一种高抗黑谷子品种的选育方法与流程

文档序号:11866995阅读:387来源:国知局

本发明具体涉及一种高抗黑谷子品种的选育方法,属于谷子抗性育种技术领域。



背景技术:

我国华北、西北、东北地区水资源严重匮乏,干旱严重,发展旱作农业成为该地区农业发展的必由之路。谷子是我国北方的传统作物,也是重要粮食作物之一,在农牧业生产中占有重要地位。我国谷子的种植面积和产量均居世界首位,种植面积占世界谷子种植面积的80%。谷子为传统的抗旱作物,具有抗旱耐瘠、水分利用效率高、适应性广、营养丰富且平衡、饲草蛋白含量高等突出特点,在干旱日趋严重,人们膳食结构亟待调整以及畜牧业不断发展的形势下,谷子将在未来种植业结构调整和产业发展中发挥重要作用。在干旱逐年加重的情况下,进一步提高谷子的耐旱性十分必要。谷瘟病、白发病和粒黑穗病是谷子生产中常见的多发病,近年来,随着环境气候条件的变化,这3种病成为影响我国谷子产量与品质的主要病害。谷子锈病也是谷子生产上的主要病害,锈菌属于专性寄生菌,随着单一抗病品种的大面积推广应用,可以导致致病性更强的生理小种出现,使品种丧失抗病性,在生产上造成巨大的经济损失,也使科研和育种工作处于被动状态,不断发掘和利用新的抗源材料、培育抗锈新品种是长期有效控制该类病害的关键。选育抗除草剂谷子品种,可简化栽培技术,实现谷子简化栽培(化杀间苗)及免锄草技术,推动谷子栽培由传统栽培向现代农业栽培技术的转变。目前,我国种植的谷子品种主要多为黄粒或白粒,作为主要杂粮之一的谷子,黑色品种还比较少,随着近年来人们对黑色食品的青睐,选育高产、抗病的黑色谷子品种十分必要。因此,建立高抗黑谷子的高效育种技术体系,依靠科技进步,不断推出和转化优质高产谷子新品种,是促进农业产业结构调整,提高农民种植效益的有效途径。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高抗黑谷子品种的选育方法,从而大大提高谷子品种的抗性和品质。

本发明以黑谷子品种、抗旱品种、抗谷瘟病品种、抗白发病品种、抗粒黑穗病品种、抗除草剂品种、抗锈病品种为亲本,通过杂交、复交聚合,并经多代的抗性鉴定、种皮颜色、农艺和产量性状筛选,育成籽粒性状为黑籽、抗旱、抗除草剂和多种病害的黑谷子品种,该品种品质好、抗性好、产量高,种植该品种可减少农药的使用量,减少用工,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)亲本选择:选黑谷子品种丹谷2号(黑谷子新品种丹谷2号选育报告.张忠福.甘肃农业科技,2015,11:28-30)(P1);抗旱品种冀谷22(高产抗旱谷子新品种“冀谷22”的选育.师志刚.河北农业科学,2007,11(1):95-96)、抗旱品种嫩选14号(抗旱高产谷子新品种嫩选14号选育及推广.郭德仁.黑龙江农业料学,1994,1:35-38)(P2);抗谷瘟病品种民权青谷、开封麦茬谷(谷子品种资源营养品质分析及抗病性鉴定.卫丽.华北农学报,1999,14(2):1-5)(P3);抗白发病品种陕西小白谷(谷子品种资源抗白发病的鉴定.刘辉. 陕西农业科学,1991(2):37)(P4);抗粒黑穗病品系94-57、93-68 (谷子抗粒黑穗病新材料的选育.马建萍.作物品种资源,1999,4:39)(P5);抗除草剂品种朝谷58(抗除草剂谷子新品种朝谷58的选育研究.张海金.安徽农业科学,2013,41(8):3362-3363)、抗除草剂品种晋谷56号(抗除草剂谷子新品种晋谷56号选育及关键栽培技术.宋秀珍.山西农业科学,2014,42(2):115-118)(P6);抗锈病品系十里香(抗锈糯质谷子新品种冀创1的选育研究.全建章.河北农业科学,2010,14(11):127-128)(P7)为杂交亲本;

