CN116491411A - 一种高产矮杆苦荞杂交育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，属于荞麦育种领域。本发明所采用的技术方案为：以高秆的高产苦荞品种作为母本，矮秆的苦荞作为父本，经过母本人工去雄、授粉、收获、播种、后代选择，获得综合性状优良的高产矮秆种质。该矮秆种质适合高密度种植，且产量高而稳定，对高产抗倒伏育种具有重要意义，而且在生产上具有重要的推广价值，必将产生较大的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及荞麦育种领域，尤其涉及一种高产矮杆苦荞杂交育种方法。
背景技术
苦荞(F.tataricum Gaertn)含有丰富的营养物质和药用物质，随着苦荞营养保健功能逐渐被认可，其需求量日益增加。但苦荞在生产中容易发生倒伏，导致减产或绝收，而且严重阻碍机械化生产，极大地制约了苦荞产量、品质以及农户种植的积极性，阻碍了苦荞产业的发展。因此，苦荞倒伏问题是苦荞生产中的一个很关键，并且急需要解决的问题。
矮秆苦荞是苦荞近缘野生种的一个类型，它平均株高50cm以下，不易倒伏，但由于籽粒带刺不易加工、产量低，至今未能大范围的推广种植生产。
因此，利用高产优良的苦荞品种与矮秆苦荞近缘野生种的杂交组合选育高产矮秆苦荞品种，可解决苦荞生产中的倒伏问题，提高苦荞的产量，进而促进荞麦生产，具有很高的社会经济价值。
因此，亟需一种高产矮杆苦荞杂交育种方法。
发明内容
为了解决现有苦荞杂交技术中存在的问题，本发明提供了一种利用人工花蕾去雄的杂交方法获得高产矮秆苦荞杂交育种方法，所述方法能提高杂交成功率，同时降低苦荞杂交后代选择的盲目性，提高育种效率。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高产矮杆苦荞杂交育种方法，包括如下步骤：
1)亲本选择：以高秆苦荞为母本，矮秆苦荞为父本；
2)亲本培育：将母本苦荞培育至顶部露出5朵以上，父本苦荞培育至初花期；
3)去雄：在培育的所述母本中选取生长健壮的母本植株中未开放、未授粉的1.6～1.9mm大小的花蕾，除去花蕾的花被和雄蕊，待授粉；
4)授粉：用父本花的花粉对所述母本进行授粉，授粉完成后套袋，继续培育；
5)收获：待籽粒成熟后单粒收获，同时收获母本和父本单株成熟籽粒；
6)播种：将收获的F1杂交种子种植在花盆里获得F1自交种子；
7)选择：将收获得F1自交种子单粒播种，自交获得F2代分离群体，再采用单粒传的方法经5～7代自交纯合后，将筛选出性状稳定的高产矮秆单株；
8)繁殖：将步骤7)获得的单株进行繁殖，繁育出高产矮秆苦荞品种。
优选的，步骤1)中所述高秆苦荞为品苦1号、云荞1号、云荞2号或晋苦荞6号，所述矮秆苦荞为矮秆苦荞近缘野生种。
优选的，所述步骤2)中的亲本培育方法为：将填满土的花盆浇透水，在所述花盆的营养土中打直径0.8～1.2cm、深1.8～2.4cm的种子穴，每穴播种一粒种子，每隔7天浇水一次，待苗高18～22cm时，安装支架。
优选的，所述步骤4)中父本的花粉为在培育的所述父本开花后0.5～2.5h花的花粉，所述授粉时间是在所述母本花蕾去掉所述雄蕊后10～20min内进行。
优选的，所述步骤7)中的单粒播种的条件为可在30×28cm的营养钵中每盆种植1粒或在大田中行距58～62cm、株距8～12cm种植。
优选的，所述步骤7)中单粒传的方法经5～7代自交纯合的条件为F2群体各单株籽粒中每盆3～5粒种植在的营养钵中或可选10～20粒种植在大田中，其行距58～62cm、株距8～12cm，并单株收获，确保群体大小。
优选的，步骤(8)中所述的品系比较试验的种植条件为行距58～62cm、种植密度为一个品系16.0～20.0g/9m2；
优选的，所述步骤8)中筛选出的高产矮秆品系的条件为产量接近或大于与母本产量，株高与亲本小于50cm以上的矮秆苦荞品种。
优选的，所述矮秆苦荞近缘野生种是在云南收集到的资源，保存编号为YZ56。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供了高产矮秆苦荞杂交育种方法，杂交成功率以及品种选育率高，能克服苦荞品种的杂交后代在选育过程中存在的盲目种植的缺陷及解决苦荞生产上的倒伏问题，
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，步骤如下：
亲本材料：母本材料为云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所由曲靖地方苦荞资源经60Co-γ辐射诱变，在经系统选育而成的‘云荞1号’，该品种生适应范围广、成熟期一致、高秆、产量高；父本材料为矮秆的苦荞近缘野生种YZ56，该品种生育期短、矮秆，产量低。
