CN115191341A - 一种新型牧草“狼牧1号”的培育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型牧草“狼牧1号”(Pennisetum purpureum cv.Liangmu No.1)的培育方法，其为：优选我国本土所产生长性状优良的狼尾草(Pennisetum longissimum)品种为母本，与植株表型优良的象草(Pennisetum purpureum)品种为父本，进行有性杂交，收集长序狼尾草杂交种籽F1，将长序狼尾草杂交种F1播种，选择在自然条件下生长性状优良、蛋白质含量高的植株培育成“狼牧1号”优质牧草。本发明方法选用我国本土生长性状优良的乡土狼尾草为母本与具有复杂遗传背景的逸生德宏象草为父本进行有性杂交，从其获得的F1种籽中选择生长性状优良、生长速度快、萌发能力强、产量高、蛋白质含量高植株培育成“狼牧1号”优良牧草，选育出我国本土优良的自主牧草新品种，为畜牧业的发展奠定优良的基础，以促进我国畜牧业的发展和乡村经济振兴。
Description
技术领域
本发明涉及牧草育种技术，具体是一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法。
背景技术
随着社会经济的发展，为了改善我国居民健康和营养状况，国家制订了《国民营养计划 2017-2030》、《健康中国行动2019-2030年》、《健康中国2030规划纲要》，大力推动畜牧业、养殖业的发展，国内畜牧业、养殖业得以迅速发展，成为国家乡村经济振兴的重要措施和手段，但牧草资源已成为制约我国畜牧业发展的关键。
狼尾草(Pennisetum alopecuroides)系禾本科狼尾草属(Pennisetum Rich)多年生草本植物，全球约140种，主要分布于热带、亚热带地区，少数种类可达温寒地带，非洲为本属分布中心。我国有11种2变种(含引种栽培)，包括西藏狼尾草(Pennisetum lanatum)、乾宁狼尾草 (Pennisetum qianningense)、陕西狼尾草(Pennisetum shanxiense)、牧地狼尾草(Pennisetum setosum)、铺地狼尾草(Penniisetum cladestinum)、狼尾草、白草(Pennisetum centrasiaticum)、四川狼尾草(Pennisetum sichuanense)、长序狼尾草(Pennisetum longissimum)、象草(Pennisetum purpureum)、御谷(Pennisetumamericarum)等。
狼尾草因其具有很强的抗旱性、耐贫瘠、株型优美，具有非常好的观赏性，国内外应用非常广泛，也是重要的牧草资源来源。狼尾草为暖季型野生牧草，喜光，喜温暖湿润的气候，耐干旱，常见生长于田边、道旁、山坡及多石砾的干河床，及河边砂质土壤、及阳光充足的坡地。狼尾草根茎粗硬，长势强，有较好的固土能力，是优良的护堤、固沙的水土保持植物。狼尾草对土壤的适应性广，在瘠薄、肥沃的土上壤中都能生长，但在瘠薄土壤中生长缓慢，开花数量较少。狼尾草生长迅速，植株茂密丛生可以形成紧密的挡风篱，降低风速，减少沙尘。狼尾草耐干旱、耐盐碱、耐瘠薄，抗病虫害能力强，是优良的土壤改良植物和荒山坡地绿化植物。
近年，从国外引进了多种性状优良牧草，如象草、巨菌草、王草、杂交狼尾草、芦甘草、甜玉米、苜蓿、等，由于环境、气候等因素的影响，并不能完全获得国外引进前的优良性状，适口性和可饲性也并不理想；国内虽然也开展了部分品种选育工作，但多是以引进品种田间选育为主，少量杂交育种也是以美洲狼尾草与象草杂交而来，如皇竹草、宁杂3号狼尾草、宁杂4号狼尾草、桂牧1号狼尾草、闽牧6号狼尾草、华南1号狼尾草、热研4号狼尾草、热研5号狼尾草、益丰3号狼尾草等；自主研发的本土狼尾草杂交品种几乎没有。
长序狼尾草(Pennisetum longissimum)为多年生宿根性草本植物，根茎较短，属须根系植物，有节，分蘖力强，每年从根茎的不定芽抽出数枚至数十枚不等的茎秆；植株直立丛生，茎秆比较纤细，当年长成的新秆可在当年抽穗、开花；叶片线形，绿色，秆、叶干时呈淡绿黄色，冬季凋萎时呈淡黄褐色。圆锥花序狼尾状，初出穗时浅绿杂以紫色，刚毛淡紫色，花药黄色，结实期时渐呈黄色，扬花后花序先端下垂。始花期6月，9月花期结束，10月果穗成熟，12 月份，地上部(秆、叶)枯萎，翌年2月气温回升后开始萌发新芽，抽枝发叶，4-6月为秆、叶生长茂盛期。长序狼尾草是国内公认的本土野生优良牧草资源，生畜适口性比较好，抗逆性强，适应性广，但植株矮小，产量低下，不耐刈割。
