一种提高温敏核不育小麦BNS结实率的SNP化学调控方法与流程

文档序号:13220104阅读:333来源:国知局
技术领域本发明属于温敏核不育小麦BNS结实率化学调控技术领域,具体涉及一种提高温敏核不育小麦BNS结实率的SNP化学调控方法。

背景技术:
小麦光温敏雄性不育(PTSMS)的利用,是杂交小麦研究的一个重大进步。我国发现的小麦光温敏不育系,如ES、C49S、ZP、BS、YS和BNS等类型,已成为杂交小麦研究的重要试材。温敏核不育小麦BNS,由茹振钢2002年培育成功。BNS具有不育彻底和育性转换彻底的特性,育性变化趋势为:完全败育-半不育-完全可育。低温是影响BNS育性转换的主要原因,表现低温不育,高温可育。BNS感受低温的敏感部位为发育的幼穗。BNS育性转换敏感期在抽穗前5-18d,即雌雄蕊分化期至四分体形成期。在温度敏感期内,最低温度低于8℃时表现彻底不育,形成不育系;8-12℃是育性转换温度;高于12℃时表现完全可育,形成可育系即为保持系。在豫北地区,9月23日至10月17日播种,表现彻底不育,可用于生产杂交种;11月18日以后播种均表现完全可育,可以自交繁殖不育系种子。BNS不育系在我国的黄淮小麦主产地区表现不育性好、转换容易、有特定恢复性的优良特性,是一个非常有利用价值的可用于杂交小麦的不育系材料。在豫北地区,采用开放大田直接栽培方式繁育BNS种子资源,BNS在可育播期条件下由于播期晚,与正常秋播普通小麦品种相比,一般出苗率低,幼穗分化和小花发育时间均较短,花粉育性偏低,结实率和产量也较低,这意味着杂交小麦大面积制种过程中用于繁育BNS不育系的成本较高。因此,提高BNS在可育播期条件下的结实率,对于降低杂交小麦的制种成本具有重要的意义。目前在生产和科学研究中,常采用增加成苗率的方法,提高BNS在可育播期条件下的产量。一种方法是先浸种促使BNS种子萌动,土地翻耕平整后开沟灌水,待水分下渗后撒播,然后再以细软松土均匀覆盖3cm左右,对其出苗率、成苗率低的状况加以改善,但需要种子量大,出苗率、成苗率仍较低。目前,BNS在可育播期条件下多在温室内栽培,或在温室内栽培后移栽到开放大田栽培,或在温室内栽培至一定状态时除去温室遮盖物改为近开放大田栽培,这3种栽培方法对设施、人力和物力的要求均较高,成本较高,难以满足大面积制种的要求。也存在播种后一定时间段内采用地膜覆盖提高出苗率的可能,但这种方式由于对地温的升高效应,可以引起BNS发育进程的加快,不利于其正常育性的表现,目前在生产上或科研工作中,尚未见这种方式的应用。采用上述栽培方法,BNS在可育播期条件下均存在结实率较低的问题。理论上也可以采取正常秋播栽培,但在其雄蕊发育至雌雄蕊原基分化期之后,开始转入温室栽培,采用塑料拱棚保温,直至形成成熟三核花粉粒为止,尤其是在雌雄蕊原基分化期至四分体形成期,确保最低气温高于12℃时,这在大面积制种生产中成本较高,难以推广应用。在豫北地区晚播条件下,采用外源物质提高BNS在可育播期条件下结实率的研究,目前报道较少,利用硝普钠(SNP)喷施处理提高温敏核不育小麦BNS在可育播期条件下结实率的研究目前尚未见报道。

