,收获时同时收获对照品种材料,进入步骤1.4;
步骤1.4:在收获之后,进行脱粒考种,脱粒之后,对株系的粒重进行测定,按照粒重抗热指数公式进行计算:
HRIK=Ka 2·Km -1·KM·(KA 2)-1,
HRIK---粒重抗热指数HRI---抗热指数简称
Ka---待测材料胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
Km---待测材料对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KM---对照品种对照(正常处理)处理籽粒千粒重(g)
KA---对照品种胁迫(热处理)处理籽粒千粒重(g)
步骤1.5:根据HRIK的计算结果,粒重抗热指数≥1的株系进入产量测试试验,其相应单株继续进行后代选拔,并作为重点进行关注;为提高选择效率,粒重抗热指数<1的株系淘汰,如果单株粒重大于对照的单株粒重则继续进行后代选拔;
步骤1.6:对于不同高世代阶段,重复高世代阶段相关步骤即可。
步骤二、产量测定阶段
对进行产量测定的稳定株系材料进入产量测定试验,具体包括以下步骤:
步骤2.1:种植,每个材料种植成8米行长共9行的小区,株系材料每间隔5-10个种植一个对照材料,作为选择参照物,对照选择抗热品种作为对照为宜,所有材料的播种基本苗采用25万/亩的标准进行对比测试,单个材料的小区面积10平方米左右,足墒播种,精细整地、播后镇压,同一套材料在田间自然干旱环境下,分别设热处理和正常处理,所述热处理和正常处理条件同步骤1.1;步骤2.2:田间评价与产量测定,对株系材料在田间进行农艺性、抗病性、抗逆性的综合考量,在此基础上,进行收获测产,并进行粒重抗热指数计算,对产量表现超对照且粒重抗热指数≥1的材料筛选出圃,并根据相应命名规则命名,参加各级产量测试或区域试验,完成本方法的选育过程。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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