CN113661920B - 一种氮磷高效冬小麦品种选育方法 - Google Patents

一种氮磷高效冬小麦品种选育方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农业育种领域，具体涉及一种高效准确系统的氮磷高效小麦品种选育方法。包括以下步骤：（1）组配杂交组合，将所得F1代种子种植在高肥和低肥两个处理区；（2）F2代在低肥处理下选择（3）F3代在高肥和低肥处理下同时选择；（4）F4代种植在正常肥力水平下选择；（5）F5代在正常肥力水平下进行小区产量品系比较初级试验；（6）在正常肥力水平下，对参加产量品比正式试验的品系进行选择，同时，将入选品系进行氮、磷利用特性鉴定；（7）根据氮效率指数和磷效率指数，筛选出氮高效、磷高效和氮磷协同高效品系。本发明方法可以快速准确的选育出氮磷高效小麦品种，并且可以实现养分高效品种培育的精确性，并大大降低了选择成本。

Description

一种氮磷高效冬小麦品种选育方法
技术领域
本发明属于农业育种领域，涉及一种可提高冬小麦氮磷利用效率的冬小麦品种选育方法，具体涉及一种高效准确系统的氮磷高效冬小麦品种选育方法。
背景技术
传统的氮磷高效小麦品种选育方法一般是在品种选育高世代(F5代以上)进行氮磷利用特性鉴定，将高代品系分别种植在正常处理、低氮处理、低磷处理条件下，成熟期测定产量，并拔取单位面积单株，测定单位面积地上部氮、磷含量，计算氮、磷素吸收利用效率，从而选取氮磷高效品种。采用这种传统方法选育氮磷高效品种存在效率低、耗时长且精准性不高等缺点。目前缺乏氮磷高效小麦品种系统选育方法，且还没有统一的鉴定标准。
发明内容
本发明为解决现有选育氮磷高效品种存在效率低、耗时长且精准性不高的问题，提出一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，该方法可以快速准确地选育出氮磷高效冬小麦品种，并且可以实现养分高效品种培育的精确性，并大大降低了选择成本。
本发明的技术方案为：
一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，包括以下步骤：
(1)组配杂交组合，将所得F1代种子种植在高肥和低肥两个处理区，1寸1粒播种，在不同生育时期调查综合农艺性状，成熟期收获种子，人工测量千粒重，选择在高肥和低肥两个处理下，综合农艺性状均优良、千粒重均大于48g材料进入F2代。
上述的生育时期包括：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期。
综合农艺性状包括：株高、长势、分蘖、有效穗数、穗粒数、千粒重、抗病性、熟相等。
高肥处理为：目标产量为每亩600公斤肥力水平。
低肥处理为：目标产量为每亩400公斤肥力水平。
综合农艺性状优良的评价标准为：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
(2)F2代在低肥处理下选择，每个杂交组合种植1000株左右，3寸1粒播种，通过田间观察和室内考种，选择综合农艺性状优良、耐低肥能力强的单株进入F3代。
上述的耐低肥能力强表现为：低肥处理下长势强壮，单株有效穗数10个以上，穗粒数34个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
(3)F3代在高肥和低肥处理下同时选择，选择在低肥处理下综合农艺性状优良耐低肥能力强，且高肥处理下丰产性好的材料，进入F4代。每个F2单株种子在高肥和低肥处理下均种植，3寸1粒。
丰产性好的评价标准：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上。
(4)F4代种植在正常肥力水平下，2寸1粒，选择高产且综合农艺性状优良的株系进入F5代。
(5)F5代在正常肥力水平下进行小区产量品系比较初级试验，以国家或省区试对照为对照品种，每个小区0.02亩，机械播种。收获后测量整个小区的籽粒产量，选择产量较对照品种提高5％以上的品系进入产量品比正式试验。
(6)在正常肥力水平下，对参加产量品比正式试验的品系进行选择，以区试对照为对照品种，每个小区0.02亩，3次重复，机械播种。收获后测量整个小区的籽粒产量，选择产量较对照品种提高5％以上的品系参加品种审定品比试验。同时，将入选品系进行氮、磷利用特性鉴定。
(7)氮、磷利用特性鉴定试验设置正常(NPK)、减氮(PK)和减磷(NK)三个处理，处理区间设置至少2米宽的隔离带。减氮处理比正常处理减氮50％，减磷处理比正常处理减磷60％。对照品种选用种植区域的区试对照品种和研究区域公认的氮、磷均高效品种。材料按4行/小区种植，行长2米，行距23.3厘米，株距3.3厘米。
评价指标：
按公式(1)分别计算3次重复氮效率指数(NUI)、磷效率指数(PUI)，取平均值，计算结果保留三位小数：
NUI(PUI)＝G4 t·G-1 c·GC·(G4 T)-1……………………….(1)
式中：
NUI(PUI)：氮(磷)效率指数；
Gt：待测材料减氮(磷)处理籽粒产量；
Gc：待测材料正常处理籽粒产量；
GC：对照品种正常处理籽粒产量；
GT：对照品种减氮(磷)处理籽粒产量。
评价标准：
按照表1的标准，冬小麦氮利用特性鉴定是在正常施肥和氮胁迫两种施肥水平下，根据氮效率指数(NUI)来评价检测样品的氮利用特性。
