本發明具體涉及一種高抗彩色谷子品種的選育方法,屬于特種谷子抗性育種技術領域。
背景技術:
谷子為傳統的抗旱作物,具有抗旱耐瘠、水分利用效率高、適應性廣、營養豐富且平衡、飼草蛋白含量高等突出特點。谷瘟病、白發病、粒黑穗病是谷子生產中常見的多發病,近年來,隨著環境氣候條件的變化,和單一抗病品種的大面積推廣應用,這3種病成為影響我國谷子產量與品質的主要病害,在生產上造成巨大的經濟損失。不斷發掘和利用新的抗源材料、培育抗病新品種是長期有效控制該類病害的關鍵。隨著人民生活水平的提高和谷子加工產品的發展,具有不同顏色、好口感的糯質小米需求逐漸增強,選育適合生產推廣種植的特種谷子新品種變得十分迫切。我國現有特種谷子種質資源主要有黑谷子、黃谷子、白谷子、糯谷子等,這些特種谷子的營養價值高,其所含的一些功能成分對人體的保健具有獨特的功效,集色、香、味和營養療效于一身。目前國內外市場上已有一些不同顏色類型稻米混合起來的“五彩米”銷售,而谷子則未見有彩色小米出售,若用不同類型谷子分開種植生產、碾米,再按比例機械混合而成,此種方法工序繁瑣,生產成本高,選育一種谷子雜交品種,種植后收獲的谷子可碾出彩色混合米,則可大大節省生產工序和生產成本,提高企業生產銷售利潤。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種高抗彩色谷子品種的選育方法。
本發明以谷子不育系、黃糯谷子、白糯谷子、黑谷子、抗谷瘟病、抗白發病、抗粒黑穗病品種為雜交親本,通過雜交、復交聚合,并經多代的抗性鑒定、種皮顏色、糯性、不育性、異交結實率、農藝和產量等性狀的篩選,育成黃糯抗病品種、白糯抗病品種、黑谷不育系,利用黑谷不育系與黃糯抗病品種、白糯抗病品種配組雜交組合,f1代生產用種種植后收獲的谷子可碾出黑小米、白小米、黑糯小米、白糯小米的彩色混合米,或黑小米、黃小米、黑糯小米、黃糯小米的彩色混合米。
為達到以上目的,本發明采用以下技術方案:
1)選雄性不育系高146(谷子高異交結實雄性不育系的創制及應用.王玉文.中國農業科學,2010,43(4):680-689)(a),糯質黃米谷子品種粘谷1號(糯質白米谷子新品種冀谷30的選育研究.夏雪巖.河北農業科學,2010,14(11):123-124,126)(p1),糯質白米谷子品種冀谷30(糯質白米谷子新品種冀谷30的選育研究.夏雪巖.河北農業科學,2010,14(11):123-124,126)(p2),黑谷子品種丹谷2號(黑谷子新品種丹谷2號選育報告.張忠福.甘肅農業科技,2015,11:28-30)(p3),抗谷瘟病品種民權青谷(谷子品種資源營養品質分析及抗病性鑒定.衛麗.華北農學報,1999,14(2):1-5)(p4),抗白發病品種陜西小白谷(谷子品種資源抗白發病的鑒定.劉輝.陜西農業科學,1991(2):37)(p5),抗粒黑穗病品系94-57、93-68(谷子抗粒黑穗病新材料的選育.馬建萍.作物品種資源,1999,4:39)(p6)為雜交親本;
2)作雜交p1/p4、p2/p5、p3/p6,得3個雜交f1,分別以f1-p14、f1-p25、f1-p36表示;種植f1-p14、f1-p25、f1-p36各30株,成熟期收種得f2代種子f2-p14、f2-p25、f2-p36;
3)種植f2-p14、f2-p25、f2-p36各400-500株,進行抗性鑒定,其中f2-p14鑒定谷瘟病抗性,f2-p25鑒定白發病抗性,f2-p36鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,其中f2-p14保留籽粒表現黃色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p25保留籽粒表現白色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p36保留籽粒表現黑色且性狀不分離的單株,得f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36;
4)種植f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36和不育系a,開花期作雜交f3-p14/f3-p25、a/f3-p36,得2個雜交f1,分別以f1-p1245、f1-p36a表示;種植f1-p1245、f1-p36a,成熟期分別混合收種得f2-p1245、f2-p36a;
5)分別種植f2-p1245、f2-p36a,群體數500-600株,進行抗性鑒定,f2-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f2-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f2-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f2-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f3代種子f3-p1245、f3-p36a;
