CN114009331A - 一种有限生长习性芝麻的高产育种方法 - Google Patents

一种有限生长习性芝麻的高产育种方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，具体涉及芝麻育种技术领域，所述育种方法具体步骤如下：S1、选取多块试验田和麻品种皖芝1号种子若干种植芝麻成熟后分别收获，计算产量；S2、选在产量高的芝麻种，杂交收获芝麻种F1世代；S3、杂交优选；S4、建立数学模型；S5、根据数学模型，将获得的芝麻种与有限生长习性芝麻品种进行杂交，获得芝麻种F5世代；S6、再次进行多次杂交优选，获得高产芝麻种；本发明所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，与现有技术相比，本发明公开的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其获得的芝麻种子平均单株结蒴数量具有显著提升，并且其每亩产量也具有一定量的提升。

Description

一种有限生长习性芝麻的高产育种方法
技术领域
本发明涉及芝麻育种技术领域，特别涉及一种有限生长习性芝麻的高产育种方法。
背景技术
植物长到一定长度(或高度)后自然封顶，为有限生长习性，普通栽培芝麻品种为无限生长习性，其开花期为30-40d，甚至更长，能够适应多变的气候环境，有利于物种的自身生存。但是在生产利用上，无限生长习性则极大地影响了芝麻产量、品质和机械化收获等。芝麻生长后期，无限生长习性导致植株顶部的空稍尖或黄稍尖干重占成熟单株干物质总重的5％左右，增加了芝麻生物量的无效消耗，减少了单株种子产量潜力的发挥。花期过长导致不同部位蒴果和籽粒成熟不一致，顶部花期还没有结束，底部蒴果已经成熟并开始炸裂，很难决定合理的收获时间，收获过早或过晚都将引起种子产量的减少和损失，严重制约芝麻机械化收获的应用。总之，无限生长习性一定程度上制约了芝麻生产和耕作制度改革的发展与突破。
目前，克服这一问题的主要方法是芝麻后期人工打顶，摘除茎尖生长点，抑制无限生长，已有的研究表明，适期打顶能够限制空稍尖的分生，减少无效消耗，实现增产9.8％～17.6％，商品品位提高1-2个等级，但该技术存在打顶时间难以控制，且费时费工等缺点，难以大规模生产利用。自有限性突变体出现以来，选育有限生长习性的芝麻品种，已经成为克服无限生长带来的问题的最理想的途径之一，有限生长习性芝麻突变材料的创建和选育也一直是芝麻研究的一个重要方向。
鉴于上述原因，本发明提供了一种有限生长习性芝麻的高产育种方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，所述育种方法具体步骤如下：
S1、选取至少三块相同面积的种植试验田，对其进行整备处理，使其适用于种植芝麻，选取芝麻品种皖芝1号种子若干，与上述S1中准备的至少三块相同面积的试验田内进行种植，在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量，芝麻成熟后分别收获，计算产量；
S2、选取产量最高的试验田内的芝麻，将其与有限生长习性芝麻品种进行杂交，收获芝麻种F1世代；
S3、将收获的F1世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F2世代，将收获的F2世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F3世代，将收获的F3世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F4世代；
S4、根据影响单株芝麻实际产量的因素，将其剖析分解为芝麻单株结蒴数、每蒴芝麻颗粒重量，并建立单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000021
其中，Y为单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比，S为单株芝麻实际产量、M为本株芝麻结蒴数；
S5、将S3中收获的芝麻种F4世代进行种植收获，在芝麻生长过程中，记录芝麻生长的相关数据，然后根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000022
将获得的芝麻种与有限生长习性芝麻品种进行杂交，获得芝麻种F5世代；
S6、将收获的F5世代杂交芝麻种重复上述S5过程，收获芝麻种F6世代，将收获的F6世代杂交芝麻种重复上述S5，即得有限生长习性的产量芝麻种 F7。
优选的，对试验田其进行整备处理工作具体包括：对耕整处理后田块进行开沟起垄，沟为倒梯形，沟顶宽30-40cm，沟底宽18-22cm，沟垂直深度为 18-22cm，起垄的垄厢面呈“龟背型”，垄的厢面宽170-180cm，然后施底肥。
优选的，所述S1中在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量的具体方法为：于行间距50-70cm、定苗以后苗间距30-50cm的范围内进行取值，取值数量与试验田的数量相对应，在不同的试验田中以不同取值对皖芝1号芝麻种进行种植，其他种植条件保持一致。
优选的，所述杂交方法具体为：先于前一日傍晚对亲本之一进行人工去雄，然后于次日早晨取另一亲本正在开放花朵的花粉对人工去雄后的亲本雌蕊进行授粉，然后套袋。
优选的，所述S5中，记录芝麻生长的相关数据具体为：分别记录每株芝麻的结蒴数量，并对其进行标记，并且待芝麻完全生长成熟以后，分别对每株芝麻进行收获并保存，测量每株芝麻收获的重量，并根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000031
