本发明具体涉及一种高抗甜高粱品种的选育方法,属于高粱抗病虫育种技术领域。
背景技术:
高粱是世界上最重要的粮食、饲料、酿造和能源作物之一,也是C4植物研究的模式植物。按年产量计算,高粱是仅次于玉米、小麦、水稻和大麦的第五大谷类作物。甜高粱既是一种重要的青贮饲料作物,更是前景广阔的生物质能源作物。目前,我国饲料产量仍面临巨大的缺口,每年有大批的粮食用于生产精饲料,据估计,饲料用粮约占粮食的三分之一,而饲料作物品种远不能满足畜牧业生产的需要。且国际能源消耗飞速增长,能源短缺和污染问题日趋突出,在众多的能源作物中,甜高粱被誉为能源系统中的最有竞争力者,因此,无论从粮食安全还是能源安全出发,选育青贮、能源甜高粱品种都具有重要的现实意思和深远的战略意义。蚜虫是农业生产上的重要害虫,几乎危害所有的栽培作物。危害高粱的蚜虫主要包括高粱蚜、麦二叉蚜和玉米蚜。因为蚜虫生长周期短且有着极高的繁殖率,其防治一直是农业生产中的难题。高粱丝黑穗病是影响高粱产量的主要病害,此病用化学药剂拌种防治难以奏效,引起国内外学者对筛选抗病材料以及培育抗病品种的极大关注。目前生产上主要用农药进行控制病虫害,但农药具有价格高、破坏生态系统、污染环境且会杀死天敌和传粉昆虫等缺陷,因此培育抗病虫品种是病虫害综合防治中不可或缺的环节,同时也是很多作物重要的育种目标之一。我国土地盐碱化趋势严重,造成大面积土地无法种植作物,利用和改良盐渍化土地,筛选一些耐盐作物是解决这一问题的主要途径。高粱抗旱、耐瘠薄、耐盐碱,又是最有潜力的生物质能源作物,因此,筛选耐盐种质,创制适合当地种植的新品种,对沿海地区的农业生产和经济发展意义重大,对社会稳定和生物质能源发展十分必要。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种高抗甜高粱品种的选育方法,从而大大提高甜高粱品种的抗性。
本发明以高产优质甜高粱品种、高抗麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗病高粱品种、耐盐碱高粱品种为亲本,通过杂交、复交聚合,并经多代的抗性鉴定、茎杆甜度筛选,育成能同时抗4种病虫害、耐盐、甜度高、农艺和产量性状优异的甜高粱品种,该品种能大大提高甜高粱对麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗病和盐害的抗性,减少农药的使用量,提高产量的同时减少环境污染,增加农民收入。
为达到以上目的,本发明采用以下技术方案:
(1)选甜高粱品种雅津1号或雅津2号(P0),抗麦二叉蚜高粱品种Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品种51-69(P2),抗高粱蚜品种PI257595、冀粱2号(P3)(刘国庆,等. 高粱抗蚜研究进展,植物学报,2012, 47 (2): 171–187)、抗高粱丝黑穗病品种营恢2号、晋5-28、铁恢157(P4)(卢宏玉,等.高粱杂交种选育与种质创新,杂粮作物,2003,23(1):21~23)、耐盐高粱品种K767(P5)(籍贵苏,等.高粱耐盐性评价方法研究及耐盐碱资源的筛选,植物遗传资源学报,2013,14(1):25-30)为杂交亲本,以P0作母本,作杂交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5个杂交F1,分别以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)种植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分别种植F2代种子,每个组合种植80-100株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株10-12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系种植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得杂交F1,分别以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)种植F1-P12、F1-P34、F1-P45种子各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系种植F2-P12、F2-P34、F2-P45种子,每个组合种植80-100株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株10-12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)种植F3-P12、F3-P34、F3-P45,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得复交F1,分别以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)种植F1-P1234、F1-P1245,开花期各组合选农艺性状优异的单株各2株,作杂交F1-P1234/F1-P1245,得复交F1,以F1-P12345表示;
(9)种植F1-P12345,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12345;种植F2-P12345 100-150株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株30个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株5-8个,其对应的种子为上选的F3代F3-P12345;
(10)株系种植上选的F3-P12345各100株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各20个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株3-5个,其对应的种子为上选的F4代F4-P12345;
(11)株系种植上选的F4-P12345各80株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株3个,其对应的种子为上选的F5代F5-P12345;
(12)株系种植上选的F5-P12345各50株,成熟期选择株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,得F6代F6-P12345;
(13)株系种植15个F6-P12345,成熟期选择株叶形态和产量性状优异、糖锤度达 18%以上的单株2-3个单株套袋收种,即育成耐盐且高抗麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗病的甜高粱品种.