所述亲本的培育方法为：将填满土的花盆浇透水，在所述花盆的营养土中打直径0.8cm、深1.8cm的种子穴，每穴播种一粒种子，每隔7天浇水一次，待苗高18cm时，安装支架。
母本去雄：母本中选取花被未开裂、未松动的1.6mm大小的母本花蕾，从头戴式放大镜中用尖锐的镊子小心地掐掉5片花被，之后观察雄蕊花药，如花药饱满，颜色粉红，表面光滑，则可确定该花朵未散粉，可以用镊子掐掉所述雄蕊继续完成去雄操作。
授粉：用开花后0.5h的父本花的花粉对去掉雄蕊后10min内的母本进行授粉，授粉完成后套袋；在标签上写上杂交母本和父本的名称、杂交花朵数、杂交人姓名、杂交时间后，标签牌挂在靠近杂交花朵的位置上；
种子采收：授粉后继续培育，待籽粒成熟后单粒收获，同时收获母本和父本单株成熟籽粒；
杂交种子的播种：将父本5粒、母本5粒和杂交种子10粒种植在花盆中，在花盆的培养土中每盆打1个直径0.8cm、深1.8cm的种子穴，每穴播种一粒种子后抹平，同时插好标牌做好登记。
选育：高产矮秆苦荞单株。
(1)初选：由于杂交第一代植株间的性状表现一致，没有分离现象，所以对上述10粒苦荞杂交植株中只淘汰病株和劣株，成熟后按单株分别收获、保存，但同样F1代植株间也出现性状差异，所以为以后育成高产杂交品种增加选择机会，应选择F1代单株中产量性状良好单株。
(2)复选：将初选的优良单株的种子构建F2群体，继续将F2群体的种子单粒种植在填2/3左右的培养土(当地旱田土：黑钙土)的30×28cm的营养钵中，每盆种植1粒或在大田中行距58cm、株距8cm种植，按SSD方法繁殖5次自交纯合，同时调查苦荞生长中的各项指标，根据观察记载资料综合分析结果，将筛选出性状稳定的高产矮秆的目标单株。
(3)繁育：经复选的性状稳定的单株，分别繁殖一定数量的群体，供品系比较试验用，同时调查分析其繁殖力。
(4)品系比较试验：入选单株的繁殖后代称为品系；以亲本和有代表性的当地主栽培品种作为对照，在同等栽培条件下进行比较试验，比较鉴定的项目有株高、主茎节数、一级分枝数、二级分枝数、茎粗、株粒数、株粒重、千粒重、成熟期、粒型和抗病虫能力等。
所述的品系比较试验的种植条件为行距58cm、种植密度为一个品系16.0g/9m2；
(5)报请审(认)定：经品系比较试验和区域适应性试种筛选出的优良品系，即可报请省级作物品种审定委员会审(认)定。
(6)原种繁殖：对所选育出的优良苦荞品系，经过相关单位审定后，进行繁殖，繁育出优良苦荞原种。
(7)繁育推广：经审定合格的优良种苗即可繁育和大规模推广。
本实施例通过将‘云荞1号’(母本)与苦荞近缘野生种(父本)杂交得到4个稳定的苦荞新品系，该苦荞新品系与母本(云荞1号)、父本(苦荞近缘野生种)关于产量相关性状的的对比如表1所示。
表1新品系与亲本的产量相关性状的比较结果
由表1可知，本发明选育的苦荞新品系YY15和YY24株高小于母本(云荞1号)50cm以上，但株粒数和株粒重大于母本。因此，苦荞新品系YY15和YY24具有高产矮秆等杂交优势。
实施例2
一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，步骤如下：
亲本材料：母本材料为山西省农科院由灵丘县地方品种通过系统选育培育而成的‘晋荞麦6号’，该品种成熟期一致、适应范围广、高秆、产量高；父本材料为矮秆的苦荞近缘野生种YZ56，该品种生育期短、矮秆，产量低。
所述亲本的培育方法为：将填满土的花盆浇透水，在所述花盆的营养土中打直径1.0cm、深2.3cm的种子穴，每穴播种一粒种子，每隔7天浇水一次，待苗高20cm时，安装支架。
母本去雄：母本中选取花被未开裂、未松动的1.8mm大小的母本花蕾，从头戴式放大镜中用尖锐的镊子小心地掐掉5片花被，之后观察雄蕊花药，如花药饱满，颜色粉红，表面光滑，则可确定该花朵未散粉，可以用镊子掐掉所述雄蕊继续完成去雄操作。
授粉：用开花后1.5h的父本花的花粉对去掉雄蕊后17min内的母本进行授粉，授粉完成后套袋；在标签上写上杂交母本和父本的名称、杂交花朵数、杂交人姓名、杂交时间后，标签牌挂在靠近杂交花朵的位置上；
种子采收：授粉后继续培育，待籽粒成熟后单粒收获，同时收获母本和父本单株成熟籽粒；
杂交种子的播种：将父本5粒、母本5粒和杂交种子10粒种植在花盆中，在花盆的培养土中每盆打1个直径1.2cm、深2cm的种子穴，每穴播种一粒种子后抹平，同时插好标牌做好登记。
选育：高产易脱壳苦荞单株。
(1)初选：由于杂交第一代植株间的性状表现一致，没有分离现象，所以对上述10粒苦荞杂交植株中只淘汰病株和劣株，成熟后按单株分别收获、保存，但同样F1代植株间也出现性状差异，所以为以后育成高产杂交品种增加选择机会，应选择F1代单株中产量性状好的优良单株。
