CN115500258B - 一种水旱同步、水旱交替鉴定选育抗旱花生新品种的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水旱同步、水旱交替鉴定选育抗旱高产花生新品种的方法，包括以下步骤：在抗旱花生新品种的选育过程中，对于高代材料采用水旱同步、水旱交替处理，处理后分别进行测产，计算抗旱系数和抗旱指数，通过抗旱系数、抗旱指数和产量数据对花生品种的抗旱性、丰产性进行鉴定。本发明采用水旱同步、水旱交替的鉴定方法，能够快速、准确的鉴定花生新品种的抗旱性和产量，可显著提高花生抗旱育种的效率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及农业科学技术领域，具体涉及一种水旱同步、水旱交替鉴定选育抗旱花生新品种的方法。
背景技术
我国花生年种植面积7000多万亩，平均单产250公斤/亩。总产和出口量居世界第一，居国内油料作物首位，在保障油料供给安全、推进农业供给侧结构性改革、增加农民收入等方面具有重要作用。
花生主要种植在丘陵山区和平原沙土地，该类田地保水保肥性能差，干旱是花生生产中面临的主要逆境。据统计，花生生产中遭受的不同程度干旱胁迫，产量减少30％-50％。因此，抗旱育种成为提高花生产量和品质的重要举措。
然而准确快速鉴定花生抗旱性的技术难度大，是花生抗旱高产育种所面临的主要技术问题。传统上一般是在自然干旱条件下调查花生叶片萎焉程度判断品种的抗旱性。干旱胁迫时间和干旱胁迫程度不易控制，叶片萎焉程度也仅是片面的单一指标，代表性不够，每次调查的结果差异也比较大。另外实际花生生产上的干旱一般是阶段性的，在降雨或灌溉之后干旱胁迫即解除，然后如果久不降雨(或灌溉)又会进入干旱胁迫状态。
综上，由于自然条件下干旱胁迫时间和干旱胁迫程度不易控制，田间调查花生抗旱性的难度较大，很难对花生的抗旱性能进行快速准确的鉴定。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种水旱同步、水旱交替处理方法，本发明依据花生不同生育时期对水分的需求和敏感程度，并结合生产实践，采用水旱同步、水旱交替处理的方法，能够对干旱胁迫时间和干旱胁迫程度进行准确控制；进而能快速、准确的鉴定花生新品种的抗旱性和丰产性，可显著提高花生抗旱高产育种的效率和准确性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种水旱同步、水旱交替处理方法，包括以下步骤：
在花生关键生育阶段设置水、旱交替处理；同时根据花生在关键生育阶段的需水量供应水分，与水旱交替处理同步，作为水处理对照。
优选的，所述水、旱交替处理具体为：在花生萌发出苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为68％-72％；花生苗期进行干旱处理，控制土壤相对含水量为47％-53％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行干旱处理，控制土壤相对含水量为55％-60％；饱果形成期进行水处理，控制土壤相对含水量为60％-65％。
优选的，所述水处理对照具体为：在花生萌发出苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为68％-72％；花生苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为55％-60％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行水处理，控制土壤相对含水量为60％-65％；饱果形成期进行水处理，控制土壤相对含水量为60％-65％。
本发明的第二方面，提供上述水旱同步、水旱交替处理方法在如下(1)或(2)中的应用：
(1)鉴定花生抗旱性；
(2)选育抗旱高产花生新品种。
本发明的第三方面，提供一种鉴定选育抗旱高产花生新品种的方法，包括以下步骤：
在抗旱高产花生新品种的选育过程中，对于高代材料进行上述水旱同步、水旱交替处理，处理后分别进行测产，计算抗旱系数和抗旱指数，通过抗旱系数、抗旱指数和产量数据对花生品种的抗旱性、丰产性进行鉴定评价。
优选的，所述高代为F4代或F4代以上。
本发明的有益效果：
本发明以水旱同步、水旱交替为育种材料处理方法，能够快速、准确的鉴定花生新品种的抗旱性和丰产性，可显著提高花生抗旱高产育种的效率和准确性。
附图说明
图1：水旱同步、水旱交替鉴定的流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
术语说明：
萌发出苗期：播种到田间50％的植株达到出苗标准。
苗期：田间50％的植株达到出苗标准至田间50％的植株第一朵花开放。
开花下针盛期-荚果膨大期：田间50％的植株大量下针至50％的植株上出现第一个定型果。
结荚中后期：田间50％的植株上出现第一个定型果至50％的植株上出现第一个饱果。
饱果形成期：田间50％的植株上出现第一个饱果至植株的大部分荚果发育成饱果。