2)杂交配组及筛选方法:

a)以P1作母本,作杂交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6个杂交F1,分别以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;

b)种植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分别混合收种,得F2代种子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;

c)种植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各400-500株,进行抗性鉴定,其中F2-P12鉴定抗旱性、F2-P13鉴定谷瘟病抗性、F2-P14鉴定白发病抗性、F2-P15鉴定粒黑穗病抗性、F2-P16鉴定除草剂抗性、F2-P17鉴定锈病抗性,选高抗单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;

d)分别株系种植F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每个组合种植20-30株,开花期作杂交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3个杂交F1,分别以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;

e)种植F1-P123、F1-P145、F1-P167,开花期作杂交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2个复交F1,分别以F1-P12345、F1-P12367表示;

f)种植F1-P12345、F1-P12367,开花期作杂交F1-P12345/F1-P12367,得复交F1,以F1-P1234567表示,复交种子量180-220粒;

g)种植F1-P1234567,成熟期混合收种得F2-P1234567,种植F2-P1234567,群体数800-1000株,进行抗性鉴定,鉴定抗旱性、谷瘟病抗性、白发病抗性、粒黑穗病抗性、除草剂抗性、锈病抗性,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P1234567;

h)株系种植F3-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F4代种子F4-P1234567;

i)株系种植F4-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F5-P1234567;

j)株系种植F5-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F6-P1234567;

k)株系种植F6-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株20个收种,得F7-P1234567;

l)对20个F7-P1234567进行产量比较试验,筛选出产量最高的1-2个株系分别混合收种,即育成高产、抗病、抗旱、抗除草剂的黑谷子品种;

本发明的有益效果:

本发明的效果在于分别把谷子黑色籽粒性状、抗旱、抗谷瘟病、抗白发病、抗粒黑穗病、抗除草剂、抗锈病基因,通过杂交、复交聚合,并经多代的鉴定筛选,育成籽粒性状为黑籽、抗旱、抗除草剂和多种病害的黑谷子品种,该品种品质好、抗性好、产量高,种植该品种可减少农药的使用量,减少用工,提高产量的同时减少环境污染,增加农民收入。种植该高抗黑谷子品种,每亩比普通谷子品种增加产量6.4-9.8%,减少施药成本110-125元,黑谷子收购价格增加20-30%,每亩可为农民增加经济效益340-380元,同时减少了农药对环境的污染。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明,以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1:

1)选黑谷子品种丹谷2号(P1),抗旱品种冀谷22(P2),抗谷瘟病品种民权青谷(P3),抗白发病品种陕西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系94-57(P5),抗除草剂品种朝谷58(P6),抗锈病品系十里香(P7)为杂交亲本;

2)以P1作母本,作杂交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6个杂交F1,分别以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;

3)种植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分别混合收种,得F2代种子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;

4)种植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各400株,进行抗性鉴定,其中F2-P12鉴定抗旱性、F2-P13鉴定谷瘟病抗性、F2-P14鉴定白发病抗性、F2-P15鉴定粒黑穗病抗性、F2-P16鉴定除草剂抗性、F2-P17鉴定锈病抗性,选高抗单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;

5)分别株系种植F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每个组合种植20株,开花期作杂交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3个杂交F1,分别以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;

6)种植F1-P123、F1-P145、F1-P167,开花期作杂交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2个复交F1,分别以F1-P12345、F1-P12367表示;

7)种植F1-P12345、F1-P12367,开花期作杂交F1-P12345/F1-P12367,得复交F1,以F1-P1234567表示,复交种子量180粒;

8)种植F1-P1234567,成熟期混合收种得F2-P1234567,种植F2-P1234567,群体数800株,进行抗性鉴定,鉴定抗旱性、谷瘟病抗性、白发病抗性、粒黑穗病抗性、除草剂抗性、锈病抗性,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P1234567;

9)株系种植F3-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F4代种子F4-P1234567;

10)株系种植F4-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F5-P1234567;

11)株系种植F5-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F6-P1234567;

12)株系种植F6-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株20个收种,得F7-P1234567;

13)对20个F7-P1234567进行产量比较试验,筛选出产量最高的1个株系混合收种,即育成高产、抗病、抗旱、抗除草剂的黑谷子品种“黑抗谷1号”;

种植“黑抗谷1号”品种,每亩比普通谷子品种增加产量6.4%,减少施药成本110元,黑谷子收购价格增加20%,每亩可为农民增加经济效益340元,同时减少了农药对环境的污染。

实施例2:

1)选黑谷子品种丹谷2号(P1),抗旱品种嫩选14号(P2),抗谷瘟病品种开封麦茬谷(P3),抗白发病品种陕西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系93-68(P5),抗除草剂品种晋谷56号(P6),抗锈病品系十里香(P7)为杂交亲本;

