专利名称：利用气象条件冬小麦杂交后代一年加代3-4代的方法
技术领域：
本发明属于农业育种方法，尤其是作物育种学与农业气象相结合的领域，并涉及作物栽培学。
背景技术：
冬小麦杂交育种是国内外公认的广泛应用且卓有成效的一种育种途径，冬小麦是自花授粉作物，但在一般情况下，自然异交率在1-8%，即同一个品种在种植过程中大部分是自花授粉，只有1-8%的比例异花授粉，异花授粉会产生变异，再会产生杂种优势。为了获得小麦的杂种优势，需要将其中的一个小麦亲本(A)的花粉去掉(去雄)与另一个小麦亲本(B)杂交，其杂交组合用母本交父本表示，即A/B(或AXB)。当年获得的小麦杂交种子为杂种当代，用Fl表示。第2年再将Fl的种子种下去，产生的种子为杂种2代，即F2，第3年产生种子F3，第4年产生种子F4……第9年产生的种子F9。每年都需要从杂交后代中选择优良的材料，以保持杂种优势的同时保证品种的优良。如果各代均选择正确的话，至F9代一般会选育出相当稳定并可在大田生产上推广使用的小麦新品种，这个过程大约需要8-10 年的时间。目前国内外用于小麦生产的冬小麦品种绝大多数都是运用这种方法育成的。这种育种方法存在不足，一是育种时间长，二是科研经费投入较大；三是多年种植会人为产生品种混杂，为了克服这些缺陷，大多数南下海南岛冬季加代一次和当地温室加代一次，这往往成本较高且加代的次数少，而且在寒冷的北方这种加代方式有一定的技术因而并不能得到顺利实施。
发明内容
为了减少育种周期，同时为了降低科研经费投入，本发明提供一种可利用气象条件，在北方进行冬小麦一年半内杂交4代的方法,这样就可缩短育种年限5—6年,一般2—3 年就可以选育出大面积推广的小麦新品种，提高育种效率3倍以上，产生显著的经济效益。为达到上述目的，本发明育种方法详细步骤如下第一步利用杂种当代FO育种收获杂种I代Fl将6月份正常收获的A/B的杂种当代H)种子，先打破休眠处理，然后在温度5°C 左右的条件下进行春化处理25-30天，在室内温度25-28°C条件下缓苗1_2天，至7月上中旬移栽到田间，用遮阳网1-2层遮荫，按照正常程序管理，9月10-15日成熟，收获得到种子 Fl ；上述打破休眠处理采用的方法是将H)种子用纱布包好，用体积百分比浓度为 1%的H2O2室温浸泡种子10-15h，然后放在3-5°C的冷藏箱中20_24h，之后打开纱布用蒸馏水冲洗干净包好；第二步在室外自然条件下盆栽种子Fl将第一步获得的种子Fl先打破休眠处理，然后在10月15日至10月20日期间， 按梅花状点播到装满土的瓷盆中，密度65-80株/m2，在室外自然条件下生长；要求瓷盆口径大于50cm、高大于40cm ;土壤组成为棕壤土加有机肥、氮、磷、钾复合肥，肥力条件达到适合冬小麦生长所需的营养元素；上述打破休眠处理采用的方法是将收获的种子Fl用纱布包好，用体积百分比浓度为1% H2O2浸泡10-15h、并放在3-5°C冷藏箱中保存15h，然后取出种子并用蒸馏水冲洗干净；再用纱布包好放在3-5°C冷藏箱中20-25天左右，最后将种子取出，在室温25°C晾晒 1_2 天；上述肥力条件具体为每kg棕壤土中含有机质18g，速效N90mg/kg以上，速效 P46mg/kg以上，速效K80mg/kg以上；第三步利用盆栽的种子Fl育种获取种子F2代在10月底至11月初，将盆栽小麦搬入温室内，控制温室条件，使种子Fl快速生长，在来年2月10-20日成熟，收获得到种子F2代；温室条件控制过程为开始的两周内温室内的白天温度不要超过25°C，夜间温度不低于15°C，进行初步适应过程的训练；两周后再正常训练20-25天，要求白天上午温度保持28-30°C，中午温度不超过33-35°C，晚上温度保持20-22°C，并在下午6点至次日早晨6 点50，进行光照处理12小时以上，光照强度达到双管两只40瓦白炽灯的光照强度；为避免温室浇水时水温低对麦苗产生冻害，要事先将自来水放到温室中的水缸里，增温后再浇。第四步利用F2代小麦种子育种获取种子F3代将2月10-20日成熟收获的F2代小麦种子，采用第一步的方法打破种子休眠，在2 月20日-29日前后，将F2代种子播于大田条件下或网室内，并加盖1-2层塑料薄膜，采取防冻处理，待温度升高，应及时破膜，破膜后按照以往陆地正常秋播小麦管理措施即可，保证6 月10至6月20日成熟收获，此时收获的种子为F3代；第五步利用种子F3代育种获取小麦种子F4代。将收获的种子F3代立即按照第一步中的打破休眠方法进行处理，保证6月22 日前按时将处理后的F3代种子播于海拔高的山地田间，要求田间的气候条件是，6月份白天气温18-20°C，夜间8-10°C，7月份白天气温20-25°C，夜间10_15°C，8月份白天气温 22-28°C，夜间12-20。。，9月份白天气温15_20°C，夜间8_12°C，每天光照时间保证16. 5小时以上，如白天光照时间达不到时，应在夜间采取白炽灯补充光照；10月15日前后十天成熟、收获，此时产生的小麦种子为F4代。按照上述方法，2-3年就可以选育出大面积推广的小麦新品种，比如利用培育F2 方法培育F5代，利用培育F3的方法培育F6，依次类推。下面从小麦的发育成长机理说明本发明的优点I、由于冬小麦为长日照作物，只要满足了冬小麦的日照长度指标，就可以使加代小麦正常成熟，并且加代的小麦种苗在同一自然温度和光照条件下，出苗-抽穗的天数，主要取决于光照时间，其次为温度。以济麦20为例，在不同光照条件下，出苗-抽穗天数如下表
