本發明具體涉及一種高抗帚用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:
高粱按性狀及用途可分為食用高粱、糖用高粱、帚用高粱等類。帚用高粱,又稱帚用散穗高粱,也稱笤帚苗子,是利用其高粱穗捆扎笤帚的高粱,用于制作出口高檔潔具(笤帚)的優質原料。在發達國家,其主要用于庭院和草坪的清掃,質量要求非常嚴格,隨著市場需求趨旺,加之我國農產品、勞動力的價格遠低于國際市場,許多發達國家將帚用長纖維高粱的生產及加工轉移到了我國,我國每年用于加工出口的帚用長纖維高粱達 3 萬 t 左右,其中,國內產量僅 4000 t 左右,其余部分從南非、墨西哥等國家進口。帚用高粱作為旱作農業增收增效的特色農作物,在我國農業結構調整中有著廣闊的發展前景。
我國干旱、半干旱地區占國土面積的47%,占耕地面積的51%,每年因干旱缺水而減產糧食近1億t。干旱缺水是21世紀我國面臨的最嚴重的問題之一,因此,改良和提高作物品種的抗旱性和節水性能已成為育種家們關注的重要課題。高粱栽培區域主要在“三北”地區,少雨干旱是影響高粱生產的主要原因,如能育成抗旱、節水型品種,將有效提高我國北方地區高粱生產的穩產、高產性能,對節約水資源和發展干旱、半干旱地區農業生產具有重大意義。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。
蚜蟲是農業生產上的重要害蟲,幾乎危害所有的栽培作物。高粱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。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種高抗帚用高粱品種的選育方法,從而大大提帚用高粱品種的抗性。
本發明以高產優質帚用高粱品種、抗旱、耐鹽堿、高抗高粱蚜、絲黑穗病高粱品種為抗源親本,通過雜交、復交聚合,并經多代的抗性鑒定、生育期、株高、穗長、單枝穗梗長、一級穗梗分支數、柔韌性等性狀的篩選,育成能同時抗旱、抗病蟲害、耐鹽、農藝和產量性狀優異的帚用高粱品種,大大提高帚用高粱的抗性,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)選帚用高粱品種豐禾 203(P1)(馬俊華,等.帚用高粱豐禾 203 的選育及推廣應用. 山西農業科學 2011,39(10):1046- 1048),抗旱品系363C /2691(P2)(董良利,等. 抗旱、節水高粱新品種晉雜101的選育.作物雜志,2006,4:48-49),耐鹽高粱品種K767(P3)(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)、抗高粱絲黑穗病品種晉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)、抗高粱蚜品種冀粱2號(P5)(劉國慶,等. 高粱抗蚜研究進展.植物學報,2012, 47 (2): 171–187)為雜交親本,以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示;
2)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15;
3)分別種植F2代種子,每個組合種植120-140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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株20個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3代F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15;
4)種植F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15,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-P13、F3-P14/F3-P15,得雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145表示;
5)種植F1-P123、F1-P145種子各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P123、F2-P145;
6)株系種植F2-P123、F2-P145種子,每個組合種植100-130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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得上選的F3代F3-P123、F3-P145;
7)種植F3-P123、F3-P145,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F3-P123/F3-P145,得復交F1,以F1-P12345表示;
8)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4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3-P12345;
9)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,得F4-P12345;
10)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F5-P12345;
11)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6-P12345;
12)株系種植10個F6-P12345,成熟期選擇生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株2-3個單株套袋收種,即育成耐鹽、抗旱、高抗高粱蚜、絲黑穗病的帚用高粱品種。
本發明的有益效果:
本發明的效果在于分別把抗旱、耐鹽堿、抗高粱蚜、絲黑穗抗源基因通過雜交、復交育種方法聚合導入同一高粱品種中,并通過生育期、株高、穗長、單枝穗梗長、一級穗梗分支數、柔韌性等性狀的篩選,育成優異的高抗4種病蟲害和逆境的帚用高粱品種。該高抗帚用高粱品種產量高,抗逆性好,每畝比普通帚用高粱品種增加產量15-20%,減少施藥成本80-100元,每畝可增加經濟效益200-240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。
具體實施方式
實施例1:
(1)選帚用高粱品種豐禾 203(P1),抗旱品系363C /2691(P2),耐鹽高粱品種K767(P3),抗高粱絲黑穗病品種晉5-28(P4),抗高粱蚜品種冀粱2號(P5)為雜交親本,以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示;
(2)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15;
(3)分別種植F2代種子,每個組合種植120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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株20個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3代F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15;
(4)種植F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15,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-P13、F3-P14/F3-P15,得雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145表示;
(5)種植F1-P123、F1-P145種子各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P123、F2-P145;
(6)株系種植F2-P123、F2-P145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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得上選的F3代F3-P123、F3-P145;
(7)種植F3-P123、F3-P145,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F3-P123/F3-P145,得復交F1,以F1-P12345表示;
(8)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4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3-P12345;
(9)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,得F4-P12345;
(10)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F5-P12345;
(11)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇生育期110-130d,株高190-210 cm,穗長 68-74 cm,單枝穗梗長度大于60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6-P12345;
(12)株系種植10個F6-P12345,成熟期選擇生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 60 cm、一級穗梗分支數大于70支、柔韌性好的單株2-3個單株套袋收種,即育成耐鹽、抗旱、高抗高粱蚜、絲黑穗病的帚用高粱品種“抗帚梁1號”;
“抗帚梁1號”產量高,抗逆性好,每畝比普通帚用高粱品種增加產量15%,減少施藥成本80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)選帚用高粱品種豐禾 203(P1),抗旱品系363C /2691(P2),耐鹽高粱品種K767(P3),抗高粱絲黑穗病品種鐵恢157(P4),抗高粱蚜品種冀粱2號(P5)為雜交親本,以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5,得5個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示;
(2)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15;
(3)分別種植F2代種子,每個組合種植140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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株20個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3代F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15;
(4)種植F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15,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-P13、F3-P14/F3-P15,得雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145表示;
(5)種植F1-P123、F1-P145種子各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P123、F2-P145;
(6)株系種植F2-P123、F2-P145種子,每個組合種植130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、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得上選的F3代F3-P123、F3-P145;
(7)種植F3-P123、F3-P145,開花期各組合選農藝性狀優異的單株各2株,作雜交F3-P123/F3-P145,得復交F1,以F1-P12345表示;
(8)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4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株30個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F3-P12345;
(9)株系種植上選的F3-P12345各100株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,得F4-P12345;
(10)株系種植上選的F4-P12345各80株,并進行抗性鑒定,鑒定全部4個抗源親本所抗病蟲害或逆境種類,篩選出高抗4種病蟲害或逆境、生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株15個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F5-P12345;
(11)株系種植上選的F5-P12345各50株,成熟期選擇生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株各10個套袋自交,成熟期單株編號收種,得F6-P12345;
(12)株系種植10個F6-P12345,成熟期選擇生育期110-130d、株高190-210 cm、穗長 68-74 cm、單枝穗梗長度大于 50 cm、一級穗梗分支數大于60支、柔韌性好的單株2-3個單株套袋收種,即育成耐鹽、抗旱、高抗高粱蚜、絲黑穗病的帚用高粱品種“抗帚梁2號”;
“抗帚梁2號”產量高,抗逆性好,每畝比普通帚用高粱品種增加產量20%,減少施藥成本100元,每畝可增加經濟效益240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。