计算出不同芝麻植株中的Y的数值，选取位于中位数以上的植株种子对其进行培育，并与有限生长习性芝麻品种进行杂交，继而获得芝麻种F5世代。
优选的，所述底肥为优质复合肥和尿素的混合物，所述优质复合肥与尿素的质量比为3-4∶1。
优选的，每次对芝麻进行播种时，均需要对试验田进行整备，且其整备方法与所述S1中的试验田整备方法相同。
优选的，在芝麻生长开花的过程中，于盛果期后，均应选取晴天上午对芝麻植株记性打定，摘取顶芽。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开了一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其通过S2可筛选出原芝麻品种中的优质芝麻种资源，通过S3中多次杂交，能够进一步筛选出优质品种资源，通过S5，利用单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000041
能够筛选出单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比大的芝麻植株，选取其种子再次经过杂交培育，即获得本高产量芝麻种，与现有技术相比，本发明公开的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其获得的芝麻种子平均单株结蒴数量具有显著提升，并且其每亩产量也具有一定量的提升。
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。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式，这里使用的“第一”、“第二”仅用于区别同一技术特征，并不对该技术特征的顺序和数量等加以限定。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，所述育种方法具体步骤如下：
S1、选取至少三块相同面积的种植试验田，对其进行整备处理，使其适用于种植芝麻，选取芝麻品种皖芝1号种子若干，与上述S1中准备的至少三块相同面积的试验田内进行种植，在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量，芝麻成熟后分别收获，计算产量；
S2、选取产量最高的试验田内的芝麻，将其与有限生长习性芝麻品种进行杂交，收获芝麻种F1世代；通过S2可筛选出原芝麻品种中的优质芝麻种资源。
S3、将收获的F1世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F2世代，将收获的F2世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F3世代，将收获的F3世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F4世代；通过S3中多次杂交，能够进一步筛选出优质品种资源。
S4、根据影响单株芝麻实际产量的因素，将其剖析分解为芝麻单株结蒴数、每蒴芝麻颗粒重量，并建立单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000051
其中，Y为单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比，S为单株芝麻实际产量、M为本株芝麻结蒴数；
S5、将S3中收获的芝麻种F4世代进行种植收获，在芝麻生长过程中，记录芝麻生长的相关数据，然后根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000052
将获得的芝麻种与有限生长习性芝麻品种进行杂交，获得芝麻种F5世代；
S6、将收获的F5世代杂交芝麻种重复上述S5过程，收获芝麻种F6世代，将收获的F6世代杂交芝麻种重复上述S5，即得有限生长习性的产量芝麻种 F7。
对试验田其进行整备处理工作具体包括：对耕整处理后田块进行开沟起垄，沟为倒梯形，沟顶宽30-40cm，沟底宽18-22cm，沟垂直深度为18-22cm，起垄的垄厢面呈“龟背型”，垄的厢面宽170-180cm，然后施底肥；所述底肥为优质复合肥和尿素的混合物，所述优质复合肥与尿素的质量比为3-4∶1。
所述S1中在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量的具体方法为：于行间距50-70cm、定苗以后苗间距 30-50cm的范围内进行取值，取值数量与试验田的数量相对应，在不同的试验田中以不同取值对皖芝1号芝麻种进行种植，其他种植条件保持一致。
以选取三块试验田为例，于行间距50-70cm选取其区间端点50cm、70cm 和其中间值60cm，以其作为行间距分别在三块试验田内对芝麻进行种植，其中定苗以后的苗间距于30-50cm的范围内进行取值，分别取值30cm、40cm和 50cm，在对应的行间距为50cm、60cm、70cm三块试验田内进行种植，以此作为单一变量，其他条件保持不变。
所述杂交方法具体为：先于前一日傍晚(16:00-18:00)对亲本之一进行人工去雄，然后于次日早晨(8:00-11:00)取另一亲本正在开放花朵的花粉对人工去雄后的亲本雌蕊进行授粉，然后套袋。
所述S5中，记录芝麻生长的相关数据具体为：分别记录每株芝麻的结蒴数量，并对其进行标记，并且待芝麻完全生长成熟以后，分别对每株芝麻进行收获并保存，测量每株芝麻收获的重量，并根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure RE-GDA0003419231220000061
计算出不同芝麻植株中的Y的数值，选取位于中位数以上的植株种子对其进行培育，并与有限生长习性芝麻品种进行杂交，继而获得芝麻种F5世代。