德宏象草(Pennisetum purpureum)为狼尾草属多年生草本植物，须根庞大，根系入土深，耐旱能力较强，具有较强的保土固沙能力；茎直立粗壮，圆形；分蘖力强，喜温暖湿润气候，温暖潮湿地区，中下部茎节生长气生根；9～10月份抽穗、开花，但一般不能形成花粉或雌蕊发育不良，通常不结实或结实率低，种子活性低。20世纪30年代引入云南，已完全适应云南气候，逸生状况在云南热区随处可见，形成了系列独特的品系特色。象草植株粗壮，产量高，但粗纤维含量高，生畜适口性不佳，不耐刈割；多以其与美洲狼尾草(P.americanum)杂交培育新品种，如王草(P.purpureum×P.typhoideum)和杂交狼尾草(P.americanum× P.purpureum)，德宏象草粗蛋白、粗脂肪含量高于王草,粗纤维含量低于王草,粗灰分与王草相当；产量与王草P.purpureum×P.americana相近甚至高于王草。以上品种植株均比较高大，生长特性明显，产量也比较高，但总体粗纤维含量均高，蛋白和糖份含量比较低，生畜适口性比较差，且不耐寒、抗逆性差，适应范围小，严重制约了其发展和应用。
以本土优良性状乡土狼尾草与象草杂交，培育生长性状优良、生长速度快、萌发能力强、产量高、蛋白质含量高、生畜适口性好的自主优良牧草新品种，为畜牧业的发展奠定优良基础，以促进我国畜牧业的发展和乡村经济振兴，具有非常重要的社会、经济、生态效益和意义及广泛应用价值。
发明内容
本发明优选我国本土所产优良野生牧草狼尾草(Pennisetum longissimum)与完全适应我国生长环境的优良逸生德宏象草(Pennisetum purpureum)为亲本进行有性杂交，获得F1代杂交种；再将F1代杂交种种植大田，从杂交F1植株中选择在自然条件下具有双亲基本形状，生长性状优良、萌发能力强、生场速度快、蛋白质和糖份含量高、粗纤维含量低、生畜适口性好的植株培育成“狼牧1号”优良牧草。
本发明所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，具体包括以下步骤：
1)优选我国本土所产生长性状优良的健壮长序狼尾草(Pennisetumlongissimum)野生品种，当气温达到或>10-15℃时用铁锹挖取老蔸，带土，用刀割开，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到种苗种植地或温室大棚；或采集多年生的优良健壮野生长序狼尾草植株完整、饱满、成熟、无病虫害的果序，去杂，干燥，剔除种了外部的包被、芒等，去除破损、有病虫害的种子，将干净、饱满的种子贮藏在干燥、通风良好的条件下，当气温达到或>10-15℃时清水浸种12-24小时后，播种于种苗地，待种子出苗生长至30cm左右时移栽到种植地或温室大棚；
2)优选我国本土产性状优良的逸生德宏象草(Pennisetum purpureum)健壮植株，当气温达到或>10-15℃时用铁锹挖取老蔸，带土，用刀割开，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到种苗种植地或温室大棚；或砍取茎节，剔除外部包叶、去除茎芽破损及有病茎节，至少保留2个茎节，扦插种苗地，浇水，待茎节生根并芽苗生长至30cm左右时移栽到种植地或温室大棚；
3)种植地或温室大棚本土狼尾草种苗与象草种苗相互间隔移栽或种植，一行本土狼尾草配一行德宏象草；及时浇水、施肥、除草和刈割，保持植株健壮生长，并通过合理浇水、施肥、光照和刈割调节植株抽穗开花期，使本土狼尾草与德宏象草的抽穗开花期基本保持一致；
4)当本土狼尾草即将要开花时将整株花穗浸泡于40-60℃的温水中5-20s集合去雄；并及时刈割去除没有开花的植株；
5)当象草植株开花时用长绳或捧子或人工带刮、摇晃德宏象草使象草花粉分散开来，连续带刮或摇晃德宏象草2-3天，每天2-3次，使本土狼尾草充分授粉杂交；或人工收集德宏象草花粉用毛笔或毛刷将花粉涂布于去雄后的本土狼尾草花序上进行人工授粉杂交；
6)全部刈割去除已开花及未开花德宏象草植株；留下已授粉本土土授粉狼尾草植株，及时浇水、施肥、刈割以促进种子成熟；
7)收集成熟杂交本土狼尾草种子，即为“狼牧草1号”F1代杂交种；
8)将所获得的“狼牧草1号”F1代杂交种露地播种育苗种植，观察杂交植株的生长特性、长势，并及时刈割，观察杂交种植物的萌发势，剔除与本土狼尾草和象草杂交母本相似似的植株，保留生长优势明显、生长速度快、植株高大、萌发率强的优势植株，并测定优势植株的粗蛋白、粗脂肪、糖分、可溶性碳水化合物、粗纤维、中性纤维、酸洗纤维、灰分含量，获得“狼牧草1号”优良母本植株；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法亲本之一本土优良牧草为野生狼尾草 (Pennisetum longissimum)，是一种适应性强、分布范围广、萌发能力强的公认本土国产野生优良牧草种源；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法亲本之二本土产优良逸生德宏象草 (Pennisetum purpureum)品种，于20世纪30年代引入云南，已完全适应云南气候，逸生状况在云南热区随处可见，形成了系列独特的品系特色；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法提供了一种本土狼尾草和德宏象草的选育及繁殖方法；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法提供了一种通过合理的浇水、施肥、光照和刈割调节本土狼尾草和逸生德宏象草植株抽穗开花期基本保持一致的方法；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法提了一种田间本土狼尾草与逸生德宏象草有性杂交方法；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法提供了一种“杂交狼牧草1号”田间选育方法；
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法还提供了牧草品种资源在牧草育种和品种选育、繁育、种植中的应用。
本发明一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法也提供了牧草品种资源在饲养方面的应用及其加工应用。
附图说明
图1为本发明实施例1中的选育过程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例涉及如下植物品种：本土野生长序狼尾草，逸生德宏象草，为公知优良品种，系从野外收集。
实施例1“狼牧1号”牧草新种质的培育
按照图1中的选育过程进行。具体如下：
夏季6月份，于曲靖地区选取野外生长健壮长序狼尾草植株，连土连根挖取老蔸，用刀割开分蔸，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到热区种苗种植地；及时浇水、施肥、除去杂草，剔除未成活植株和带病害植株，及时刈割，保留生长健壮和萌发能力强的植株，并随时观察抽穗开花状况；
7月份于德宏地区选取生长茂盛的逸生德宏象草健壮植株，连根带土挖取老蔸，用刀割开分蔸，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到热区种苗种植地，与狼尾草间隔种植，保持一行本土狼尾草配一行德宏象草套种；及时浇水、施肥、除草，剔除未成活植株和带病害植株，及时刈割，保留生长健壮和萌发能力强的植株，并随时观察抽穗开花状况；
根据对以上2种移栽植株生长状况观察情况，及时调整浇水、施肥和刈割次数，调节植株抽穗开花期，使本土狼尾草与逸生德宏象草的抽穗开花期基本保持一致，均在3月中下旬和8 月中下旬开花；
3月中旬和8月下旬当本土狼尾草即将要开花时将整株花穗浸泡于45℃的温水中10s集合去雄；并及时刈割去除没有开花的植株；中午12时和下午5时用长绳按行带刮使象草花粉分散开来，连续3天，随后全部刈割去除已开花及未开花德宏象草植株；留下已授粉本土土授粉狼尾草植株，及时浇水、施肥、刈割以促进种子饱满成熟；待果穗弯曲开始变黑色时收集成熟杂交本土狼尾草种子，即为“狼牧草1号”F1代杂交种。
实例2“狼牧1号”牧草新种质的选育
将实例1所获得的“狼牧草1号”F1代杂交种露地播种育苗种植，观察杂交植株的生长特性、长势，并及时刈割，观察杂交种植物的萌发势，剔除与本土狼尾草和象草杂交母本相似似的植株，保留生长优势明显、生长速度快、植株高大、萌发率强的优势植株，获得“狼牧草1号”优良母本植株。
“狼牧1号”牧草为多年生草本，丛生，生长速度快，植株高大，根芽及茎芽萌发快，叶片及分蘖多，叶面及茎秆光滑，仅在叶鞘接近茎秆处有少量茸毛，割后再生能力强，耐旱，适应性强，抗倒伏，喜温暖湿润气候、耐高温、喜光、好肥、好水，也比较耐寒，草产量高, 抗病虫害、较耐水渍、较耐酸性土壤。茎粗可达1.0-3.0cm,株高可达3.0-5.0m，割期3-4周，一般年可刈割7-8次，热区年可刈割12-13次，一般每次刈割产量>2公斤/蔸鲜草，刈割后萌发更快，最多萌发达100多个新芽。
实例3“狼牧1号”牧草新种质品质测定
将实例2所获得的“狼牧草1号”母株，待6-8月株高生长至3-5m时砍割，切取茎段，用生根剂和草木灰及磷钾肥处理切口，扦插于土壤中，及时浇水，3天开始发芽，7天开始生根，2个月生长至1.5米高度，刈割后叶秆比高达1.5:1，经测定水份含量62％，干品粗蛋白含量8-10％，粗脂肪含量3-8％，酸洗纤维含量33-38％，中洗纤维含量63-68％，水溶性碳水化合物高达18-22％。叶量大、茎叶柔嫩,且茎段带有甜味,适口性好,可直接用于饲喂动物,也可青贬或制成草粉、干草,用于饲喂牛、羊、鹿、鸡等，青贮或鲜喂。
