CN114223481A - 一种bmr高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法 - Google Patents

一种bmr高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及作物新品种选育技术领域，提出了一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，包括以下步骤：S1、杂株鉴别：田间种植BMR高粱光温敏不育系杂交种F1，若群体中出现BMR单株，则表明该单株为不育系自交株，是杂株；S2、杂交种纯度检测：取待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子播种，出苗后，统计群体单株总数以及BMR单株总数，计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度；S3、杂株的去除：在BMR高粱光温敏不育系杂交种田间，及时人工拔除BMR单株。通过上述技术方案，解决了现有技术中对高粱不育系杂交种纯度的判别方法时间长、费工费力、操作不便，而且也解决了BMR高粱光温敏不育系由于育性变化导致的不育系群体接受可育花粉而结实的杂株判别问题。

Description

一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法
技术领域
本发明涉及作物新品种选育技术领域，具体的，涉及一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法。
背景技术
高粱按其叶中脉颜色可进一步分为白脉(White midrib,WMR)、蜡脉(Greenmidrib,GMR)、褐色中脉(Brown midrib,BMR)三种表现型，白脉类型叶中脉颜色表现为白色，蜡脉类型叶中脉颜色表现为绿色，而褐色中脉BMR类型高粱一般在植株生长到六叶期后，叶片中脉和茎髓表现为褐色沉着，是根据其表型命名的一类材料。褐色中脉BMR材料与白脉或蜡脉材料进行杂交，杂交种F1表现为白脉或蜡脉，不表现褐色中脉；但在F2代群体中，非褐色中脉单株与褐色中脉单株分离比接近3:1，表明褐色中脉BMR性状为单基因控制的隐性性状，同时研究得出，具有褐色中脉BMR特征的高粱体内难以消化的木质素含量可降低40～60％，消化率可提高30％左右(Porter et al.,1978；Cherney et al.,1991；Gerhardt et al.,1994；Oliver et al.,2004)，利用BMR特性能极大地改善高粱的饲用品质，近几年已成为国内外学者关注的热点内容。
普通高粱杂交育种利用的是“三系”杂交技术，“三系”中常见的高粱不育系主要有A1、A2、A3、A4、A5、A6、E9等几种类型，由于这些不育系属于胞质雄性不育系的类型，其不育特性相对稳定，一般套袋自交后，肉眼可观察出不育穗的小花基本100％表现不育。而“两系”育种中的不育系主要指光温敏不育系，这类不育系的育性易受温度或光周期等生态条件的影响而发生变化，在某些特定气候条件下，其育性易出现遗传漂移现象，即育性表现不稳定。对于这种类型不育系，在杂交种生产时一般的纯度检测方法是，在不育系达到抽穗期时，田间随机选取长势均一的单株30株左右，采用自交套袋法，然后再通过调查成熟期自交株的结实情况来计算杂交种的纯度。此方法存在的不足是只能统计出两系不育系自交株的结实情况，并不能统计出由于育性变化导致的不育系群体接受其可育花粉而导致的杂株判别情况，而且这部分杂株的鉴定只能等到抽穗期进行，需要时间相对较长；鉴定方法只能通过单株长势、株型表现进行人工拔除，同时因田间材料长势高、空间小，费工费力，操作不便。
河北省农林科学院旱作农业研究所在BMR高粱选育中，发掘出了一种BMR高粱光温敏不育系材料，同样采用上述方法也难以判断出BMR高粱光温敏不育系杂交种的纯度，而且关于BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法目前未见报道。
综上所述，目前对高粱不育系杂交种纯度的判别方法时间长、费工费力、操作不便，且不能统计出由于育性变化导致的不育系群体接受其可育花粉而导致的杂株判别情况，因此，需要一种对省时省力、简单精准的判别方法，对于BMR高粱两系杂交种的选育，具有重要意义。
发明内容
本发明提出一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，解决了相关技术中对高粱不育系杂交种纯度的判别方法时间长、费工费力、操作不便，而且也解决了BMR高粱光温敏不育系由于育性变化导致的不育系群体接受可育花粉而结实的杂株判别问题。
本发明的技术方案如下：
一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，包括以下步骤：
S1、BMR高粱光温敏不育系杂交种中不育系自交株的鉴别：田间种植BMR高粱光温敏不育系杂交种F1，若群体中出现褐色中脉BMR单株，则表明所述褐色中脉BMR单株为不育系自交株，是杂株；
S2、BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的检测：取待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子播种，在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后，统计群体单株总数以及褐色中脉BMR单株总数，计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度；
S3、BMR高粱光温敏不育系杂交种田间不育系自交株的去除：在BMR高粱光温敏不育系杂交种田间，观察褐色中脉BMR单株表现情况，若表现褐色中脉BMR单株，及时人工拔除。
作为进一步的技术方案，步骤S1中所述BMR高粱光温敏不育系杂交种是指BMR高粱光温敏雄性不育系为母本、以白脉或蜡脉材料为父本进行杂交的杂交种。
作为进一步的技术方案，步骤S2中计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的计算公式为：杂交种纯度＝(群体单株总数-褐色中脉BMR单株总数)×100/群体单株总数。
作为进一步的技术方案，步骤S2中待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子取3份，每份种子量不少于1000粒。
作为进一步的技术方案，步骤S2中所述播种在大田或者温室进行。
作为进一步的技术方案，步骤S2中所述播种采用点播加密种植，行距50cm，株距5cm，行长6m。
作为进一步的技术方案，步骤S2中计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的计算公式为：杂交种纯度＝(群体单株总数-褐色中脉BMR单株总数)×100/群体单株总数。
