CN113875582A - 一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法,包括如下步骤:将杂交F0代种子点播种植,杂交F1代按组合每株选1穗后混合收获;F2、F3代按组合种植,选择足量的优良单株,每株留1穗,每穗留1/2混合脱粒,控制群体大小,在上一代混合群体中选择优良单株,分株点播成F4、F5代株系,分系比较收获,得到农艺性状相对稳定的株系;收获株系种植小区成品系进行计产,鉴定品系产量,在保持品系多数优良性状的基础上,在品系内选择可以改良原始品系缺点的单穗,直至育成目标品种。本发明的杂交后代遗传多样性好,实现了一个组合选择多个品种,提高了选择效果。
Description
技术领域
本发明涉及杂交育种领域,具体涉及一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法。
背景技术
杂交育种占地多、工作量大,遗传多样性差、育种成功率低,一直是困扰小麦育种的技术难题。而后代选择是小麦杂交育种的关键环节之一。我国小麦杂交后代的处理大多采用系谱法或混合选择法。系谱法采用点播家系逐代选株,单株种植、分系鉴定,选择效果相对较好,但存在费工费地,群体规模受限,异质性差的缺点。混合选择法采用淘汰劣株,混合收获种植、混合鉴定,群体异质性好,但存在占地多,选择效果相对较差。因此,如何在保持遗传多样性基础上,提高选择效果,节省人力物力是育种者共同关心的问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法,杂交后代遗传多样性好,实现了一个组合选择多个品种,提高了选择效果。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法,包括如下步骤:
S1、将杂交F0代种子单粒点播种植,杂交F1代,每株选1穗收获,混合脱粒留种;
S2、F2、F3代单粒点播种植,田间选择足量的优良单株,保持低代材料的遗传多样性,每株留1穗,每穗留1/2混合脱粒,控制一定量的群体大小,保证收获种子均能在下一代群体中得到种植和表现;
S3、在上一代混合群体中选择优良单株,分株点播成为F4、F5代株系,分系比较收获,得到农艺性状相对稳定的株系;由于F3代选择保留了较多的基因类型和减少了收获种子数量,因此在F4或F5代也会出现相对较多的优良株系类型,同时还保证了百分之百优良基因类型在F4或F5代的种植表现,增加了选择范围,提高了育种成功率;
S4、收获株系种植小区成品系进行计产,鉴定品系产量,在保持品系多数优良性状的基础上,在品系内选择可以改良原始品系缺点的单穗,直至育成目标品种。在种植品系进行计产的同时,在品系内再对个别性状进行进一步的选择改良,提高了特异性品系的入选率。
进一步地,所述步骤S2中,F2代种植1000株的群体,选择优良单株40株,每株选留1/2穗,每穗约40粒,1/2穗为20粒,40株收获种子数量为40株×20粒/半穗=800粒。在保持F2代选择较多基因类型的同时,减少收获种子数量,控制群体大小,保证收获种子在下一代全部种植,保持了所选基因类型在F3代百分之百的充分表现。系谱法种植选择由于受试验地规模限制,一般选择优良单株10株左右,每株约10穗左右,每穗约40粒左右,10株收获种子10株×10穗/株×40粒/穗=4000粒。系谱法所选F2代单株基因类型为所种植株总数的1/100(选10株/种1000株),每株在F3代一般种植80粒(2行、每行40粒),10株种植800粒,种植数量仅占到收获种子数量的1/5(种800粒/收4000粒),剩余4/5种子无法在F3代种植表现,极易丢失已入选的优良基因类型。混合选择法在F2代种植1000株的群体下,只淘汰劣株,按80%淘汰率,则入选单株200个,收获种子量为200株×10穗/株×40粒/穗=80000粒,若在F3代种植800粒,种植数量仅占收获数量的1%(800粒/80000粒),下一代优良基因类型出现的比率将无法保证,若收获种子全部在F3代种植,占地约为系谱法种植占地的100倍(种80000粒/种800粒)。本发明方法在F2代种植1000株同等试验规模下,F2代选择优良单株40株,每株选留1穗,每穗留1/2穗,每穗40粒,1/2穗为20粒,40株收获种子数量为40株×1穗/株×20粒/半穗=800粒。本发明方法所选优良单株基因类型较系谱法高4倍(选40株/选10株),F3代种植数量占收获种子数量的100%(收800粒/种800粒),最高限度保持了上代入选优良基因类型在下一代的表现;本发明方法为首选优良单株后选穗混合,较混合选择的淘汰劣株后混合收获,不仅优良基因类型选择目标性强,而且占地仅为混合选择法的1/100(种800粒/种80000粒)。