上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (15)
1.一种新型牧草“狼牧1号”的培育方法，其特征在于：优选我国本土所产，生长性状优良、生畜适口性好、抗逆性强、分布广的国内优良牧草狼尾草(Pennisetum longissimum)与植株表型优良、植株高大、产量高的德宏象草(Pennisetum purpureum)为母本，调节生长期，使其开花期一致，进行有性杂交，获得F1代杂交种；将F1代杂交种种植大田，从杂交F1植株中选择在自然条件下具有双亲基本形状，生长性状优良、萌发能力强、生场速度快、蛋白质和糖份含量高、粗纤维含量低、生畜适口性好的植株培育成“狼牧1号”优良牧草。具体包括以下步骤：
1)优选我国本土所产生长性状优良的长序狼尾草(Pennisetum longissimum)野生品种，以植株健壮、分蘖能力强、茎秆数量多、直立丛生状、须根多、抽穗开花正常植株，当气温达到或>10-15℃时用铁锹挖取老蔸，带土，将挖得的狼尾草母株用刀割开，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到种苗种植地或温室大棚；
2)如权利要求1-1)所述亦可采集多年生的野生长序狼尾草植株上成熟、完整、饱满、无病虫害的果序，将成熟的小穗去杂，干燥，剔除种了外部的包被、芒等，去除破损、有病虫害的种子，将干净、饱满的种子贮藏在干燥、通风良好的条件下，当气温达到或>10-15℃时清水浸种12-24小时后，播种于种苗地，待出苗生长至30cm左右时移栽到种植地或温室大棚；
3)优选我国本土产性状优良的逸生德宏象草(Pennisetum purpureum)品种，以植株高大、须根庞大、气生根多、茎直立、分蘖较强、耐轻霜、耐旱能力强、可见抽穗、开花的健壮植株，待气温达到或>10-15℃时用铁锹挖取老蔸，带土，将挖得的象草母株用刀割开，去除多余浮土、老根及明显已经死亡的枯枝，移栽到种苗种植地或温室大棚；
4)如权利要求1-3)所述亦可选择多年生的逸生健壮德宏象草植株，待气温达到或>10-15℃时砍取茎节，剔除外部包叶、去除茎芽破损及有病茎节，至少保留2个茎节，扦插种苗地，浇水，待茎节生根并芽苗生长至30cm左右时移栽到种植地或温室大棚；
5)如权利要求1-1)和1-2)所述所获得的种植地或温室大棚本土狼尾草种苗与权利要求1-3)和1-4)所获得的种植地或温室大棚象草种苗相互间隔，一行本土狼尾草种苗一行象草种苗；
6)如权利要求1-1)-1-5)所述所获得的种植地或温室大棚种苗，及时浇水、施肥、除草和刈割，保持植株健壮生长，并通过合理浇水、施肥、光照和刈割调节植株抽穗开花期，使本土狼尾草与德宏象草的抽穗开花期基本保持一致；
7)如权利要求1-6)所述所获得抽穗开花基本保持一致的种苗，在本土狼尾草即将要开花时将整株花穗浸泡于40-60℃的温水中5-20s集合去雄；
8)如权利要求1-1)-7)所述将本土狼尾草集合去雄完毕后及时刈割掉没有开花的植株，以防止串粉；
9)如权利要求1-1)-8)所述刈割完没有开花的本土狼尾草植株后，待象草植株开花时用长绳或捧子或人工带刮、摇晃象草使象草花粉分散开来，连续带刮或摇晃象草2-3天，每天2-3次，使本土狼尾草充分授粉杂交；
10)如权利要求1-9)所述也可人工收集象草花粉用毛笔或毛刷将花粉涂布于权利要求1-7)去雄后的本土狼尾草花序上进行人工授粉杂交；
11)如权利要求1-9)和1-10)所述，待授粉完毕后及时将授粉完成后的象草开花及未开花植株全部刈割，以防止串粉；
12)如权利要求1-1)-11)所述，留下来的本土土授粉狼尾草植株，及时浇水、施肥、刈割以促进种子成熟；
13)如权利要求1-1)-12)所述，待本土狼尾草成熟后及时收获种子即为“狼牧草1号”F1代杂交种；
14)如权利要求1-13)所述，将所获得的“狼牧草1号”F1代杂交种露地播种育苗种植，观察杂交植株的生长特性、长势，并及时刈割，观察杂交种植物的萌发势，剔除与本土狼尾草和象草杂交母本相似似的植株，保留生长优势明显、生长速度快、植株高大、萌发率强的优势植株，并测定优势植株的粗蛋白、粗脂肪、糖分、可溶性碳水化合物、粗纤维、中性纤维、酸洗纤维、灰分含量，获得“狼牧草1号”优良母本植株。
2.如权利要求1-1)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，本土优良牧草为野生狼尾草(Pennisetum longissimum)，适应性强，分布范围广，萌发能力强，为被认知的本土国产野生优良牧草种源。
