本發明屬于油菜育種技術領域,涉及一種強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜品種的育種方法。
背景技術:
我國北方旱寒區發展冬油菜生產不僅可以增加冬春季植被覆蓋度,解決秋冬季耕地閑置問題,避免秋耕春播等農事活動造成的沙塵源,同時由于冬油菜高產、高含油率,早熟,后茬適宜復種,可改傳統的一年一熟為一年兩熟或兩年三熟。因此,冬油菜不但可提高復種指數和單位土地面積經濟效益,同時,也具有顯著的生態效益。
但是,北方地區冬、春季多風,蒸發量大,氣候嚴寒、干旱,生態環境惡劣,極端最低氣溫為-22.7~-35.0℃,年平均蒸發量1657.1~2148.8mm,普通的冬性冬油菜品種難以越冬,選育具有優異抗寒性、優良品質以及高產的冬性冬油菜品種是該區域發展冬油菜生產的首要問題。而育種方法的改進是選育適應北方嚴寒自然條件的冬性冬油菜品種及解決北方旱寒區冬油菜安全越冬的關鍵。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜品種的育種方法,能夠選育適應北方嚴寒自然條件的冬油菜品種。
為實現上述目的,本發明所采用的技術方案是:一種強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜品種的育種方法,其特征在于,該育種方法具體按以下步驟進行:
1)以株型特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系作為父本,以品質特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系作為母本,兩個品系均為品質優良材料,人工輔助越冬后雜交得到F1代;
2)將F1代點播并且人工輔助越冬,收獲存活單株;存活單株為F2代;
3)F2代單株播種于抗寒鑒定圃,自然條件下越冬,人工選擇收獲安全越冬單株;存活抗寒單株為F3代;
4)將F3代中農藝性狀、經濟性狀及品質性狀優良(株型適宜,分枝部位高,角果長,角粒數多,千粒重大,單株產量高,芥酸和硫苷含量低,含油率高)的單株按步驟3)的方法得F4代,將F4代中農藝性狀、經濟性狀及品質性狀優良的單株,按步驟3)的方法得F5代,將F5代中農藝性狀、經濟性狀及品質性狀優良的單株,按步驟3)的方法得F6代;
5)從F6代開始進行株系比較,選擇優良株系進入鑒定圃,獲得強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜新品種。
其中株型特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系為冬油菜的株高適宜,分枝部位高,株型緊湊,角果大,角粒數多。
其中品質特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系為冬油菜中芥酸含量低于3%,硫苷含量低于30微摩爾/克,油酸含量高于50%。
本發明育種方法具有操作流程簡單、盲目性小、選擇效率高。利用該育種方法,突破了甘藍型冬油菜在北方越冬困難的問題,把越冬率基本為零的甘藍型冬油菜經過多年雜交和選育,獲得了能在北方地區安全穩定越冬的品系,越冬率達80%以上,并在甘肅中部、東部、北部、西部等地區示范,產量效益顯著。這些品系的育成及應用于生產,將我國北方冬油菜的產量及品質性狀大大提升,產生了巨大的經濟效益、生態效益和社會效益。目前除了本課題組利用創新的方法選育出了多個強抗寒甘藍型冬油菜品種外,未見其它抗寒育種方法和育成甘藍型冬油菜抗寒品種的報道。
附圖說明
圖1是實施例1強抗寒冬油菜(16TS309-10)的選育流程圖。
圖2是實施例1選育的強抗寒冬油菜(16TS309-10)越冬返青圖。
圖3是實施例1選育的強抗寒冬油菜(16TS309-10)成熟期圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。
本發明提供了一種強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜品種的育種方法,以獲得具有優異抗寒性、豐產性和廣適性的品種。該育種方法具體按以下步驟進行:
1)以品質特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系A做母本,以株型特性優良的冬性甘藍型冬油菜品系B做父本,兩個品種均為品質優良材料,雜交得到F1代;