土壤相对含水量＝土壤质量含水量÷田间持水量╳100％。
土壤质量含水量：土壤中水分的质量与干土质量的比值。一般用烘干法测定。
田间持水量：充分供水，地表覆盖避免蒸发，待水入渗完达平衡之后测定，测得的土壤质量含水量即为田间持水量。
正如背景技术部分所介绍的，由于自然条件下干旱胁迫时间和干旱胁迫程度不易控制，田间调查花生抗旱性的难度较大，很难对花生的抗旱性能进行快速准确的鉴定。
基于此，本发明的主要目的在于开发一种能够对花生抗旱性进行快速、准确鉴定的方法。本发明依据花生不同生育时期对水分的需求和敏感程度，并结合长期育种工作实践经验，提出了一种水旱同步、水旱交替的处理方法。
在本发明的一种实施方案中给出了水旱同步、水旱交替的具体处理过程，如图1所示：将花生的关键生育阶段确定为：萌发出苗期、苗期、开花下针盛期-荚果膨大期、结荚中后期和饱果形成期5个关键阶段。在这5个关键阶段设置水、旱交替处理；同时根据花生在这5个关键生育阶段的需水量供应水分，与水旱交替处理同步，作为水处理对照。其中：
水、旱交替处理具体为：在花生萌发出苗期进行水处理(D0)，控制土壤相对含水量为68％-72％；花生苗期进行干旱处理(DD1)，控制土壤相对含水量为47％-53％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理(DW2)，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行干旱处理(DD3)，控制土壤相对含水量为55％-60％；饱果形成期进行水处理(DW4)，控制土壤相对含水量为60％-65％。
水处理对照具体为：在花生萌发出苗期进行水处理(W0)，控制土壤相对含水量为68％-72％；花生苗期进行水处理(W1)，控制土壤相对含水量为55％-60％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理(W2)，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行水处理(W3)，控制土壤相对含水量为60％-65％；饱果形成期进行水处理(W4)，控制土壤相对含水量为60％-65％。
本发明采用上述处理方法主要是依据花生不同生育时期对水分的需求和敏感程度，以及发明人多年的栽培育种经验。采用本发明的处理方法能够在保证花生植株基本生长的条件下，提高干旱条件的可控性，进而提高了花生抗旱高产育种的效率和准确性。
培育抗旱高产花生新品种是减轻干旱危害、提高产量的迫切需求。然而新品种准确快速抗旱鉴定技术难度大，是花生抗旱育种的重要技术问题。
基于本发明的水旱同步、水旱交替的处理方法，本发明将其应用于花生育种的抗旱性鉴定。本发明以综合性状好的主栽高产花生品种为核心亲本，以具备互补抗旱性状和基因的种质为基因源，定向改良核心亲本的抗旱性。为了解决遗传背景差异大，抗旱鉴定选择困难等问题，本发明创建多重复合鉴定选择的育种程序，提高了育种效率。其中：F3田间干旱鉴定选择农艺性状(比如叶片萎焉程度)。高代材料进行水旱同步鉴定、水旱交替鉴定，抗旱性、丰产性多重选择。高代材料种植时控制土壤水分，分别设置旱、水处理，水旱同步鉴定、水旱交替鉴定花生的抗旱性和丰产性。
在本发明的另一实施方案中，给出的培育抗旱花生新品种的方法，包括以下步骤：
步骤一：以综合性状好的主栽高产品种为核心亲本，以具备互补抗旱性状和基因的种质为基因源，配制杂交组合。
步骤二：高代材料水旱同步鉴定、水旱交替鉴定，抗旱性、丰产性多重选择。控制土壤水分，分别设置旱、水处理，进行水旱同步鉴定、水旱交替鉴定，即：每个需鉴定的育种材料设置2个处理，处理1为旱处理，关键生育阶段水旱交替处理；处理2为水处理(根据花生各生育时期需水量供应适宜水分)，作为对照。降雨时需进行遮雨。
步骤三：收获期，旱、水处理分别进行测产，计算抗旱系数和抗旱指数。通过抗旱系数、抗旱指数和产量数据评价选育新品种。
抗旱系数：DC＝Ya/Ym；
抗旱指数：DRI＝(Ya)2/Ym×YM/(YA)2
式中：Ya——参试品种旱处理的产量；
Ym——参试品种水处理(对照)的产量；
YM——对照品种水处理(对照)的产量；
YA——对照品种旱处理的产量。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例1：山花9号的选育
步骤一：以海花1号为母本，以花17为父本配制杂交组合。早代(F1代-F3代)选择株型、开花型、果型等农艺性状。
株型的选择一般选择生产上普遍种植的符合我国生产情况的直立型、半直立型株型的花生品种，开花型一般是选连续开花型，果形则仁者见仁，选择符合育种者预期的果形。
其中，F2代主要是根据育种目标，选择株型、果形复合要求的育种材料。F3鉴定选择的农艺性状与F2代中所选择的农艺性状类似，是在F2的基础上进一步进行选择。生理性状根据情况测定，可以是叶绿素含量、叶片含水量、水势等。
步骤二：高代(F4代及以上)采用水旱同步鉴定、水旱交替处理，进行抗旱性、丰产性多重选择。具体为：
