CN114303935A - 一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535a的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高粱创制培育技术领域，尤其涉及一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法。其主要针对现有糯高粱品种不适宜春播早熟区种植，培育糯高粱品种可操作性差的问题，提出如下技术方案：一：获得F1代种子；二：获得BC1F1代种子；三：获得BC1F2代种子；四：获得BC1F3代种子；五：获得BC1F4代保持系种子；六：获得F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子；七：获得BC1代不育系、BC1F6代保持系种子；八：获得BC2代不育系、BC1F7代保持系种子；九：获得BC3代不育系、BC1F8代保持类型种子；十：获得BC4代不育系、BC1F9代保持系种子；十一：定名吉5535A、吉5535B。本发明适宜春播早熟区种植，且株高、品质等综合性状优良的不育系，主要应用于糯高粱的不育系的培育。
Description
技术领域
本发明涉及高粱创制培育技术领域，尤其涉及一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法。
背景技术
南方名酒厂以糯高粱为酿酒原料，但是南方种植的糯高粱大多是地方品种，产量不能满足酒厂的需要。而我国东北地区的高粱春播早熟区是我国高粱主产区，以种植粳高粱杂交种为主。将适合春播晚熟区的糯高粱杂交种种子卖给农户发展订单农业，粮食收购价比较高，一时间农户种植糯高粱杂积极性很高，但是春播晚熟区的糯高粱杂交种生育期长，往往不等成熟收获就遭霜打，给农户造成巨大的产量损失；高粱是三系杂交种，培育杂交种首先得培育不育系(保持系)和恢复系。恢复系一般株高在140cm以上就可以满足需要，但是不育系的株高在70-80cm之间，培育的杂交种株高才能满足生产的需要。因此不育系的选育要求更高，糯高粱种质一般株高在150-180cm，株高比较高，利用它作为亲本之一改良骨干亲本系，要想获得株高在70-80cm的保持类型的材料几率比较小。
目前采用的技术是糯高粱种质资源与糯高粱种质资源人工去雄杂交，在F2代中鉴选糯质材料，但是这种方法往往选出的糯质材料株高较高、综合性状不优良，在育种中较难利用；期刊《高粱淀粉粳糯特性的快速鉴定技术方法与应用》中B1(WW)×WW Ww一直到BC4F1，可操作性差，而且这一过程中涉及到两边的中间材料一直在分离，育种所选的不仅是糯性性状，株高、株型、籽粒颜色等性状同样重要；在回交的过程它自身一直在分离，并未纯合。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法。
本发明的技术方案：一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，包括以下步骤：
步骤一：第一年夏选用粳高粱骨干保持系吉2055B为母本，粳高粱保持系521B为父本在试验地种植，进行人工去雄杂交，获得F1代种子；
步骤二：第一年冬将步骤一种获得的F1代种子在基地种植，选择整齐一致的单株为母本、以粳高粱保持系521B为父本回交一次，获得BC1F1代种子；
步骤三：第二年夏将收获的BC1F1代种子在试验地自交一代，成熟期全部单株收获、脱粒，获得BC1F2代种子；
步骤四：第二年冬将步骤三中获得的BC1F2代种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒在基地种植，在抽穗期套袋，在灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选糯质单株，成熟期选择株型、叶片狭窄、籽粒色泽好看的单株收获、脱粒，获得BC1F3代种子；
步骤五：第三年夏将步骤四中收获的BC1F3代种子在试验地种植，抽穗期套透明羊皮纸袋，调查期抽穗期、开花期、成熟期、株高、株型等性状，成熟期将株高、叶片、籽粒颜色等综合性状优良的单株单穗收获、脱粒，获得BC1F4代保持系种子；
步骤六：第三年冬将步骤五中收获的BC1F4代种子在基地种植，同时种植不育系吉2055A，开始回交转育不育系，在抽穗期BC1F4代单株和不育系吉2055A套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给不育系吉2055A授粉，成熟期成对单株收获，成熟期成对单株收获，获得F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子；
步骤七：第四年夏将步骤六中获得的F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子种植在试验地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F5代保持类型材料套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子；
步骤八：第四年冬种植前将步骤七中获得的BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F6代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子；