作为进一步的技术方案，步骤S2中所述统计群体单株总数以及褐色中脉BMR单株总数的时间为在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后20天统计。
作为进一步的技术方案，步骤S3所述人工拔除BMR单株的时期是在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后20天后，观察田间褐色中脉BMR单株表现情况，若有褐色中脉BMR单株则及时去除。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，利用褐色中脉性状为单基因控制的隐性性状这一特性，提出了BMR高粱不育系杂交种田间纯度检测方法，是以BMR高粱光温敏雄性不育系为母本，白脉或蜡脉材料为父本进行杂交，杂交种如果出现褐色中脉单株材料，则表明该单株为不育系自交株，是杂株，根据出现的杂株总数和群体单株总数计算该杂交种的纯度，采用本发明的检测方法，可准确检测BMR高粱不育系杂交种的纯度，简单易操作，省时省力，实用性强。
2、采用本发明的判别方法，可准确检测BMR高粱不育系杂交种的纯度，有效解决了BMR高粱光温敏不育系因育性变化导致的不育系群体接受可育花粉而结实的情况，与传统鉴定方法相比，准确度显著提高。
目前生产上对光温敏不育系杂交种纯度检测方法一般采用自交套袋法进行鉴定，在抽穗期随机选择光温敏不育单株，套袋20天后统计自交不育穗的育性情况；但这种传统的鉴定方法只能鉴定出光温敏不育系自交结实情况，但对于因育性变化导致的不育系群体接受可育花粉而结实的杂交株不能进行很好的鉴定，采用本发明方法很好的检测出了BMR高粱不育系杂交种的田间纯度，因此，与传统鉴定方法相比，准确度显著提高。
3、采用本发明的判别方法，在检测出BMR高粱不育系杂交种田间纯度后，还可及时对田间发现的不育系自交株人工拔除，以保证大田杂交种的纯度，与现有的在抽穗期通过株型、长势判断杂株的方法相比，省时省力、灵活快捷。
大田生产中，一般在抽穗期根据单株长势、株型表现来去除田间不育系自交株，在后期去除时，因田间材料长势高、空间小，只能人工拔除，费工费力，操作不便，而且需要时间相对较长。而本发明利用BMR高粱具有褐色中脉特性，在杂交种出苗后20天，就可根据田间褐色中脉表现，及时去掉田间BMR不育系自交株，此技术省时、省工、省力、灵活快捷。既保证了大田生产杂交种的纯度，又提高了工作效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，包括以下步骤：
(1)BMR高粱光温敏不育系杂交种种子的准备：2019年5月15日，均匀选取待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子3份，编号分别为：HG389×S2006-1、HG389×S2006-2、HG389×S2006-3，每份种子1200粒。该杂交种来源是以BMR高粱光温敏不育系HG389为母本、以苏丹草S2006为父本；
(2)BMR高粱光温敏不育系杂交种种子的播种：2019年5月15日，5月30日，在河北衡水播种所选取的3份杂交种种子，每份种子播种一个小区，每小区采用单株点播加密种植，每份材料播种10行，行长6m，行距50cm、株距5cm；
(3)BMR高粱光温敏不育系杂交种种子纯度的鉴定：在出苗后20天，于6月27日，田间统计每个小区杂交种群体单株总数以及田间表现为褐色中脉的BMR单株数，然后利用公式：杂交种纯度＝(群体单株总数-BMR单株总数)×100/群体单株总数；三次平均后，计算出该BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度，见表1：
表1 BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度统计表
Figure BDA0003446774150000041
(4)BMR高粱光温敏不育系杂交种田间不育系自交株的去除：于6月27日，将田间发现的褐色中脉BMR单株及时人工拔除，以保证大田杂交种的纯度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、BMR高粱光温敏不育系杂交种中不育系自交株的鉴别：田间种植BMR高粱光温敏不育系杂交种F1，若群体中出现褐色中脉BMR单株，则表明所述褐色中脉BMR单株为不育系自交株，是杂株；
S2、BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的检测：取待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子播种，在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后，统计群体单株总数以及褐色中脉BMR单株总数，计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度；
S3、BMR高粱光温敏不育系杂交种田间不育系自交株的去除：在BMR高粱光温敏不育系杂交种田间，观察褐色中脉BMR单株表现情况，若表现褐色中脉BMR单株，及时人工拔除。
2.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S1中所述BMR高粱光温敏不育系杂交种是指以BMR高粱光温敏雄性不育系为母本、以白脉或蜡脉材料为父本进行杂交的杂交种。
3.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S2中待测BMR高粱光温敏不育系杂交种种子取3份，每份种子量不少于1000粒。
4.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S2中所述播种在大田或者温室进行。
5.根据权利要求4所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S2中所述播种采用点播加密种植，行距50cm，株距5cm，行长6m。
6.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S2中计算所述BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的计算公式为：杂交种纯度＝(群体单株总数-褐色中脉BMR单株总数)×100/群体单株总数。
7.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S2中所述统计群体单株总数以及褐色中脉BMR单株总数的时间为在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后20天统计。
8.根据权利要求1所述的一种BMR高粱光温敏不育系杂交种纯度的判别方法，其特征在于，步骤S3所述人工拔除BMR单株的时期是在BMR高粱光温敏不育系杂交种出苗后20天后，观察田间褐色中脉BMR单株表现情况，若有褐色中脉BMR单株则及时去除。
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