本发明的有益效果:
本发明的效果在于分别把抗麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗、耐盐碱抗源基因通过杂交、复交育种方法聚合导入高产甜高粱品种中,育成株叶形态、农艺和产量性状优异的高抗5种病虫害和逆境的甜高粱品种。该高抗甜高粱品种产量高,抗逆性好,每亩比普通甜高粱品种增加产量20-28%,减少施药成本100元,每亩可增加经济效益200-260元,同时减少了农药对环境的污染。
具体实施方式
实施例1:
(1)选甜高粱品种雅津1号(P0),抗麦二叉蚜高粱品种Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品种51-69(P2),抗高粱蚜品种PI257595(P3)、抗高粱丝黑穗病品种营恢2号(P4)、耐盐高粱品种K767(P5)为杂交亲本,以P0作母本,作杂交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5个杂交F1,分别以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)种植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分别种植F2代种子,每个组合种植80株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株10-12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系种植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得杂交F1,分别以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)种植F1-P12、F1-P34、F1-P45种子各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系种植F2-P12、F2-P34、F2-P45种子,每个组合种植80株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株10-12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)种植F3-P12、F3-P34、F3-P45,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得复交F1,分别以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)种植F1-P1234、F1-P1245,开花期各组合选农艺性状优异的单株各2株,作杂交F1-P1234/F1-P1245,得复交F1,以F1-P12345表示;
(9)种植F1-P12345,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12345;种植F2-P12345 100株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株30个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株5个,其对应的种子为上选的F3代F3-P12345;
(10)株系种植上选的F3-P12345各100株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各20个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株3个,其对应的种子为上选的F4代F4-P12345;
(11)株系种植上选的F4-P12345各80株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株3个,其对应的种子为上选的F5代F5-P12345;
(12)株系种植上选的F5-P12345各50株,成熟期选择株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,得F6代F6-P12345;
(13)株系种植15个F6-P12345,成熟期选择株叶形态和产量性状优异、糖锤度达 18%以上的单株2个单株套袋收种,即育成耐盐且高抗麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗病的甜高粱品种“全抗甜1号”;
甜高粱品种“全抗甜1号”产量高,抗性好,每亩比普通甜高粱品种增加产量20%,减少施药成本100元,每亩可增加经济效益200元,同时种植时无需使用农药防治病虫害,减少了农药对环境的污染。
实施例2:
(1)选甜高粱品种雅津2号(P0),抗麦二叉蚜高粱品种Tx2783(P1),抗玉米蚜高粱品种51-69(P2),抗高粱蚜品种冀粱2号(P3)、抗高粱丝黑穗病品种晋5-28(P4)、耐盐高粱品种K767(P5)为杂交亲本,以P0作母本,作杂交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4、P0/P5,得5个杂交F1,分别以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5表示;
(2)种植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4、F1-P5各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4、F2-P5;
(3)分别种植F2代种子,每个组合种植100株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5;
(4)株系种植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4、F3-P5,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4、F3-P4/F3-P5,得杂交F1,分别以F1-P12、F1-P34、F1-P45表示;
(5)种植F1-P12、F1-P34、F1-P45种子各8株,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12、F2-P34、F2-P45;
(6)株系种植F2-P12、F2-P34、F2-P45种子,每个组合种植100株,并进行抗性鉴定,每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,每个组合筛选出高抗性、株叶形态和产量性状优异的单株12个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的组合对应的种子各30粒,得上选的F3代F3-P12、F3-P34、F3-P45;
(7)种植F3-P12、F3-P34、F3-P45,开花期各组合选农艺性状优异的单株各3株,作杂交F3-P12/F3-P34、F3-P12/F3-P45,得复交F1,分别以F1-P1234、F1-P1245表示;
(8)种植F1-P1234、F1-P1245,开花期各组合选农艺性状优异的单株各2株,作杂交F1-P1234/F1-P1245,得复交F1,以F1-P12345表示;
(9)种植F1-P12345,开花期套袋自交,得F2代种子F2-P12345;种植F2-P12345 150株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株30个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株8个,其对应的种子为上选的F3代F3-P12345;
(10)株系种植上选的F3-P12345各100株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各20个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株5个,其对应的种子为上选的F4代F4-P12345;
(11)株系种植上选的F4-P12345各80株,并进行抗性鉴定,鉴定全部5个抗源亲本所抗病虫害或逆境种类,筛选出高抗5种病虫害或逆境、株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,其对应的茎杆进行糖锤度测定,选糖锤度达 18%以上的单株3个,其对应的种子为上选的F5代F5-P12345;
(12)株系种植上选的F5-P12345各50株,成熟期选择株叶形态和产量性状优异的单株各15个套袋自交,成熟期单株编号收种,得F6代F6-P12345;
(13)株系种植15个F6-P12345,成熟期选择株叶形态和产量性状优异、糖锤度达 18%以上的单株3个单株套袋收种,即育成耐盐且高抗麦二叉蚜、玉米蚜、高粱蚜、丝黑穗病的甜高粱品种“全抗甜1号”;
“全抗甜1号”株叶形态、农艺和产量性状优异,抗性好,每亩比普通甜高粱品种增加产量28%,减少施药成本100元,每亩可增加经济效益260元,同时种植时无需使用农药防治病虫害,减少了农药对环境的污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。