步骤九：第五年夏在种植前将步骤八获得的BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC2代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC2代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC3代不育系种子和BC1F8代保持类型材料种子；
步骤十：第五年冬在种植前将步骤九中获得的BC3代不育系种子和BC1F8代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC3代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC3代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子；
步骤十一：第六年夏在种植前将步骤十中获得的BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC4代不育系和BC1F9代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC5代不育系种子和BC1F10代保持系种子，选择不育系和保持系整齐一致的穗行，并将该穗行中不育系定名为吉5535A，保持系定名为吉5535B；
步骤十二：第六年冬将步骤十一中获得的吉5535A、吉5535AB在基地扩大种植，在抽穗期保持系和BC4代不育系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得稳定的吉5535A、吉5535B种子。
优选的，所述步骤二中的操作方法目的在于加快纯合糯质材料出现。
优选的，所述步骤三中的操作用于分离出纯合的带有糯质基因的籽粒。
优选的，所述步骤四中灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选的操作步骤为：S1在灌浆期用剪刀将籽粒剪开；S2将碘试剂涂抹在上面，观察颜色变化，若颜色为红色的单株为糯质材料，若颜色为蓝色的单株为粳性材料；
在秋季收获时进行第二次鉴选，第二次鉴选的操作步骤为：S1将初步鉴选的糯性种质每份材料取3克籽粒磨成粉末；S2采用碘试剂法测定支链淀粉含量。
优选的，所述试验地为吉林省农业科学院公主岭试验地，所述基地为吉林省农业科学院海南乐东基地。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
1、本发明粳高粱骨干系吉2055B与携带有糯性基因的粳高粱521B杂交，选育株高较矮、生育期适中以及其他综合性状良好的糯高粱保持系，进而采用与粳高粱保持系对应的不育系作为不育源回交转育糯高粱不育系；本发明中粳高粱骨干系与携带有糯性基因的粳高粱杂交之后鉴选出糯高粱中间材料，进而自交成为稳定糯性保持系，为了加快回交转育出综合性状优良的不育系，采用了吉2055A作为不育源，在每代回交的单株中鉴选出糯性不育株；
2、本发明通过多年培育手段收获的吉5535A，是一个适宜春播早熟区种植且株高、品质等综合性状优良的不育系，保持系吉5535B作为一个优异的糯质保持系材料，与大部分保持系亲缘关系较远，利用它作为糯质基因的来源，与其他的保持系进行人工去雄杂交，可选育出籽粒较大的保持系，利用吉5535A选育出了一系列糯高粱杂交种吉杂238、吉糯杂3号等，吉杂238正在春播早熟区迅速推广，改变了春播早熟区引种春播晚熟区杂交种糯高粱杂交种因生育期较晚给生产造成巨大损失的现状；
3、综上所述，本发明培育创制处的吉5535A是一个适宜春播早熟区种植且株高、品质等综合性状优良的不育系，利用吉5535A选育出了一系列糯高粱杂交种，支链淀粉含量高，为优质糯高粱品种，在春播早熟区迅速推广，糯高粱杂交种生育期早，降低农业生产损失。
附图说明
图1是一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法的选育流程图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例
如图1所示，本发明提出的一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，包括以下步骤：
步骤一：第一年夏选用粳高粱骨干保持系吉2055B为母本，粳高粱保持系521B为父本在试验地种植，进行人工去雄杂交，获得F1代种子；
步骤二：第一年冬将步骤一种获得的F1代种子在基地种植，选择整齐一致的单株为母本、以粳高粱保持系521B为父本回交一次，获得BC1F1代种子，本步骤的目的在于加快纯合糯质材料出现；
步骤三：第二年夏将收获的BC1F1代种子在试验地自交一代，成熟期全部单株收获、脱粒，获得BC1F2代种子，本步骤目的在于分离出纯合的带有糯质基因的籽粒；
步骤四：第二年冬将步骤三中获得的BC1F2代种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒在基地种植，在抽穗期套袋，在灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选糯质单株，成熟期选择株型、叶片狭窄、籽粒色泽好看的单株收获、脱粒，获得BC1F3代种子；
灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选的操作步骤为：S1在灌浆期用剪刀将籽粒剪开；S2将碘试剂涂抹在上面，观察颜色变化，若颜色为红色的单株为糯质材料，若颜色为蓝色的单株为粳性材料；
在秋季收获时进行第二次鉴选，第二次鉴选的操作步骤为：S1将初步鉴选的糯性种质每份材料取3克籽粒磨成粉末；S2采用碘试剂法测定支链淀粉含量；
步骤五：第三年夏将步骤四中收获的BC1F3代种子在试验地种植，抽穗期套透明羊皮纸袋，调查期抽穗期、开花期、成熟期、株高、株型等性状，成熟期将株高、叶片、籽粒颜色等综合性状优良的单株单穗收获、脱粒，获得BC1F4代保持系种子；
步骤六：第三年冬将步骤五中收获的BC1F4代种子在基地种植，同时种植不育系吉2055A，开始回交转育不育系，在抽穗期BC1F4代单株和不育系吉2055A套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给不育系吉2055A授粉，成熟期成对单株收获，成熟期成对单株收获，获得F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子；
步骤七：第四年夏将步骤六中获得的F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子种植在试验地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F5代保持类型材料套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子；
步骤八：第四年冬种植前将步骤七中获得的BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F6代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子；
步骤九：第五年夏在种植前将步骤八获得的BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC2代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC2代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC3代不育系种子和BC1F8代保持类型材料种子；
步骤十：第五年冬在种植前将步骤九中获得的BC3代不育系种子和BC1F8代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC3代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC3代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子；
步骤十一：第六年夏在种植前将步骤十中获得的BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC4代不育系和BC1F9代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC5代不育系种子和BC1F10代保持系种子，选择不育系和保持系整齐一致的穗行，并将该穗行中不育系定名为吉5535A，保持系定名为吉5535B；
步骤十二：第六年冬将步骤十一中获得的吉5535A、吉5535AB在基地扩大种植，在抽穗期保持系和BC4代不育系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得稳定的吉5535A、吉5535B种子。
本实施例中，试验地为吉林省农业科学院公主岭试验地，基地为吉林省农业科学院海南乐东基地，夏季为当年的5月份，冬季为当年的10月份。
将本方案中获取的吉5535A、吉5535B继续在吉林省农业科学院公主岭试验地扩大种植，在海南测配的杂交组合种植在公主岭试验地进行观察，鉴定粳糯性质，鉴选出吉5535A×糯878R杂交组合，定名为吉杂238；
将公主岭收获的吉5535A、B在吉林省农业科学院海南乐东基地种植。同时在乐东基地继续选择骨干恢复系对吉5535A、吉5535B进行测配；
将吉杂238和吉5535A的籽粒品质中支链淀粉含量(％)进行测定，选用晋糯3号为对比例，获得如下数据：
| 吉5535A | 吉杂238 | 晋糯3号 | |
| 支链淀粉含量 | 99.17％ | 99.37％ | 97％ |
由上述数据表得知本方案选育的吉5535A以及将吉5535A和糯878R杂交组合生成的吉杂238中的支链淀粉含量较高，能提高高粱酿造品质的优良糯高粱杂交种。
上述具体实施例仅仅是本发明的一种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (5)
1.一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：第一年夏选用粳高粱骨干保持系吉2055B为母本，粳高粱保持系521B为父本在试验地种植，进行人工去雄杂交，获得F1代种子；
步骤二：第一年冬将步骤一种获得的F1代种子在基地种植，选择整齐一致的单株为母本、以粳高粱保持系521B为父本回交一次，获得BC1F1代种子；
