人工春化在小麦产量育种中的应用及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于小麦产量育种技术领域。
【背景技术】
[0002] 小麦在全球各地都有分布。为了适应不同地方的生态气候条件，小麦衍化出了不 同的生态类型。与当地生态气候条件相适应的小麦生态类型保证了小麦在适宜的时候抽 穗、开花和结实，从而完成生活史。春化的过程决定了小麦生态类型的差异。所谓小麦春 化，是指小麦从种子萌动以后，其生长点除要求一定的综合条件外，还必须通过一个以低温 为主导因素的影响时期，然后才能抽穗、结实，否则终生不实。这段低温影响时期称为小麦 的春化阶段。这种低温春化方式保证了小麦低温过后才抽穗，从而有效地避免了小麦在环 境温度较低时抽穗开花，是小麦对环境的一种适应性表现。
[0003] 小麦春化阶段接受低温反应的器官是萌动种子胚的生长点或绿色幼苗茎的生长 点。如果条件适宜，小麦的春化阶段可以开始于种子萌动，一般来说，生长锥伸长期是小麦 通过春化阶段的标志，而二棱期是小麦春化阶段结束的标志。
[0004] 根据小麦春化阶段要求低温的程度与持续时间的长短，可将小麦划分为三种主要 类型：冬性品种、半冬性品种和春性品种。冬性品种：通过春化阶段的适宜温度为0 - 3°C， 需要时间为30天以上，这类品种苗期匍匐，耐寒性强，对温度反应极为敏感，未经春化处理 的种子春播一般不能抽穗。半冬性品种：通过春化阶段的适宜温度为〇 - 7°C，需要时间为 15 - 35天，这类品种苗期半匍，耐寒性较强，未经春化处理的种子春播一般不能抽穗或延 迟抽穗，抽穗极不整齐。春性品种：通过春化阶段的适宜温度为0 - 12°C，需要时间为5 - 15 天，这类品种苗期直立，耐寒性差，对温度反应不敏感，未经春化处理的种子春播可以正常 抽穗结实。小麦适应的环境千差万别，小麦的生态类型也各异，介于上述三种主要类型之间 还有很多不同的类型。
[0005] 由于不同生态类型的小麦品种只能适应相对应的环境条件，因此，针对某一地区， 能适应该地区生态条件的小麦品种类型较少；而针对某一类型的小麦品种，也只能适应与 之相对应的生态地区。例如，目前四川盆地麦区只能选育和推广春性小麦品种，对弱春性或 弱冬性品种就很少应用，而在河南等北方麦区则以弱冬性品种为主。这阻碍了小麦品种在 不同地方交换使用，在一定程度上增加了育种工作的难度，也不利于小麦品种产量潜力的 突破。
[0006] 在四川盆地，发明人所在实验室通过将小麦的播期从11月上旬提前到10月上旬， 以选择一些适应早播的生育期更长的弱春性或弱冬性品种，由于这类型品种具有更长的分 蘖期、幼穗分化期和灌浆期，因此具有更高的产量潜力。通过10多年努力，上述研究工作已 取得了较好的进展。但研究过程中发现：部分小麦品系在10月上旬播种的条件下产量能达 到较高水平，但抽穗、开花和成熟仍偏迟，由于后期的高温逼熟，产量潜力不能完全发挥，而 后茬作物水稻要求小麦尽早收获，所以熟期太晚的品种难以用于生产。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明的目的在于解决部分小麦品系在早播条件下抽穗偏迟，产量潜 力不能充分发挥的问题，以增加某一地区小麦产量育种中品种类型的选择范围，同时也扩 大某一类型小麦品种适应的地区范围，并最终培育出具有更高产量水平的小麦新品种。
[0008] 分析上述小麦品系在早播条件下抽穗偏迟的原因，可能是：这些小麦品系属弱春 性或弱冬性，春化要求有较低的温度，而小麦播期后一段时间内的气温较高，不利于小麦的 春化，因此即使更进一步提前播种也不会明显促进其提前抽穗、开花和成熟。而要达到让其 在适当的时期抽穗、开花和成熟，产量进一步提高的目的，人工春化是一个不错的选择。
[0009] 因此，本发明提供如下技术方案： 1、人工春化在小麦产量育种中的应用。
[0010] 2、人工春化在小麦产量育种中的应用方法，是选取综合性状好、产量水平较高，但 早播条件下抽穗期较迟的小麦品种，将其干种子充分吸水至种子萌动后，于1_2°C低温处理 5-10天，然后早播，通过对小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期，以及产量和产 量结构的考查进行效果评估，最终培育出具有更高产量水平的小麦新品种。
[0011] 进一步，所述早播条件下抽穗期较迟的小麦品种是在四川盆地10月上旬播种的 条件下抽穗期较迟的小麦品种。
[0012] 进一步，所述小麦品种为弱春性或弱冬性品种。
[0013] 进一步，所述小麦品种为R801、P177、凡 37123、TZ0U31966、PZ-32、R802、TZ366、 P188、P94、20828-ll、Q37 或F9-180。