需要说明的是，本实施例中，每次对芝麻进行播种时，均需要对试验田进行整备，且其整备方法与所述S1中的试验田整备方法相同，且在芝麻生长开花的过程中，于盛果期后，均应选取晴天上午对芝麻植株记性打顶，摘取顶芽，并且打顶时间应当为同一日。
对比例1
育种者采用经验育种方法，仅凭借对杂交亲本的了解和喜好，根据个人主观倾向性、并盲目地组配杂交组合，进行杂种后世代的选择。
根据实施例1和对比例1，选在本发明中所获得的F7世代芝麻种和对比例1中所获得的芝麻种在同等条件下进行种植，然后对其平均单株结蒴数量和产量进行比对，获得的比对结果如下表；
平均单株结蒴数量 产量(kg/亩)
实施例1 35.8 183.2
对比例1 26.5 138.5
根据上表可以看出的是，与对比例1相比，本发所公开的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其获得的芝麻种子平均单株结蒴数量具有显著提升，并且其每亩产量也具有一定量的提升。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于，所述育种方法具体步骤如下：
S1、选取至少三块相同面积的种植试验田，对其进行整备处理，使其适用于种植芝麻，选取芝麻品种皖芝1号种子若干，与上述S1中准备的至少三块相同面积的试验田内进行种植，在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量，芝麻成熟后分别收获，计算产量；
S2、选取产量最高的试验田内的芝麻，将其与有限生长习性芝麻品种进行杂交，收获芝麻种F1世代；
S3、将收获的F1世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F2世代，将收获的F2世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F3世代，将收获的F3世代杂交芝麻种重复上述S1和S2，收获芝麻种F4世代；
S4、根据影响单株芝麻实际产量的因素，将其剖析分解为芝麻单株结蒴数、每蒴芝麻颗粒重量，并建立单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure FDA0003163034620000011
其中，Y为单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比，S为单株芝麻实际产量、M为本株芝麻结蒴数；
S5、将S3中收获的芝麻种F4世代进行种植收获，在芝麻生长过程中，记录芝麻生长的相关数据，然后根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure FDA0003163034620000012
将获得的芝麻种与有限生长习性芝麻品种进行杂交，获得芝麻种F5世代；
S6、将收获的F5世代杂交芝麻种重复上述S5过程，收获芝麻种F6世代，将收获的F6世代杂交芝麻种重复上述S5，即得有限生长习性的产量芝麻种F7。
2.根据权利要求1所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于，对试验田其进行整备处理工作具体包括：对耕整处理后田块进行开沟起垄，沟为倒梯形，沟顶宽30-40cm，沟底宽18-22cm，沟垂直深度为18-22cm，起垄的垄厢面呈“龟背型”，垄的厢面宽170-180cm，然后施底肥。
3.根据权利要求1所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于，所述S1中在其他种植条件不变的情况下，将种植密度作为至少三块相同面积的试验田的单一变量的具体方法为：于行间距50-70cm、定苗以后苗间距30-50cm的范围内进行取值，取值数量与试验田的数量相对应，在不同的试验田中以不同取值对皖芝1号芝麻种进行种植，其他种植条件保持一致。
4.根据权利要求1所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于，所述杂交方法具体为：先于前一日傍晚对亲本之一进行人工去雄，然后于次日早晨取另一亲本正在开放花朵的花粉对人工去雄后的亲本雌蕊进行授粉，然后套袋。
5.根据权利要求1所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于，所述S5中，记录芝麻生长的相关数据具体为：分别记录每株芝麻的结蒴数量，并对其进行标记，并且待芝麻完全生长成熟以后，分别对每株芝麻进行收获并保存，测量每株芝麻收获的重量，并根据单株芝麻实际产量与本株芝麻结蒴数之比公式
Figure FDA0003163034620000021
计算出不同芝麻植株中的Y的数值，选取位于中位数以上的植株种子对其进行培育，并与有限生长习性芝麻品种进行杂交，继而获得芝麻种F5世代。
6.根据权利要求2所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于：所述底肥为优质复合肥和尿素的混合物，所述优质复合肥与尿素的质量比为3-4∶1。
7.根据权利要求1所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于：每次对芝麻进行播种时，均需要对试验田进行整备，且其整备方法与所述S1中的试验田整备方法相同。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种有限生长习性芝麻的高产育种方法，其特征在于：在芝麻生长开花的过程中，于盛果期后，均应选取晴天上午对芝麻植株记性打定，摘取顶芽。
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