步骤三：第二年夏将收获的BC1F1代种子在试验地自交一代，成熟期全部单株收获、脱粒，获得BC1F2代种子；
步骤四：第二年冬将步骤三中获得的BC1F2代种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒在基地种植，在抽穗期套袋，在灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选糯质单株，成熟期选择株型、叶片狭窄、籽粒色泽好看的单株收获、脱粒，获得BC1F3代种子；
步骤五：第三年夏将步骤四中收获的BC1F3代种子在试验地种植，抽穗期套透明羊皮纸袋，调查期抽穗期、开花期、成熟期、株高、株型等性状，成熟期将株高、叶片、籽粒颜色等综合性状优良的单株单穗收获、脱粒，获得BC1F4代保持系种子；
步骤六：第三年冬将步骤五中收获的BC1F4代种子在基地种植，同时种植不育系吉2055A，开始回交转育不育系，在抽穗期BC1F4代单株和不育系吉2055A套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给不育系吉2055A授粉，成熟期成对单株收获，成熟期成对单株收获，获得F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子；
步骤七：第四年夏将步骤六中获得的F1代不育系种子和BC1F5代保持系种子种植在试验地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F5代保持类型材料套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子；
步骤八：第四年冬种植前将步骤七中获得的BC1代不育系种子和BC1F6代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC1代不育系和BC1F6代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC1代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子；
步骤九：第五年夏在种植前将步骤八获得的BC2代不育系种子和BC1F7代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC2代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持类型材料给BC2代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC3代不育系种子和BC1F8代保持类型材料种子；
步骤十：第五年冬在种植前将步骤九中获得的BC3代不育系种子和BC1F8代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒种植在基地，在抽穗期BC3代不育系和BC1F7代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC3代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子；
步骤十一：第六年夏在种植前将步骤十中获得的BC4代不育系种子和BC1F9代保持系种子在远离胚芽端切开，选出蜡质胚乳的籽粒，在实验室催芽之后种植在试验地，在抽穗期BC4代不育系和BC1F9代保持系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得BC5代不育系种子和BC1F10代保持系种子，选择不育系和保持系整齐一致的穗行，并将该穗行中不育系定名为吉5535A，保持系定名为吉5535B；
步骤十二：第六年冬将步骤十一中获得的吉5535A、吉5535AB在基地扩大种植，在抽穗期保持系和BC4代不育系套透明羊皮纸袋，在开花期选择综合性状良好的保持系给BC4代不育系授粉，成熟期成对单株收获，获得稳定的吉5535A、吉5535B种子。
2.根据权利要求1所述的一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，其特征在于，所述步骤二中的操作方法目的在于加快纯合糯质材料出现。
3.根据权利要求1所述的一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，其特征在于，所述步骤三中的操作用于分离出纯合的带有糯质基因的籽粒。
4.根据权利要求1所述的一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，其特征在于，所述步骤四中灌浆期采用碘试剂染色法初步鉴选的操作步骤为：S1在灌浆期用剪刀将籽粒剪开；S2将碘试剂涂抹在上面，观察颜色变化，若颜色为红色的单株为糯质材料，若颜色为蓝色的单株为粳性材料；
在秋季收获时进行第二次鉴选，第二次鉴选的操作步骤为：S1将初步鉴选的糯性种质每份材料取3克籽粒磨成粉末；S2采用碘试剂法测定支链淀粉含量。
5.根据权利要求1所述的一种利用骨干粳高粱亲本系杂交创制高配合力糯高粱不育系吉5535A的方法，其特征在于，所述试验地为吉林省农业科学院公主岭试验地，所述基地为吉林省农业科学院海南乐东基地。
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