技术实现要素:
本发明解决的技术问题是提供了一种提高温敏核不育小麦BNS结实率的SNP化学调控方法,以使BNS在可育播期条件下产量提高,提高BNS在可育播期条件下的制种效率,保障杂交小麦大面积制种中对不育系(正常秋播)种子的大量需求,降低杂交小麦的制种成本。本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案:一种提高温敏核不育小麦BNS结实率的SNP化学调控方法,其特征在于:将温敏核不育小麦BNS在可育期播种条件下播种形成可育系,自雄蕊发育至雌雄蕊原基分化期开始,至麦穗刚完全从旗叶叶鞘中抽出为止,从第一天起每4天一次,采用摩尔浓度为1000μmol/L的硝普钠溶液对BNS植株进行全株喷施处理,喷施量为50-80L/亩,其它参照一般大田栽培管理模式,其中雌雄蕊原基分化期具体为植株第一节间伸长至0.9-1.1cm,显微镜下观察到穗中部小穗第一位小花中部的圆形雌蕊原基和外围的三个圆形凸起状且无微型纵沟的雄蕊原基,硝普钠溶液的喷施时间为当天的18:00-19:00。进一步优选,所述的可育期播种条件具体为:在黄淮小麦主产地区将温敏核不育小麦BNS于当年11月18日以后播种。进一步优选,所述的可育期播种条件具体为:在黄淮小麦主产地区将温敏核不育小麦BNS于当年12月2日播种。本发明采用化学药物对BNS在可育播期条件下植株进行喷雾处理,这样能够弥补温度控制技术的缺陷,更方便地提高BNS结实率,对设施要求不是很严格。采用本发明的方法能够免除温室育苗、移栽、掀盖温室等繁琐工作,人力投入较少。本发明选用摩尔浓度为1000μmol/L的硝普钠溶液对BNS在可育播期条件下植株进行喷施处理,仅参照一般大田栽培管理模式即可。采用摩尔浓度为1000μmol/L的硝普钠溶液处理后,与自然生长的对照和喷施清水的对照相比;国内法统计的结实率分别提高了26.61%和29.58%,国际法统计的结实率分别提高了45.95%和40.66%。目前,已经通过试验获得了成功。本发明操作相对简单,所投成本较低,省时省力,较原来的调控BNS育性恢复的方法简便,具有广阔的应用前景。具体实施方式以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。实施例1以温敏核不育小麦BNS为试验材料,2013年12月2日播种,即形成BNS晚播可育保持系(以BNS保持系表示)。试验地点为河南师范大学小麦试验田,土壤为砂壤土,0-30cm土层的土壤含有机质10.7g/kg、全氮0.46g/kg、碱解氮60.1mg/kg、速效磷31.1mg/kg、速效钾92.1mg/kg。小区面积为1.5m×3m(4.5m2),行距24cm,株距10cm(采用密集撒播,待出苗后再定苗的方法确定株距)。随机区组排列,重复3次。各小区于耕地前施干鸡粪1.7t/亩,史丹利(三安)复混肥料50kg/亩,N-P2O5-K2O=18:18:18,总养分≥54%,N-P2O5-K2O的亩用量为9kg,于拔节期和孕穗期分别配合浇水追施史丹利(三安)复混肥料各25kg/亩,N-P2O5-K2O的亩用量分别为4.5kg,史丹利化肥(平原)有限公司生产。于籽粒灌浆初期即开花后15d,补充叶面肥为12.5g/L(净含量1.238×10g/L)磷酸二氢钾,磷酸二氢钾由山东科赛基农控股有限公司生产,KH2PO4≥99%,K2O≥34%,P2O5≥52%。从温敏核不育小麦BNS在可育播期条件下,其雄蕊发育至雌雄蕊原基分化期(植株第一节间伸长至1cm左右,显微镜下可观察到穗中部3-4个小穗的第一位小花中部的圆形雌蕊原基和外围三个圆形凸起状且无微型纵沟的雄蕊原基)开始,至麦穗刚完全从旗叶叶鞘中抽出为止,自第一天起每4天一次,采用1000μmol/L的硝普钠溶液对BNS在可育播期条件下植株进行全株喷施处理。以自然生长为对照1,以喷清水为对照2。所有喷施措施包括对照2(清水)和1000μmol/L的硝普钠溶液均以5.0mL/L吐温-80为助粘剂,以便其在叶片上的粘附;喷施量均为50-80L/亩,于傍晚18:00-19:00进行。在每畦中间区域(畦两端和两边不取材),每处理在抽穗后开花前套袋10株,每株套主茎穗,收获时测定其结实率求平均值。同时采用国内法和国际法统计结实率。结实率计算公式分别为:结实率(%)=(基部小花结实数/小穗数×2)×100%(国内法)结实率(%)=(穗粒数/小穗数×2)×100%(国际法)BNS晚播可育保持系育性测定结果见表1。表1温敏核不育小麦BNS在可育播期条件下在不同处理方法下的育性比较注:数据后的大小写字母分别表示同列数字在0.01和0.05水平上的差异显著性。实验证明:参照一般大田栽培管理模式,摩尔浓度为1000μmol/L的硝普钠溶液处理能够提高温敏核不育小麦BNS在可育播期条件下的结实率,从而证明这种调控小麦育性的新技术确实能够提高其制种繁种效率,有利于降低杂交小麦的制种成本,弥补了温度调控其育性效果不佳的缺憾。最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明,而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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