权利要求
1.一种利用气象条件冬小麦杂交后代一年加代3-4代的方法，其特征在于，步骤如下 第一步利用杂种当代FO育种收获杂种I代Fl将6月份正常收获的A/B的杂种当代H)种子，先打破休眠处理，然后在温度5°C的条件下进行春化处理25-30天，在室内温度25-28°C条件下缓苗1_2天，至7月上中旬移栽到田间，用遮阳网1-2层遮荫，按照正常程序管理，9月10-15日成熟，收获得到种子Fl ；上述打破休眠处理采用的方法是将H)种子用纱布包好，用体积百分比浓度为1%的 H2O2室温浸泡种子10-15h，然后放在3-5°C的冷藏箱中20-24h，之后打开纱布用蒸馏水冲洗干净包好；第二步在室外自然条件下盆栽种子Fl将第一步获得的种子Fl先打破休眠处理，然后在10月15日至10月20日期间，按梅花状点播到装满土的瓷盆中，密度65-80株/m2，在室外自然条件下生长；要求瓷盆口径大于50cm、高大于40cm ;土壤组成为棕壤土加有机肥、氮、磷、钾复合肥，肥力条件达到适合冬小麦生长所需的营养兀素；上述打破休眠处理采用的方法是将收获的种子Fl用纱布包好，用体积百分比浓度为 I % H2O2浸泡10-15h、并放在3-5°C冷藏箱中保存15h，然后取出种子并用蒸馏水冲洗干净； 再用纱布包好放在3-5°C冷藏箱中20-25天，最后将种子取出，在室温25°C晾晒1_2天； 上述肥力条件具体为每kg棕壤土中含有机质18g，速效N90mg/kg以上，速效P46mg/ kg以上,速效K80mg/kg以上；第三步利用盆栽的种子Fl育种获取种子F2代在10月底至11月初，将盆栽小麦搬入温室内，控制温室条件，使种子Fl快速生长，在来年2月10-20日成熟，收获得到种子F2代；温室条件控制过程为开始的两周内温室内的白天温度不要超过25V，夜间温度不低于15°C，进行初步适应过程的训练；两周后再正常训练20-25天，要求白天上午温度保持 28-300C，中午温度不超过33-35°C，晚上温度保持20_22°C，并在下午6点至次日早晨6点 50，进行光照处理12小时以上，光照强度达到双管两只40瓦白炽灯的光照强度；为避免温室浇水时水温低对麦苗产生冻害，要事先将自来水放到温室中的水缸里，增温后再浇；第四步利用F2代小麦种子育种获取种子F3代将2月10-20日成熟收获的F2代小麦种子，采用第一步的方法打破种子休眠，在2月 20日-29日前后，将F2代种子播于大田条件下或网室内，并加盖1-2层塑料薄膜，采取防冻处理，待温度升高，应及时破膜，破膜后按照以往陆地正常秋播小麦管理措施即可，保证6 月10至6月20日成熟收获，此时收获的种子为F3代；第五步利用种子F3代育种获取小麦种子F4代将收获的种子F3代立即按照第一步中的打破休眠方法进行处理，保证6月22日前按时将处理后的F3代种子播于海拔高的山地田间，要求田间的气候条件是，6月份白天气温 18-20 0C，夜间8-10。。，7月份白天气温20-25 0C，夜间10-15。。，8月份白天气温22-28 °C，夜间12-20 °C，9月份白天气温15-20 V，夜间8-12 °C，每天光照时间保证16. 5小时以上，如白天光照时间达不到时，应在夜间采取白炽灯补充光照；10月15日前后十天成熟、收获，此时产生的小麦种子为F4代。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，利用种子F3代在北方海拔1500的山顶育种获取小麦种子F4代。
全文摘要
本发明公开了一种利用气象条件冬小麦杂交后代一年加代3-4代的方法，首先将杂种当代F0打破休眠处理，在田间用遮阳网1-2层遮荫育种收获F1代，在室外自然条件下盆栽种子F1，利用盆栽的种子F1育种获取种子F2代，利用F2代小麦种子育种获取种子F3代，最后利用种子F3代在北方海拔1500的山顶育种获取小麦种子F4代。本发明通过上述步骤，在一年半内加代4代，投资少，成本低，为小麦常规育种就地加代快速种植探索出一条新路子。
文档编号A01G7/06GK102577811SQ20121006060
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者刘建栋, 宋 莹, 张伟, 毕建杰, 毕明 申请人:中国气象科学研究院, 毕建杰