本發明具體涉及一種高抗甜高粱品種的選育方法,屬于高粱抗病蟲育種技術領域。
背景技術:
高粱是世界上最重要的糧食、飼料、釀造和能源作物之一,也是C4植物研究的模式植物。按年產量計算,高粱是僅次于玉米、小麥、水稻和大麥的第五大谷類作物。甜高粱既是一種重要的青貯飼料作物,更是前景廣闊的生物質能源作物。目前,我國飼料產量仍面臨巨大的缺口,每年有大批的糧食用于生產精飼料,據估計,飼料用糧約占糧食的三分之一,而飼料作物品種遠不能滿足畜牧業生產的需要。且國際能源消耗飛速增長,能源短缺和污染問題日趨突出,在眾多的能源作物中,甜高粱被譽為能源系統中的最有競爭力者,因此,無論從糧食安全還是能源安全出發,選育青貯、能源甜高粱品種都具有重要的現實意思和深遠的戰略意義。蚜蟲是農業生產上的重要害蟲,幾乎危害所有的栽培作物。危害高粱的蚜蟲主要包括高粱蚜、麥二叉蚜和玉米蚜。因為蚜蟲生長周期短且有著極高的繁殖率,其防治一直是農業生產中的難題。高粱絲黑穗病是影響高粱產量的主要病害,此病用化學藥劑拌種防治難以奏效,引起國內外學者對篩選抗病材料以及培育抗病品種的極大關注。目前生產上主要用農藥進行控制病蟲害,但農藥具有價格高、破壞生態系統、污染環境且會殺死天敵和傳粉昆蟲等缺陷,因此培育抗病蟲品種是病蟲害綜合防治中不可或缺的環節,同時也是很多作物重要的育種目標之一。我國土地鹽堿化趨勢嚴重,造成大面積土地無法種植作物,利用和改良鹽漬化土地,篩選一些耐鹽作物是解決這一問題的主要途徑。高粱抗旱、耐瘠薄、耐鹽堿,又是最有潛力的生物質能源作物,因此,篩選耐鹽種質,創制適合當地種植的新品種,對沿海地區的農業生產和經濟發展意義重大,對社會穩定和生物質能源發展十分必要。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種高抗甜高粱品種的選育方法,從而大大提高甜高粱品種的抗性。
本發明以高產優質甜高粱品種、高抗麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗病高粱品種、耐鹽堿高粱品種為親本,通過雜交、復交聚合,并經多代的抗性鑒定、莖桿甜度篩選,育成能同時抗4種病蟲害、耐鹽、甜度高、農藝和產量性狀優異的甜高粱品種,該品種能大大提高甜高粱對麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗病和鹽害的抗性,減少農藥的使用量,提高產量的同時減少環境污染,增加農民收入。
為達到以上目的,本發明采用以下技術方案:
(1)選甜高粱品種雅津1號或雅津2號(P0),抗麥二叉蚜高粱品種Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品種51-69(P2),抗高粱蚜品種PI257595、冀粱2號(P3)(劉國慶,等. 高粱抗蚜研究進展,植物學報,2012, 47 (2): 171–187)、抗高粱絲黑穗病品種營恢2號、晉5-28、鐵恢157(P4)(盧宏玉,等.高粱雜交種選育與種質創新,雜糧作物,2003,23(1):21~23)、耐鹽高粱品種K767(P5)(籍貴蘇,等.高粱耐鹽性評價方法研究及耐鹽堿資源的篩選,植物遺傳資源學報,2013,14(1):25-30)為雜交親本,以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分別種植F2代種子,每個組合種植80-100株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株10-12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)種植F1-P12、F1-P34、F1-P45種子各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系種植F2-P12、F2-P34、F2-P45種子,每個組合種植80-100株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應2個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株10-12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)種植F3-P12、F3-P34、F3-P45,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得復交F1,分別以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)種植F1-P1234、F1-P1245,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F1-P1234/F1-P1245,得復交F1,以F1-P12345表示;
(9)種植F1-P12345,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12345;種植F2-P12345 100-150株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株5-8個,其對應的種子為上選的F3代F3-P12345;
(10)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各20個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株3-5個,其對應的種子為上選的F4代F4-P12345;
(11)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株3個,其對應的種子為上選的F5代F5-P12345;
(12)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6代F6-P12345;
(13)株系種植15個F6-P12345,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異、糖錘度達 18%以上的單株2-3個單株套袋收種,即育成耐鹽且高抗麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗病的甜高粱品種.