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明的杂交后代遗传多样性好,实现了一个组合选择多个品种,提高了选择效果:系谱法在F2代选择单株为所种植株总数的1/100,F2代单株基因类型少、遗传多样性差,F3代种植数量仅占上代收获种子数量的1/5,剩余4/5种子无法在F3代种植表现,极易丢失已入选的优良基因类型。混合选择法虽在F2代入选了较多的单株,但收获种子量大,在F3代种植数量仅占上一代收获种子数量的1%,F3代优良基因类型出现的比率无法保证。本发明方法在F2代所选优良单株基因类型较系谱法高4倍,F3代种植数量占上代收获种子数量的100%,最高限度保持了上代入选优良基因类型在下一世代的表现。
2、本发明的杂交后代的种植占地少,省工省时:若在F2代种植1000株的群体规模,选择40个优良单株。系谱法和混合法收获种子数量为40株×10穗/株×40粒/穗=16000粒,按行距28cm、株距10cm计算,约占地16000粒×28cm×10cm=448m2。本发明方法收获种子数量为40株*1穗/株*20粒/半穗=800粒,按行距28cm、株距10cm计算,约占地800粒×28cm×10cm=约22.4m2。本发明技术在F3代较系谱法和混合法节约用地20倍,省工省时。
具体实施方式
为了使本发明的目的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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
(1)以邯02-6018为母本,济麦22为父本杂交,收获F0代种子38粒;
(2)F1代:组合编号2006(102),行号1108,单粒点播种植38株,收获时每株选1穗,收获38株×1穗/株×40粒/穗=1520粒;
(3)F2代:行号2116,点播种植1520株,田间选择优异单株80株挂牌,收获时每株留1穗,每穗留1/2穗20粒混合,收获种子80株×1穗/株×20粒/1/2穗=1600粒。
(4)F3代:行号3350,田间点播种植1600株,田间选择优良单株40株挂牌标记,收获时每株选留1穗,每穗留1/2穗约20粒全部混合,收获种子40株×1穗/株×20粒/1/2穗=800粒。
(5)F4代:行号4279,田间点播种植800株,田间选择优良单株20株挂牌标记,按单株收获,分株单独脱粒,每株种子全部收获,每株收获种子10穗/株×40粒/穗=400粒。
(6)F5代:行号5268-5287,分株点播种植上代所选的20个单株,形成20个株区,田间进行优良株系的选择比较,成熟时入选3个表现优良的株系,分株系收获,单独脱粒备下年产比试验。三个株系在特征特性方面具有明显区别。其中5272株系表现植株偏高,分蘖力强,苗期抗旱、抗寒性突出,后期根系活力强,叶片功能好,落黄突出,抗旱耐瘠薄;5276株系表现株高中等,穗大、穗多、籽粒大,丰产性突出,抗寒、抗病性好;5278家系表现植株中等偏矮,穗数中多,穗部性状略差,节水高产,抗倒抗寒。
(7)计产试验:5272、5276、5278品系参加产量比较试验,均表现高产稳产,综合性状好。其中5278穗顶尖结实性较差,在其产比试验区选择长方型单穗50个,拟改良原始品系穗顶部结实性差的缺点,经穗系比较,育成了目标品种5278-13,并进一步参加产比试验。
(8)区试、审定:5276、5278分别参加了国家黄淮北片水地组区试和河北省冀中南节水组区试,完成试验程序,通过国家、河北省审定,审定名称:邯麦19、邯麦20。5272参加国家黄淮北片联合攻关节水组试验,审定名称邯麦21。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、将杂交F0代种子单粒点播种植,杂交F1代,每株选1穗收获,混合脱粒;
S2、F2、F3代单粒点播种植,田间选择足量的优良单株,以保持低代材料的遗传多样性,每株留1穗,每穗留1/2混合脱粒,控制一定量的群体大小,保证收获种子均能在后代群体中得到种植和表现;
S3、在上一代混合群体中选择优良单株,分株点播成为F4、F5代株系,分系比较收获,得到农艺性状相对稳定的株系;
S4、收获株系种植小区成品系进行计产,鉴定品系产量,在保持品系多数优良性状的基础上,在品系内选择可以改良原始品系缺点的单穗,直至育成目标品种。
2.如权利要求1所述的一种保持小麦遗传多样性的杂交育种方法,其特征在于:所述步骤S2中,F2代种植1000株的群体,选择优良单株40株,每株选留1/2穗,每穗约40粒,1/2穗为20粒,40株收获种子数量为40株×20粒/穗=800粒。
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