2)將步驟1)F1代點播并且人工輔助越冬(越冬期間進行覆蓋處理),室外冬季自然條件下的溫度為-20~- 30℃,收獲存活單株;存活單株為F2代;
3)將步驟2)F2代單株播種于極端低溫-25~-30℃抗寒鑒定圃,每個單株為一個株系,自然條件下越冬,人工選擇收獲安全越冬單株;存活抗寒單株為F3代;
4)考察F3代的經濟性狀與品質特性,選擇經濟性狀優良和品質特性優良的單株按步驟3)的方法得F4代,考察F4代的經濟性狀和品質特性;選擇F4代經濟性狀優良和品質特性優良的單株,按步驟3)的方法得F5代,考察F5代的經濟性狀和品質特性,選擇F5代經濟性狀優良和品質特性優良的單株,按步驟3)的方法得F6代;
5)從F6代開始進行株系比較,選擇優良株系進入鑒定圃,獲得強抗寒高產、品質優良的甘藍型冬油菜新品種。
本發明育種方法的原理:甘藍型冬油菜為基因型純合的穩定遺傳平衡群體。通過F2開始在自然低溫條件下越冬,通過雜交世代研究過程中進行連續的個體選擇,并對選擇個體進行不斷的后代鑒定,即可有效的淘汰抗寒性差的基因型,存活基因型通過自交授粉及環境選擇達到抗寒基因改良和變異,形成穩定抗寒性優異的抗寒基因型。
實施例1:強抗寒冬油菜(TS309)的選育,選育流程如圖1所示。
1)2009年4月下旬以品質特性優良的冬性甘藍型冬油菜NPZ25品系做母本,以株型特性優良的冬性甘藍型冬油菜(G)株26品系做父本雜交,組配雜交組合,得F1代。
2)2009-2010年:2009年秋季(8月下旬),上川播種F1,F1代在越冬期間人工輔助越冬(越冬期間進行覆蓋處理),其中室外冬季自然條件下的溫度為-20~- 30℃;2010年4月下旬進行套袋自交,獲得F2種子,按單株收獲,共收獲312個單株自交種子。
3)2010-2011年:2010年秋季(8月下旬)在上川播種312個株系的F2種子播于極端低溫-25~-30℃的抗寒鑒定圃,冬季在自然條件下越冬;2011年3月下旬返青后,調查越冬存活情況并統計各株系的越冬率,312個系統的越冬率在0~55%;4月下旬選擇越冬率在40%以上的系統,記載各系統的物候期,獲得F3種子;成熟期(6月上旬),根據經濟性狀進行終選,入選51個系統。收獲51個系統的自交授粉種子。
4)2011-2012年:2011年秋季(8月下旬)在上川播種51個中選系統進行產量預備試驗;2012年3月下旬返青后,調查各系統的越冬率,51個系統的越冬率為7~65%;4月下旬選擇越冬率在50%以上的系統進行田間評選,記載各系統的物候期,對參試系統進行產量、經濟性狀考察,同時對生育期、越冬率、抗寒性、品質性狀等進行觀察分析,獲得F4種子。成熟期(6月上旬),根據經濟性狀和產量預備試驗進行選擇,入選21個系統。收獲21個系統的自交授粉種子。
5)2012-2013年:2012年秋季(8月下旬)在上川播種21個中選系統進行產量預備試驗;2013年3月下旬返青后,調查各系統的越冬率,21個系統的越冬率為40~75%;4月下旬選擇越冬率在65%以上的系統進行田間評選,記載各系統的物候期,對參試系統進行產量、經濟性狀考察,同時對生育期、越冬率、抗寒性、品質性狀等進行觀察分析,獲得F5種子。成熟期(6月上旬),根據經濟性狀和產量預備試驗進行選擇,入選12個系統。收獲12個系統的自交授粉種子。
6)2013-2014年:12個系統的異地產量鑒定試驗、抗寒性鑒定及品質鑒定試驗;在上川、會寧進行 12個系統的異地產量鑒定試驗、抗寒性鑒定及品質鑒定試驗。根據上川、會寧的異地產量鑒定試驗、抗寒性鑒定試驗及品質鑒定
試驗,選出產量、抗性及品質均優的系統,共組建4個群體,命名為TS306、TS309、TS310、TS312。
7)2014-2015年:在上川、會寧進行4個品系的異地產量鑒定試驗、抗寒性鑒定試驗及品質鑒定試驗。根據上川、會寧的異地產量鑒定試驗、抗寒性鑒定試驗及品質鑒定選出產量、抗性及品質均優的品系TS309。
8)2015-2016年:在上川、會寧、蘭州、張掖等地進行多點試驗,進行產量鑒定試驗與適應性鑒定試驗,評選出豐產、晚熟品系TS309。
該強抗寒甘藍型冬油菜(TS309)與現有的甘藍型冬性油菜在4℃低溫下條件下進行抗寒鑒定試驗,其鑒定對比圖,如圖2所示,圖中顯示(TS309)安全越冬,越冬率在80%左右;如圖3所示,圖中顯示(TS309)成熟期,豐產性高。