本發明的有益效果:
本發明的效果在于分別把抗麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗、耐鹽堿抗源基因通過雜交、復交育種方法聚合導入高產甜高粱品種中,育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的高抗5種病蟲害和逆境的甜高粱品種。該高抗甜高粱品種產量高,抗逆性好,每畝比普通甜高粱品種增加產量20-28%,減少施藥成本100元,每畝可增加經濟效益200-260元,同時減少了農藥對環境的污染。
具體實施方式
實施例1:
(1)選甜高粱品種雅津1號(P0),抗麥二叉蚜高粱品種Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品種51-69(P2),抗高粱蚜品種PI257595(P3)、抗高粱絲黑穗病品種營恢2號(P4)、耐鹽高粱品種K767(P5)為雜交親本,以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分別種植F2代種子,每個組合種植80株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株10-12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)種植F1-P12、F1-P34、F1-P45種子各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系種植F2-P12、F2-P34、F2-P45種子,每個組合種植80株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應2個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株10-12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)種植F3-P12、F3-P34、F3-P45,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得復交F1,分別以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)種植F1-P1234、F1-P1245,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F1-P1234/F1-P1245,得復交F1,以F1-P12345表示;
(9)種植F1-P12345,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12345;種植F2-P12345 100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株5個,其對應的種子為上選的F3代F3-P12345;
(10)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各20個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株3個,其對應的種子為上選的F4代F4-P12345;
(11)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株3個,其對應的種子為上選的F5代F5-P12345;
(12)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6代F6-P12345;
(13)株系種植15個F6-P12345,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異、糖錘度達 18%以上的單株2個單株套袋收種,即育成耐鹽且高抗麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗病的甜高粱品種“全抗甜1號”;
甜高粱品種“全抗甜1號”產量高,抗性好,每畝比普通甜高粱品種增加產量20%,減少施藥成本100元,每畝可增加經濟效益200元,同時種植時無需使用農藥防治病蟲害,減少了農藥對環境的污染。
實施例2:
(1)選甜高粱品種雅津2號(P0),抗麥二叉蚜高粱品種Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品種51-69(P2),抗高粱蚜品種冀粱2號(P3)、抗高粱絲黑穗病品種晉5-28(P4)、耐鹽高粱品種K767(P5)為雜交親本,以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分別種植F2代種子,每個組合種植100株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)種植F1-P12、F1-P34、F1-P45種子各8株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系種植F2-P12、F2-P34、F2-P45種子,每個組合種植100株,并進行抗性鑒定,每個組合只鑒定其相應2個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,每個組合篩選出高抗性、株葉形態和產量性狀優異的單株12個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的組合對應的種子各30粒,得上選的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)種植F3-P12、F3-P34、F3-P45,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各3株,作雜交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得復交F1,分別以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)種植F1-P1234、F1-P1245,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F1-P1234/F1-P1245,得復交F1,以F1-P12345表示;
(9)種植F1-P12345,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12345;種植F2-P12345 150株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株8個,其對應的種子為上選的F3代F3-P12345;
(10)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各20個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株5個,其對應的種子為上選的F4代F4-P12345;
(11)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部5個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗5種病蟲害或逆境、株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,其對應的莖桿進行糖錘度測定,選糖錘度達 18%以上的單株3個,其對應的種子為上選的F5代F5-P12345;
(12)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異的單株各15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6代F6-P12345;
(13)株系種植15個F6-P12345,成熟期選擇株葉形態和產量性狀優異、糖錘度達 18%以上的單株3個單株套袋收種,即育成耐鹽且高抗麥二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、絲黑穗病的甜高粱品種“全抗甜1號”;
“全抗甜1號”株葉形態、農藝和產量性狀優異,抗性好,每畝比普通甜高粱品種增加產量28%,減少施藥成本100元,每畝可增加經濟效益260元,同時種植時無需使用農藥防治病蟲害,減少了農藥對環境的污染。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本發明的涵蓋范圍。