2)以P1作母本,作杂交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6个杂交F1,分别以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;

3)种植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分别混合收种,得F2代种子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;

4)种植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各500株,进行抗性鉴定,其中F2-P12鉴定抗旱性、F2-P13鉴定谷瘟病抗性、F2-P14鉴定白发病抗性、F2-P15鉴定粒黑穗病抗性、F2-P16鉴定除草剂抗性、F2-P17鉴定锈病抗性,选高抗单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;

5)分别株系种植F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每个组合种植20-30株,开花期作杂交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3个杂交F1,分别以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;

6)种植F1-P123、F1-P145、F1-P167,开花期作杂交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2个复交F1,分别以F1-P12345、F1-P12367表示;

7)种植F1-P12345、F1-P12367,开花期作杂交F1-P12345/F1-P12367,得复交F1,以F1-P1234567表示,复交种子量220粒;

8)种植F1-P1234567,成熟期混合收种得F2-P1234567,种植F2-P1234567,群体数1000株,进行抗性鉴定,鉴定抗旱性、谷瘟病抗性、白发病抗性、粒黑穗病抗性、除草剂抗性、锈病抗性,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P1234567;

9)株系种植F3-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F4代种子F4-P1234567;

10)株系种植F4-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F5-P1234567;

11)株系种植F5-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F6-P1234567;

12)株系种植F6-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株20个收种,得F7-P1234567;

13)对20个F7-P1234567进行产量比较试验,筛选出产量最高的1个株系混合收种,即育成高产、抗病、抗旱、抗除草剂的黑谷子品种“黑抗谷2号”;

种植“黑抗谷2号”品种,每亩比普通谷子品种增加产量9.8%,减少施药成本125元,黑谷子收购价格增加30%,每亩可为农民增加经济效益380元,同时减少了农药对环境的污染。

实施例3:

1)选黑谷子品种丹谷2号(P1),抗旱品种嫩选14号(P2),抗谷瘟病品种民权青谷(P3),抗白发病品种陕西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系93-68(P5),抗除草剂品种朝谷58(P6),抗锈病品系十里香(P7)为杂交亲本;

2)以P1作母本,作杂交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6个杂交F1,分别以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;

3)种植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分别混合收种,得F2代种子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;

4)种植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各450株,进行抗性鉴定,其中F2-P12鉴定抗旱性、F2-P13鉴定谷瘟病抗性、F2-P14鉴定白发病抗性、F2-P15鉴定粒黑穗病抗性、F2-P16鉴定除草剂抗性、F2-P17鉴定锈病抗性,选高抗单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;

5)分别株系种植F3代种子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每个组合种植25株,开花期作杂交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3个杂交F1,分别以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;

6)种植F1-P123、F1-P145、F1-P167,开花期作杂交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2个复交F1,分别以F1-P12345、F1-P12367表示;

7)种植F1-P12345、F1-P12367,开花期作杂交F1-P12345/F1-P12367,得复交F1,以F1-P1234567表示,复交种子量200粒;

8)种植F1-P1234567,成熟期混合收种得F2-P1234567,种植F2-P1234567,群体数900株,进行抗性鉴定,鉴定抗旱性、谷瘟病抗性、白发病抗性、粒黑穗病抗性、除草剂抗性、锈病抗性,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F3代种子F3-P1234567;

9)株系种植F3-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型的单株,挂牌,成熟期选挂牌株单株收种,并进行籽粒颜色鉴定,保留籽粒表现黑色且不分离的单株,得F4代种子F4-P1234567;

10)株系种植F4-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F5-P1234567;

11)株系种植F5-P1234567,田间观察选取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、茎秆较粗壮、韧性好、穗较长、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株收种,得F6-P1234567;

12)株系种植F6-P1234567,进行抗性鉴定,鉴定所有6种抗性类型,选兼抗6种抗性类型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型紧凑、穗大且硬、纺锤型穗、码松紧度适中、籽粒饱满、结实性好、后期落色好的单株20个收种,得F7-P1234567;

13)对20个F7-P1234567进行产量比较试验,筛选出产量最高的1个株系混合收种,即育成高产、抗病、抗旱、抗除草剂的黑谷子品种“黑抗谷3号”;

种植“黑抗谷3号”品种,每亩比普通谷子品种增加产量7.8%,减少施药成本120元,黑谷子收购价格增加24%,每亩可为农民增加经济效益360元,同时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。

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