(2)复选：将初选的优良单株的种子构建F2群体，继续将F2群体的种子单粒种植在30×28cm的营养钵中，每盆种植1粒或在大田中行距62cm、株距12cm种植，按SSD方法繁殖6次自交纯合，同时调查苦荞生长中的各项指标，根据观察记载资料综合分析结果，将筛选出性状稳定的高产矮秆的目标单株。
(3)繁育：经复选的性状稳定的种苗进行繁育，得到优良苦荞杂交原种。
(4)品系比较试验：入选单株的繁殖后代称为品系；以亲本和有代表性的当地主栽培品种作为对照，在同等栽培条件下进行比较试验，比较鉴定的项目有株高、主茎节数、一级分枝数、二级分枝数、茎粗、株粒数、株粒重、千粒重、成熟期、粒型和抗病虫能力等。
所述的品系比较试验的种植条件为行距62cm、种植密度为一个品系19.0g/9m2；
(5)报请审(认)定：经品系比较试验和区域适应性试种筛选出的优良品系，即可报请省级作物品种审定委员会审(认)定。
(6)原种繁殖：对所选育出的优良苦荞品系，经过相关单位审定后，进行繁殖，繁育出优良苦荞原种。
(7)繁育推广：经审定合格的优良种苗即可繁育和大规模推广。
本实施例通过将‘晋荞麦6号’(母本)与苦荞近缘野生种(父本)杂交得到4个稳定的苦荞新品系，该苦荞新品系与母本(晋荞麦6号)、父本(苦荞近缘野生种)关于产量相关性状的的对比如表2所示。
表2新品系与亲本的产量相关性状的比较结果
由表2可知，本发明选育的苦荞新品系JY15和JY96株高小于母本(云荞1号)50cm以上，但株粒数和株粒重大于母本。因此，苦荞新品系JY15和JY96具有高产矮秆等杂交优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高产矮杆苦荞杂交育种方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)亲本选择：以高秆苦荞为母本，矮秆苦荞为父本；
2)亲本培育：将母本苦荞培育至顶部露出5朵以上，父本苦荞培育至初花期；
3)去雄：在培育的所述母本中选取生长健壮的母本植株中未开放、未授粉的1.6～1.9mm大小的花蕾，除去花蕾的花被和雄蕊，待授粉；
4)授粉：用父本花的花粉对所述母本进行授粉，授粉完成后套袋，继续培育；
5)收获：待籽粒成熟后单粒收获，同时收获母本和父本单株成熟籽粒；
6)播种：将收获的F1杂交种子种植在花盆里获得F1自交种子；
7)选择：将收获得F1自交种子单粒播种，自交获得F2代分离群体，再采用单粒传的方法经5～7代自交纯合后，将筛选出性状稳定的高产矮秆单株；
8)繁殖：将步骤7)获得的单株进行繁殖，繁育出高产矮秆苦荞品种。
2.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，步骤1)中所述高秆苦荞为品苦1号、云荞1号、云荞2号或晋苦荞6号，所述矮秆苦荞为矮秆苦荞近缘野生种。
3.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，所述步骤2)中的亲本培育方法为：将填满土的花盆浇透水，在所述花盆的营养土中打直径0.8～1.2cm、深1.8～2.4cm的种子穴，每穴播种一粒种子，每隔7天浇水一次，待苗高18～22cm时，安装支架。
4.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，所述步骤4)中父本的花粉为在培育的所述父本开花后0.5～2.5h花的花粉，所述授粉时间是在所述母本花蕾去掉所述雄蕊后10～20min内进行。
5.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，所述步骤7)中的单粒播种的条件为可在30×28cm的营养钵中每盆种植1粒或在大田中行距58～62cm、株距8～12cm种植。
6.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，所述步骤7)中单粒传的方法经5～7代自交纯合的条件为F2群体各单株籽粒中每盆3～5粒种植在的营养钵中或可选10～20粒种植在大田中，其行距58～62cm、株距8～12cm，并单株收获，确保群体大小。
7.根据权利要求1所述的一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，步骤(8)中所述的品系比较试验的种植条件为行距58～62cm、种植密度为一个品系16.0～20.0g/9m2。
8.根据权利要求1所述的所述一种高产矮秆苦荞杂交育种方法，其特征在于，所述步骤8)中筛选出的高产矮秆品系的条件为产量接近或大于与母本产量，株高与亲本小于50cm以上的矮秆苦荞品种。
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