6)株系種植f3-p1245、f3-p36a,每個株系40株,進行抗性鑒定,f3-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f3-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f3-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f3-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f4代種子f4-p1245、f4-p36a;
7)株系種植f4-p1245、f4-p36a,其中f4-p1245田間選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的單株,挑籽粒白色和黃色的單株各10株收種,得f5-p1245;f4-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%、柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f5-p36a;
8)株系種植f5-p1245、f5-p36a,其中f5-p1245田間觀察選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的株系,從中挑籽粒白色和黃色的單株各1-2株收種,得f6-p1245,白色定名為“抗白糯谷”,黃色定名為“抗黃糯谷”;f5-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%、柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f6-p36a;
9)株系種植f6-p36a,每個株系群體數40株,開花期逐一觀察,選不育株率達100%的株系20個,每個株系選不育度在90%-95%、柱頭外露好、生育期在100-125天、株高在100-135厘米、碼松緊度適中的單株4株套袋,其中2株用晉谷56號花粉進行授粉,成熟期調查授粉株異交結實率,選異交結實率大于45%的株系的套袋自交單株和授粉株分別收種,得f7代種子f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子;
10)株系種植f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子,成熟期對測交雜種f1代進行產量測定,選產量最高的測交雜種f1代對應的f7-p36a株系,從中選優異單株2個分別混合收種,即育成抗病黑谷子不育系“黑抗谷a”;
11)利用抗病黑谷子不育系“黑抗谷a”與“抗白糯谷”或“抗黃糯谷”配組雜交組合,得雜交谷子f1代生產用種“黑抗谷a/抗白糯谷”或“黑抗谷a/抗黃糯谷”,“黑抗谷a/抗白糯谷”種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、白小米、黑糯小米、白糯小米的彩色混合米,“黑抗谷a/抗黃糯谷”種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、黃小米、黑糯小米、黃糯小米的彩色混合米。
本發明的有益效果:
本發明的效果在于分別把不育系、黃糯谷子、白糯谷子、黑谷子、抗谷瘟病、抗白發病、抗粒黑穗病品種為雜交親本,通過雜交、復交聚合,并經多代的抗性篩選,育成黃糯抗病品種、白糯抗病品種、抗病黑谷不育系,利用抗病黑谷不育系與黃糯抗病品種、白糯抗病品種配組雜交組合,f1代生產用種不僅高抗病,且種植后收獲的谷子可碾出黑小米、白小米、黑糯小米、白糯小米的彩色混合米,或黑小米、黃小米、黑糯小米、黃糯小米的彩色混合米。種植該雜交組合,可減少農藥的使用量,減少用工,減少環境污染,增加農民收入。種植該高抗彩色谷子品種,每畝比普通谷子品種增加產量10-13%,減少施藥成本100-110元,彩色谷子收購價格比普通谷子高15-20%,每畝可為農民增加經濟效益320-380元。
具體實施方式
實施例1:
1)選雄性不育系高146(a),糯質黃米谷子品種粘谷1號(p1),糯質白米谷子品種冀谷30(p2),黑谷子品種丹谷2號(p3),抗谷瘟病品種民權青谷(p4),抗白發病品種陜西小白谷(p5),抗粒黑穗病品系94-57(p6)為雜交親本;
2)作雜交p1/p4、p2/p5、p3/p6,得3個雜交f1,分別以f1-p14、f1-p25、f1-p36表示;種植f1-p14、f1-p25、f1-p36各30株,成熟期收種得f2代種子f2-p14、f2-p25、f2-p36;
3)種植f2-p14、f2-p25、f2-p36各400株,進行抗性鑒定,其中f2-p14鑒定谷瘟病抗性,f2-p25鑒定白發病抗性,f2-p36鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,其中f2-p14保留籽粒表現黃色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p25保留籽粒表現白色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p36保留籽粒表現黑色且性狀不分離的單株,得f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36;