高代材料控制土壤水分，分别设置旱、水处理，进行水旱同步鉴定、水旱交替处理，即：
旱处理为：在花生萌发出苗期进行水处理(D0)，控制土壤相对含水量为68％—72％；花生苗期进行干旱处理(DD1)，控制土壤相对含水量为47％-53％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理(DW2)，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行干旱处理(DD3)，控制土壤相对含水量为55％-60％；饱果形成期进行水处理(DW4)，控制土壤相对含水量为60％-65％。
水处理对照为：在花生萌发出苗期进行水处理(W0)，控制土壤相对含水量为68％-72％；花生苗期进行水处理(W1)，控制土壤相对含水量为55％-60％；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理(W2)，控制土壤相对含水量为75％-80％；结荚中后期进行水处理(W3)，控制土壤相对含水量为60％-65％；饱果形成期进行水处理(W4)，控制土壤相对含水量为60％-65％。
旱处理和水处理同时在一样的试验条件下进行。
旱处理和水处理不同阶段间的过渡方式为：灌水后土壤的含水量会随着时间的推移逐渐降低，在接近干旱处理的时间，控制好灌水的量和灌水频率，使得进入需干旱处理阶段时土壤相对含水量刚好达到设计的含水量。干旱处理结束后，则根据下一个阶段水分处理的需求，灌溉足够的水使其达到目标含水量即可。
步骤三：收获期，旱、水处理分别进行测产，计算抗旱系数和抗旱指数。通过抗旱系数、抗旱指数和产量数据进行评价，选择抗旱系数大于0.7，且抗旱指数大于1.1，且增产5％以上的品种。最终育成新品种(系)山花9号。
山花9号抗旱系数比海花1号提高8.7％。产量和综合性状显著高于海花1号，成为目前山东省乃至我国北方种植面积最大的花生品种。
上述结果表明，采用本发明的方法可以成功选育出抗旱高产的在生产上大面积推广应用的花生品种，证明本发明的方法能提高花生抗旱性鉴定的准确性。而且相对于传统自然干旱的鉴定的不确定性，本发明这种人为控制的方法显著提高了育种效率；另外，我们根据花生生长需水规律和多年科研经验，确定的水旱处理的时期能很好的鉴定出品种的抗旱性，减少了鉴定的年数，提高效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (2)
1.水旱同步、水旱交替处理方法在如下（1）或（2）中的应用：
（1）鉴定花生抗旱性；
（2）选育抗旱高产花生新品种；
所述水旱同步、水旱交替处理方法包括以下步骤：
在花生关键生育阶段设置水、旱交替处理；同时根据花生在关键生育阶段的需水量供应水分，与水旱交替处理同步，作为水处理对照；
所述水、旱交替处理具体为：在花生萌发出苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为68%-72%；花生苗期进行干旱处理，控制土壤相对含水量为47%-53%；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理，控制土壤相对含水量为75%-80%；结荚中后期进行干旱处理，控制土壤相对含水量为55%；饱果形成期进行水处理，控制土壤相对含水量为60%-65%；
所述水处理对照具体为：在花生萌发出苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为68%-72%；花生苗期进行水处理，控制土壤相对含水量为55%-60%；开花下针盛期-荚果膨大期进行水处理，控制土壤相对含水量为75%-80%；结荚中后期进行水处理，控制土壤相对含水量为60%-65%；饱果形成期进行水处理，控制土壤相对含水量为60%-65%。
2.一种鉴定选育抗旱高产花生新品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在抗旱高产花生新品种的选育过程中，对于高代材料采用权利要求1所述的水旱同步、水旱交替处理方法进行处理，处理后分别进行测产，计算抗旱系数和抗旱指数，通过抗旱系数、抗旱指数和产量数据对花生品种的抗旱性、丰产性进行鉴定评价；
所述高代为F4代以上。
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| 水淹与干旱交替胁迫对湿地松幼苗光合与生长的影响;张晔等;《林业科学》(第12期);第158-164页 * |
| 花生品种抗旱性鉴定评价和叶片抗旱机制研究;刘丹丹等;《华北农业学报》;第28卷;第206-213页 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2021104135A4 (en) | 2021-08-26 |
| CN115500258A (zh) | 2022-12-23 |
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