按照表1的标准，冬小麦磷利用特性鉴定是在正常施肥和磷胁迫两种施肥水平下，根据磷效率指数(PUI)来评价检测样品的磷利用特性。
表1氮、磷利用效率鉴定等级划分
Figure GDA0003531283140000031
(8)根据氮效率指数和磷效率指数，筛选出氮高效、磷高效和氮磷协同高效品系。
本发明的有益效果为：
传统的方法是各世代选择均在正常处理下进行，只在高世代进行氮磷利用特性鉴定，利用这种方法选育出氮磷高效品种的几率很低，且通过鉴定，多数品种都不属于氮磷高效类型的。本发明提供的氮磷高效冬小麦品种选育方法，可以快速准确的选育出氮磷高效冬小麦品种。本发明在F1代进行丰产性等综合农艺性状调查时，还进行耐低肥性筛选(即在高肥和低肥两个条件下选择)，F2代完全在低肥条件下选择，F3代又在高肥和低肥两个条件下选择，F4代及其以后世代均在正常处理下选择，并在高世代进行氮磷利用特性鉴定。本发明从F1代开始进行耐低肥性筛选，可以实现养分高效品种培育的精确性，并大大降低了选择成本。
本发明另一个关键改进点是氮磷利用特性鉴定标准的改变，本发明利用氮效率指数和磷效率指数评价品种的氮、磷利用特性，可以快速准确对品种进行评价。而传统的评价指标较多，且不统一；鉴定程序较复杂，效率较低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，以便于对本发明技术方案的理解，但并不用于对本发明保护范围的限制。
实施例1
本实施例的氮磷高效冬小麦品种选育方法，包括以下步骤：
(1)2013年开始组配杂交组合，以(郑资08H486-0-5)F5代优株为母本，周麦26为父本组配杂交组合，F1代种植在高肥和低肥两个处理下，1寸1粒播种，选择不同生育期综合农艺性状表现均优异的组合，选取60穗混脱种子种植F2代，所选种子千粒重均大于48g。
上述的生育时期包括：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期。
综合农艺性状包括：株高、长势、分蘖、有效穗数、穗粒数、千粒重、抗病性、熟相等。
高肥处理为：目标产量为每亩600公斤肥力水平。
低肥处理为：目标产量为每亩400公斤肥力水平。
综合农艺性状优良的评价标准为：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
(2)F2代在低肥处理下种植，机械播种，17米行长，3寸1粒，共1200株。通过田间抗病性、株型、落黄性等农艺性状调查，结合室内株高、分蘖、穗型、结实率、籽粒饱满度等性状，选择4个综合农艺性状优良、耐低肥能力强的单株进入F3代。
上述的耐低肥能力强表现为：低肥处理下长势强壮，单株有效穗数10个以上，穗粒数34个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
(3)将入选的每个单株的种子分成两份，以满足F3代在高肥和低肥两个处理下种植。每个单株种子在高肥和低肥处理下均种植2行，3寸1粒，4米行长。人工接条锈菌，调查抗病性、株型、分蘖、茎秆强度等主要农艺性状，选择在低肥处理下综合性状优良耐低肥能力强，且高肥处理下丰产性好的材料，两个处理下分别按株系收获2行种子，室内考察籽粒性状、品质性状等，选择优良株系13H152-5-1种植F4代。该品系品质属于中强筋，蛋白质含量15.0％，湿面筋含量31.1％，吸水率58.2％，形成时间6.2min，稳定时间8.0min。
丰产性好的评价标准：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上。
(4)F4代在正常肥力处理下种植，每个系种植1行，2寸1粒，4米行长。继续调查抗病性丰产性等主要农艺性状，选择高产且综合农艺性状优良的13H152-5-1-2优良品系参加下一年产量品比试验。连续两年产比试验结果13H152-5-1-2品系均比区试对照周麦18增产5％以上。国家良种联合攻关连续两年产量品比试验该品系较对照周麦18平均增产6.4％。高抗条锈病、中抗白粉病、叶锈病和纹枯病，高感赤霉病。
(5)在正常(NPK)、减氮(PK)和减磷(NK)三个处理下，分别鉴定13H152-5-1-2品系的氮、磷利用特性，对照品种为百农207。连续两年鉴定结果显示，13H152-5-1-2品系氮效率指数和磷效率指数分别平均为1.827(>1.300)和1.282(>1.100)。因此，选育出了高产氮磷均高效的小麦新品种郑麦1905。
对比实施例
(1)2013年开始组配杂交组合，以(郑资08H486-0-5)F5代优株为母本，周麦26为父本组配杂交组合，F1代选择在高肥处理下综合农艺性状表现优异的组合，选取60穗混脱种子种植F2代。
(2)F2代在正常肥力水平下种植，机械播种，17米行长，3寸1粒，共1200株。通过田间抗病性、株型、落黄性等农艺性状调查，结合室内株高、分蘖、穗型、结实率、籽粒饱满度等性状，选择2个综合农艺性状优良的单株进入F3代。
(3)F3代继续种植在正常肥力水平下，上一代入选的单株种子种植2行，3寸1粒，4米行长。人工接条锈菌，调查抗病性、株型、分蘖、茎秆强度等主要农艺性状，将综合性状优良的株系收获2行种子，室内考察籽粒性状、品质性状等，选择农艺性状优良的株系13H152-2-1种植F4代。