4)種植f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36和不育系a,開花期作雜交f3-p14/f3-p25、a/f3-p36,得2個雜交f1,分別以f1-p1245、f1-p36a表示;種植f1-p1245、f1-p36a,成熟期分別混合收種得f2-p1245、f2-p36a;
5)分別種植f2-p1245、f2-p36a,群體數500株,進行抗性鑒定,f2-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f2-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f2-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f2-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f3代種子f3-p1245、f3-p36a;
6)株系種植f3-p1245、f3-p36a,每個株系40株,進行抗性鑒定,f3-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f3-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f3-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f3-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f4代種子f4-p1245、f4-p36a;
7)株系種植f4-p1245、f4-p36a,其中f4-p1245田間選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的單株,挑籽粒白色和黃色的單株各10株收種,得f5-p1245;f4-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%,柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f5-p36a;
8)株系種植f5-p1245、f5-p36a,其中f5-p1245田間觀察選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的株系,從中挑籽粒白色和黃色的單株各1-2株收種,得f6-p1245,白色定名為“抗白糯谷1號”,黃色定名為“抗黃糯谷1號”;f5-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%,柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f6-p36a;
9)株系種植f6-p36a,每個株系群體數40株,開花期逐一觀察,選不育株率達100%的株系20個,每個株系選不育度在90%-95%、柱頭外露好、生育期在100-125天、株高在100-135厘米、碼松緊度適中的單株4株套袋,其中2株用晉谷56號花粉進行授粉,成熟期調查授粉株異交結實率,選異交結實率大于45%的株系的套袋自交單株和授粉株分別收種,得f7代種子f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子;
10)株系種植f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子,成熟期對測交雜種f1代進行產量測定,選產量最高的測交雜種f1代對應的f7-p36a株系,從中選優異單株2個分別混合收種,即育成抗病黑谷子不育系“黑抗谷1a”;
11)利用抗病黑谷子不育系“黑抗谷1a”與“抗白糯谷1號”配組雜交組合,得雜交谷子f1代生產用種“黑白抗雜1號”,其種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、白小米、黑糯小米、白糯小米的彩色混合米,利用“黑抗谷1a”與“抗黃糯谷1號”配組雜交組合,得雜交谷子f1代生產用種“黑黃抗雜1號”,其種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、黃小米、黑糯小米、黃糯小米的彩色混合米。
種植“黑白抗雜1號”或“黑黃抗雜1號”高抗彩色谷子品種,每畝比普通谷子品種增加產量10%,減少施藥成本100元,彩色谷子收購價格比普通谷子高15%,每畝可為農民增加經濟效益320元。
實施例2:
1)選雄性不育系高146(a),糯質黃米谷子品種粘谷1號(p1),糯質白米谷子品種冀谷30(p2),黑谷子品種丹谷2號(p3),抗谷瘟病品種民權青谷(p4),抗白發病品種陜西小白谷(p5),抗粒黑穗病品系93-68(p6)為雜交親本;
2)作雜交p1/p4、p2/p5、p3/p6,得3個雜交f1,分別以f1-p14、f1-p25、f1-p36表示;種植f1-p14、f1-p25、f1-p36各30株,成熟期收種得f2代種子f2-p14、f2-p25、f2-p36;