3.如权利要求1-3)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，本土产性状优良的逸生德宏象草(Pennisetum purpureum)品种，于20世纪30年代引入云南，已完全适应云南气候，逸生状况在云南热区随处可见，形成了系列独特的品系特色。
4.如权利要求1-1)和1-3)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，野生狼牧草和逸生德宏象草当气温达到或>10-15℃时移栽，成活率比较高，温度过低则成活率降低，最佳是当气温达>15℃时时最佳。
5.如权利要求1-2)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，当气温达到或>10-15℃时浸种12小时后播种，气温过低不利种子发芽出苗，以>15℃最佳，亦可采用温室或恒温浸种。
6.如权利要求1-2)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，当气温达到或>10-15℃时浸种12-24小时后播种，浸种时间过短种子浸泡吸水不足，不利于发芽和出苗，降低发芽率和出苗率；过长则容易出现种子腐烂，同样不利于发芽和出苗；以12-24小时最佳。
7.如权利要求1-2)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，待苗生长至30cm左右时移栽，过低苗根系生长不完全，容易损伤，成活率降低；过高则一方面苗期过长，另一方面根系过于发达，移栽时损伤严重，不利于移栽后快速生长；以30cm左右成活率最佳。
8.如权利要求1-4)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，当气温达到或>10-15℃时砍取茎节，气温过低影响茎节的繁殖和生长，不利于生根和发芽，成活率明显降低，以>15℃最佳。
9.如权利要求1-4)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，逸生健壮德宏象茎节，可以是整株，也可以是1-5或1-15节的茎段，以保留2个茎节的茎段成活率最好最优。
10.如权利要求1-4)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，茎节生根并芽苗生长至30cm左右时移栽，也可不移栽，直接定植；也可以在芽苗生长5-100cm的任意高度移栽，只要茎节生长出幼根即可，但以生长出幼根及30cm左右高度成活率和生长势最佳。
11.如权利要求1-6)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，本土优种狼尾草与德宏象草抽穗开花期并不完全一致，不利于有性杂交，必须通过农业生物技术措施进行调节以促使开花期一致，通过合理的浇水、施肥、光照和刈割调节措施可使两种母本植株抽穗开花期基本保持一致。
12.如权利要求1-6)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，本土狼尾草花穗浸泡于40-60℃温水去雄，以40-60℃温水比较合适，过高、过低军不利于去雄，优选45℃最为合适。
13.如权利要求1-6)所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法，在本土狼尾草即将要开花时将整株花穗浸泡于40-60℃的温水中5-20s集合去雄，时间以5-20s比较合理，过短去雄效果不理想，过长则影响花柱的成活率，优选10s最为合适。
14.如权利要求1-13任一项所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法及其所获得的牧草品种资源在牧草育种和品种选育、繁育、种植中的应用。
15.如权利要求1-14任一项所述一种新型牧草“狼牧1号”牧草的培育方法及其所获得的牧草品种资源在饲养方面的应用及其加工应用。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117243068A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-19 | 中国科学院青藏高原研究所 | 一种青藏高原温室大棚工厂化牧草生产的光照强度 |
Citations (1)
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| CN109006461A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-18 | 开平市华声生物科技有限公司 | 一种新型杂交牧草的培育方法 |
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