(4)F4代继续在正常肥力水平下种植，每个系种植1行，2寸1粒，4米行长。继续调查抗病性丰产性等主要农艺性状，选择农艺性状优良品系13H152-2-1-3参加下一年产量品比试验。产比试验结果13H152-2-1-3品系与区试对照(周麦18)相比平产。
(5)F5代在正常(NPK)、减氮(PK)和减磷(NK)三个处理下，分别鉴定氮、磷利用特性。氮效率指数和磷效率指数分别为0.872(<0.899)和0.745(<0.899)，鉴定13H152-2-1-3品系为氮、磷均低效型。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）组配杂交组合，将所得F1代种子种植在高肥和低肥两个处理区，选择在高肥和低肥两个处理下，综合农艺性状均优良、千粒重均大于48g材料进入F2代；所述高肥处理为：目标产量为每亩600公斤肥力水平，所述低肥处理为：目标产量为每亩400公斤肥力水平；
（2）F2代在低肥处理下选择，每个组合种植1000株左右，选择综合农艺性状优良、耐低肥能力强的单株进入F3代；耐低肥能力强评价标准为：低肥处理下长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数10个以上，穗粒数34个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好；
（3）F3代在高肥和低肥处理下同时选择，选择在低肥处理下综合农艺性状优良耐低肥能力强，且高肥处理下丰产性好的材料，进入F4代；
（4）F4代种植在正常肥力水平下，选择高产且综合农艺性状优良的株系进入F5代；
（5）F5代在正常肥力水平下进行小区产量品比预试试验，以区试对照为对照品种，选择产量较对照品种提高5%以上的品系进入产量品比正式试验；
（6）在正常肥力水平下，对参加产量品比正式试验的品系进行选择，以区试对照为对照品种，选择产量较对照品种提高5%以上的品系参加品种审定品比试验；同时，将入选品系进行冬小麦氮、磷利用特性鉴定；氮、磷利用特性鉴定试验设置正常、减氮和减磷三个处理，减氮处理比正常处理减氮50%，减磷处理比正常处理减磷60%，对照品种选用种植区域的区试对照品种和研究区域公认的氮、磷均高效品种；冬小麦氮利用特性鉴定是在正常施肥和氮胁迫两种施肥水平下，根据氮效率指数NUI来评价检测样品的氮利用特性；冬小麦磷利用特性鉴定是在正常施肥和磷胁迫两种施肥水平下，根据磷效率指数PUI来评价检测样品的磷利用特性；
（7）根据氮效率指数和磷效率指数，筛选出氮高效、磷高效和氮磷协同高效品系；
氮效率指数NUI或磷效率指数PUI的计算公式如下：
NUI 或PUI= G4 t·G-1 c·GC·(G4 T)-1，
式中：NUI 或PUI：氮或磷效率指数；Gt：待测材料减氮或磷处理籽粒产量；Gc：待测材料正常处理籽粒产量；GC：对照品种正常处理籽粒产量；GT：对照品种减氮或磷处理籽粒产量；
氮效率指数≥1.300时，利用效率分级为高效，氮效率指数为0.900～1.299时，利用效率分级为中效，氮效率指数≤0.899时，利用效率分级为低效；
磷效率指数≥1.100时，利用效率分级为高效，磷效率指数为0.900～1.099时，利用效率分级为中效，磷效率指数≤0.899时，利用效率分级为低效。
2.根据权利要求1所述的一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，其特征在于，步骤（1）中F1代1寸1粒播种，步骤（2）中F2代3寸1粒播种，步骤（3）中F3代3寸1粒播种。
3.根据权利要求1所述的一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，其特征在于，步骤（1）中在不同生育时期调查综合农艺性状，所述生育期包括：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期，综合农艺性状包括：株高、长势、分蘖、有效穗数、穗粒数、千粒重、抗病性、熟相。
4.根据权利要求1所述的一种氮磷高效冬小麦品种选育方法，其特征在于，所述综合农艺性状优良的评价标准为：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
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CN116584375A (zh) * 2023-06-25 2023-08-15 山东省农业科学院作物研究所 一种小麦高产优质、绿色高效品种的育种方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102106254B (zh) * 2010-12-21 2012-07-18 中国农业大学 一种氮高效玉米的杂交制种方法
CN105766622B (zh) * 2016-03-31 2017-12-22 中国水稻研究所 一种环境友好型早稻品种的选育方法
CN112816618A (zh) * 2020-12-29 2021-05-18 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 一种氮高效小麦品种的筛选方法

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