3)種植f2-p14、f2-p25、f2-p36各500株,進行抗性鑒定,其中f2-p14鑒定谷瘟病抗性,f2-p25鑒定白發病抗性,f2-p36鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,其中f2-p14保留籽粒表現黃色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p25保留籽粒表現白色、糯性且性狀不分離的單株,其中f2-p36保留籽粒表現黑色且性狀不分離的單株,得f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36;
4)種植f3代種子f3-p14、f3-p25、f3-p36和不育系a,開花期作雜交f3-p14/f3-p25、a/f3-p36,得2個雜交f1,分別以f1-p1245、f1-p36a表示;種植f1-p1245、f1-p36a,成熟期分別混合收種得f2-p1245、f2-p36a;
5)分別種植f2-p1245、f2-p36a,群體數600株,進行抗性鑒定,f2-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f2-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f2-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f2-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f3代種子f3-p1245、f3-p36a;
6)株系種植f3-p1245、f3-p36a,每個株系40株,進行抗性鑒定,f3-p1245鑒定谷瘟病抗性、白發病抗性,選高抗單株,掛牌;f3-p36a開花期逐一觀察,選不育株套袋,并鑒定粒黑穗病抗性,選高抗單株,掛牌;成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色和糯性鑒定,f3-p1245保留籽粒表現白色或黃色、糯性的單株,f3-p36a保留籽粒表現黑色的單株,得f4代種子f4-p1245、f4-p36a;
7)株系種植f4-p1245、f4-p36a,其中f4-p1245田間選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的單株,挑籽粒白色和黃色的單株各10株收種,得f5-p1245;f4-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%,柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f5-p36a;
8)株系種植f5-p1245、f5-p36a,其中f5-p1245田間觀察選取生育期在100-135天、株高在100-140厘米、株型緊湊、莖稈粗壯、韌性好、穗較長、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、后期落色好的株系,從中挑籽粒白色和黃色的單株各1-2株收種,得f6-p1245,白色定名為“抗白糯谷2號”,黃色定名為“抗黃糯谷2號”;f5-p36a選不育株率達100%的株系,從中選擇不育度在90%-95%,柱頭外露好的單株套袋自交,成熟期單株收種,保留籽粒表現黑色不分離的單株,得f6-p36a;
9)株系種植f6-p36a,每個株系群體數40株,開花期逐一觀察,選不育株率達100%的株系20個,每個株系選不育度在90%-95%、柱頭外露好、生育期在100-125天、株高在100-135厘米、碼松緊度適中的單株4株套袋,其中2株用晉谷56號花粉進行授粉,成熟期調查授粉株異交結實率,選異交結實率大于45%的株系的套袋自交單株和授粉株分別收種,得f7代種子f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子;
10)株系種植f7-p36a和相應的測交雜種f1代種子,成熟期對測交雜種f1代進行產量測定,選產量最高的測交雜種f1代對應的f7-p36a株系,從中選優異單株2個分別混合收種,即育成抗病黑谷子不育系“黑抗谷2a”;
11)利用抗病黑谷子不育系“黑抗谷2a”與“抗白糯谷2號”配組雜交組合,得雜交谷子f1代生產用種“黑白抗雜2號”,其種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、白小米、黑糯小米、白糯小米的彩色混合米,利用“黑抗谷2a”與“抗黃糯谷2號”配組雜交組合,得雜交谷子f1代生產用種“黑黃抗雜2號”,其種植后收獲的谷子碾出的小米為黑小米、黃小米、黑糯小米、黃糯小米的彩色混合米。
種植“黑白抗雜2號”或“黑黃抗雜2號”高抗彩色谷子品種,每畝比普通谷子品種增加產量13%,減少施藥成本110元,彩色谷子收購價格比普通谷子高20%,每畝可為農民增加經濟效益380元。
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。