[0014] 本发明提供了人工春化在小麦产量育种中的应用及其方法，其有益效果在于：人 工春化技术目前主要用于基础研究和繁种加代，其主要目的只是促进抽穗和结实。本发明 是首次将人工春化与小麦产量育种相结合：1)可以扩大某一地区小麦产量育种中品种类型 的选择范围，降低该地区小麦产量育种的难度，例如，在四川盆地就可以将一些目前不能应 用的弱春性或弱冬性类型培育成品种，从而增加与该地区气候生态条件相适应的小麦品种 类型；2)采用本发明方法对一些综合性状好、产量水平较高的优良小麦品种进行处理，可 以扩大其适应的地区范围，有利于获得更高产的小麦新品种，例如，北方麦区的一些优良弱 冬性品种通过人工春化处理就可以用于四川盆地麦区；3)通过本发明方法培育出的小麦 新品种，在应用时也要先对种子进行人工春化处理再播种，否则就不能正常抽穗、开花和成 熟，产量也会大幅度降低，由于一般的小麦种植者不容易掌握这项较复杂的技术，因此要达 到高产就必须购买经人工春化处理过的种子，这在一定程度上保护了小麦育种者的相关利 益。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实 施例进行详细的描述。
[0016] 2014-2015年度，选取综合性状好、产量水平较高，但在四川盆地10月10日播种 的条件下抽穗期较迟的13份小麦材料，在四川省邛崃市考查了人工春化对小麦生育进程 和产量及其构成的影响。具体方法为：将小麦干种子充分吸水12小时后于2°C低温处理10 天；对照是指种子在播种前一天浸水；然后将二者同时于10月10日播种。结果见表1和表 2〇
[0017] 表1人工春化对小麦生育进程的影响
由表1可以看出，通过低温处理，确实能促进小麦的生长发育，在同时播种和同时出苗 的情况下，各小麦品系的拔节期、抽穗期和成熟期都有不同程度的提前；说明人工春化确实 能影响小麦的生育进程。
[0018] 表2人工春化对小麦产量及其构成的影响
由表2可以看出，人工春化主要表现为穗粒数和粒重的增加，对成穗的影响在品系间 差异较大，这主要是各品系的温光反应类型不同，对低温处理的反应也不一样。从最终产量 来看，有12份材料的产量也相应的增加，最高达23. 89%，而部分品系减产或增产不显著的 主要原因是这些品系春性较强，加上过低温处理，其抽穗太早，遇上倒春寒而减产或增产不 多。
[0019] 以上试验结果表明，采用人工春化，确实能够影响小麦的生育进程，进而影响小麦 的产量构成，并最终影响小麦的产量。在四川盆地，对于春性品种而言，低温处理会引起过 早抽穗和开花而减产，而对于弱春性品种或弱冬性品种，通过低温处理，会促进其生长发育 和提前抽穗开花，使其生育进程与当地的气候更加适应，从而获得更高的产量。
[0020] 虽然上述试验是在四川盆地进行的，但除四川盆地外的其他麦区也可以参照运用 本发明方法。
[0021] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 人工春化在小麦产量育种中的应用。2. 人工春化在小麦产量育种中的应用方法，其特征在于，选取综合性状好、产量水平较 高、但早播条件下抽穗期较迟的小麦品种，将其干种子充分吸水至种子萌动后，于1-2°C低 温处理5-10天，然后早播，通过对小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期，以及产 量和产量结构的考查进行效果评估，最终培育出具有更高产量水平的小麦新品种。3. 如权利要求2所述的人工春化在小麦产量育种中的应用方法，其特征在于，所述早 播条件下抽穗期较迟的小麦品种是在四川盆地10月上旬播种的条件下抽穗期较迟的小麦 品种。4. 如权利要求3所述的人工春化在小麦产量育种中的应用方法，其特征在于，所述小 麦品种为弱春性或弱冬性品种。5. 如权利要求4所述的人工春化在小麦产量育种中的应用方法，其特征在于，所述小 麦品种为R80UP177、凡 37123、TZ01、31966、PZ-32、R802、TZ366、P188、P94、20828-11、Q37 或F9-180。
【专利摘要】本发明公开了人工春化在小麦产量育种中的应用及其方法，是选取综合性状好、产量水平较高、但早播条件下抽穗期较迟的小麦品种，将其干种子充分吸水至种子萌动后，于1-2℃低温处理5-10天，然后早播，通过对小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期，以及产量和产量结构的考查进行效果评估，最终培育出具有更高产量水平的小麦新品种。本发明是首次将人工春化与小麦产量育种相结合，可以扩大某一地区小麦产量育种中品种类型的选择范围，降低该地区小麦产量育种的难度；采用本发明方法对一些产量水平较高的优良小麦品种进行处理，可以扩大其适应的地区范围，有利于获得更高产的小麦新品种；培育出的小麦新品种在应用时需要先对种子进行人工春化处理再播种，可以作为保护育种者相关权益的技术措施。
【IPC分类】A01H1/04, A01C1/00
【公开号】CN105248013
【申请号】CN201510754594
【发明人】谭飞泉, 张怀渝, 赵凯, 唐宗祥, 符书兰, 晏本菊, 任天恒, 罗培高
【申请人】四川农业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月9日