一种二季作区马铃薯的育种方法与流程

文档序号:18451982发布日期:2019-08-17 01:20阅读:499来源:国知局

本发明涉及二季作区马铃薯育种技术领域,尤其涉及一种二季作区马铃薯的育种方法。



背景技术:

马铃薯是四大粮食作物之一。马铃薯属于茄科茄属的一年生草本植物,起源于南美洲的安第斯山区,由于当地的气候、光照特点决定了马铃薯生长发育、结薯等方面的独特之处,即要求冷凉的气候,其茎、叶、花的生长适合于长日照、结薯适合于短日照等。

中原地区属于低纬度地区,马铃薯的生长过程中结薯期温度高、日照长无法完成马铃薯的正常生长周期。在马铃薯种植栽培的过程中,由于病毒和类病毒积累所导致的马铃薯退化,直接造成马铃薯产量和抗病虫害能力的降低。温度解除休眠的薯块,在5℃时芽条生长很缓慢,随着温度逐步上升至22℃,生长随之相应加快;25~27℃的高温下茎叶生长旺盛,易造成徒长;15~18℃最适宜薯块的生长,超过27℃,则薯块生长缓慢。马铃薯整个生长发育期的适宜温度是15~25℃。因此,二季作区需种植早熟、抗病、优质、高产的马铃薯品种。

现有常规二季作马铃薯育种技术中育种效率不高,主要存在的问题是:1、马铃薯亲本材料不易开花和授粉后不易座果;2、亲本的花期不能相遇;3、杂交结实率不高。发明人基于现有技术中的缺陷研发了一种二季作区马铃薯的育种方法,能够解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决目前二季作区马铃薯常规育种方法落后导致效率极低的技术问题,通过选择不同熟性品种的马铃薯亲本性状,杂交培育出品质优、产量高、抗病虫害能力好的早熟二季作区马铃薯品种。

本发明提供一种二季作区马铃薯的育种方法为:

步骤一、马铃薯杂交品种的选择:选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;

步骤二、不同品种的马铃薯进行错期播种:将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;

步骤三、从出苗到花期阶段的精细管理:当植株出苗后25天采取促进开花、保花措施;具体的开花、保花措施为马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光3~6小时,光照强度控制在5万~8万lx;大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分数控制在55%~65%;孕蕾期,每隔6~7天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;

步骤四、花期阶段的维护和花粉的采集保存:马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;将采集新鲜的马铃薯父本雄性花蕊花粉放入1/2氯化钙干燥剂瓶中保存,低温保存温度控制在5°~6°,保存15天;

步骤五、不同马铃薯品种的杂交:将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔9~11小时;

步骤六、授粉后浆果的管理:授粉后在花柄节处涂抹0.08%~0.15%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;

步骤七、二季作区马铃薯种子的获得:授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子。

其中步骤三中,马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在16点~17点时段。

其中步骤四中,将所采集新鲜的雄性花粉干燥后,低温保存一年,低温保存温度控制在-18°~-20°。

其中步骤一中,选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;这样做的主要目的是为了一方面选择母本性状和父本性状表现早熟,利用表现早熟母本性状和父本性状将早熟的基因遗传到下一代,提前马铃薯的结薯期,以便适应马铃薯在结薯期低温短日照的生长特性;另一方面为马铃薯的二季作区创造充足生长时间。

其中步骤二中,将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;这样做的主要目的是为了通过将不同品种的马铃薯错期播种,将开花较早的马铃薯品种和开花较晚的马铃薯品种的开花期一致,提高了杂交育种授粉的效果。

其中步骤三中,马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光3~6小时,光照强度控制在5万~8万lx;这样做的主要目的是促进父母本开花:二季作区由于因为光照、气候的原因马铃薯很少开花或根本不能开花,因为大多数马铃薯栽培种是长日照类型,即光照充足、日照长的条件下能够促进花蕾的分化与形成。

其中步骤三中,大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分控制在55%~65%;这样做的主要目的是为了这样做的主要目的是为了保障父母本开花繁茂、结实率高。根据试验数据分析:土壤相对湿度控制在55%~65%,空气相对湿度可达75%~90%,大多数马铃薯栽培种开花期适合这样的湿度。

其中步骤三中,孕蕾期,每隔6~7天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;这样做的主要目的是为了刺激开花和防止马铃薯孕蕾期花蕾脱落。每隔6~7天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部,能够增加开花数量和花粉量,花粉发芽率也显著提高,同时能够有效的防止花芽产生离层而至花蕾脱落。

其中步骤四中,马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;这样做的主要目的是为了防止自花授粉或其它杂花授粉,使父母本按照我们设计的方案进行授粉。

其中步骤四中,将采集新鲜的马铃薯父本雄性花蕊花粉放入1/2氯化钙干燥剂瓶中保存,低温保存温度控制在5°~6°,保存15天;这样做的主要目的是为了保存父本花粉。在父母本花期不能短期内相遇时,待母本开花时,取出父本花粉,进行授粉。

其中步骤五中,将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔9~11小时;这样做的主要目的是为了提高授粉成功率。父本雄蕊干燥后需轻敲才能获得花粉,马铃薯授粉在气候较为凉爽和湿润的条件下,杂交效果最好。多量花粉对母本重复授粉2~3次,能够提高杂交率56%以上,提高结实粒数41%以上。

其中步骤六中,授粉后在花柄节处涂抹0.08%~0.15%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;这样做的主要目的是为了防止杂交后浆果脱落。0.08%~0.15%萘乙酸羊毛脂可抑制离层产生,起到防落果的作用,但不能用量过大,以免浆果膨大受到抑制。

所述萘乙酸是一种广谱型植物生长调节剂,分子式:c12h10o2,本发明中使用的是α型萘乙酸,熔点为134.5-135.5℃。不溶于水,微溶于热水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯和醋酸及氯仿。能促进细胞分裂与扩大,诱导形成不定根增加座果,防止落果,改变雌、雄花比率等。可经叶片、树枝的嫩表皮,种子进入到植株内,随营养流输导到全株。羊毛脂是附着在羊毛上的一种分泌油脂,主要成分是甾醇类、脂肪醇类和三萜烯醇类与大约等量的脂肪酸所生成的酯,约占95%,还含有游离醇4%,并有少量的游离脂肪酸和烃类物质。白色或浅黄色至深棕色膏状半透明体,有臭味无水物的相对密度0.946。软化点38~44℃。酸值<1.0mgkoh/g。本发明使用的是无水羊毛脂,为淡黄色或棕黄色的软膏状物;有黏性而滑腻;臭微弱而特异。化学性质稳定,有良好的粘接力。0.08%~0.15%萘乙酸羊毛脂的配制方法是:用0.08%~0.15%萘乙酸溶于5ml酒精中配制成原液,在取1~2ml原液倒入18克羊毛脂中,调匀即可使用。

其中步骤七中,授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子;这样做的主要目的是为了获得成熟的马铃薯杂交种子。马铃薯种子有后熟性,浆果采收后马铃薯种子在果实内进行生长15~30天后才能成熟,成熟的表现为浆果变白变软并有香味。种子成熟后取出、漂洗,将种子上的粘液洗掉,晾干,能够保持1~3年。

其中马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在16点~17点时段;这样做的主要目的是为了提高马铃薯苗获得日照的时间,选择在16点~17点时段可以在自然日照的光照强度变弱时,用日光灯补光延续马铃薯苗的采光时间。

其中将所采集新鲜的雄性花粉干燥后,低温保存一年,低温保存温度控制在-18°~-20°;这样做的主要目的是为了通过自然阴干的方式,保存温度控制在-18°~-20°可以保证采集新鲜的雄性花粉不会变质。

本发明的有益效果:本发明提供一种二季作区马铃薯的育种方法,通过选择不同熟性品种的马铃薯亲本性状,杂交培育出品质优、产量高、抗病虫害能力好的二季作区马铃薯品种;二季马铃薯育种效率提高了20%,抗病虫害能力提高了15%,同时马铃薯表面光洁,块茎均匀。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步描述,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例一、

步骤一、马铃薯杂交品种的选择:选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;

步骤二、不同品种的马铃薯进行错期播种:将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;

步骤三、从出苗到花期阶段的精细管理:当植株出苗后25天采取促进开花、保花措施;具体的开花、保花措施为马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光3小时,马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在16点时段,光照强度控制在5万lx;大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分控制在55%;孕蕾期,每隔6天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;

步骤四、花期阶段的维护和花粉的采集保存:马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;将采集新鲜的马铃薯父本雄性花蕊花粉放入1/2氯化钙干燥剂瓶中保存,低温保存温度控制在5°~6°,保存15天;

步骤五、不同马铃薯品种的杂交:将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔9小时;

步骤六、授粉后浆果的管理:授粉后在花柄节处涂抹0.08%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;

步骤七、二季作区马铃薯种子的获得:授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子。

实施例二、

步骤一、马铃薯杂交品种的选择:选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;

步骤二、不同品种的马铃薯进行错期播种:将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;

步骤三、从出苗到花期阶段的精细管理:当植株出苗后25天采取促进开花、保花措施;具体的开花、保花措施为马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光5小时,马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在16点半时段,光照强度控制在7万lx;大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分控制在60%;孕蕾期,每隔6.5天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;

步骤四、花期阶段的维护和花粉的采集保存:马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;将采集新鲜的马铃薯父本雄性花蕊花粉放入1/2氯化钙干燥剂瓶中保存,低温保存温度控制在5.5°,保存15天;

步骤五、不同马铃薯品种的杂交:将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔10小时;

步骤六、授粉后浆果的管理:授粉后在花柄节处涂抹0.09%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;

步骤七、二季作区马铃薯种子的获得:授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子。

实施例三、

步骤一、马铃薯杂交品种的选择:选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;

步骤二、不同品种的马铃薯进行错期播种:将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;

步骤三、从出苗到花期阶段的精细管理:当植株出苗后25天采取促进开花、保花措施;具体的开花、保花措施为马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光6小时,马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在17点时段,光照强度控制在8万lx;大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分控制在65%;孕蕾期,每隔7天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;

步骤四、花期阶段的维护和花粉的采集保存:马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;将采集新鲜的马铃薯父本雄性花蕊花粉放入1/2氯化钙干燥剂瓶中保存,低温保存温度控制在6°,保存15天;

步骤五、不同马铃薯品种的杂交:将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔11小时;

步骤六、授粉后浆果的管理:授粉后在花柄节处涂抹0.15%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;

步骤七、二季作区马铃薯种子的获得:授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子。

实施例四、

步骤一、马铃薯杂交品种的选择:选择母本性状和父本性状表现早熟,适合二季作区的马铃薯品种,母本性状和父本性状亲本选择注重性状互补;

步骤二、不同品种的马铃薯进行错期播种:将步骤一中开花期晚的亲本材料早播,而开花期早的晚播,达到父母本花期相遇;

步骤三、从出苗到花期阶段的精细管理:当植株出苗后25天采取促进开花、保花措施;具体的开花、保花措施为马铃薯植株在大棚中每日采用日光灯补光3~6小时,马铃薯苗在大棚中采用日光灯补光时段选择在16点~17点时段,光照强度控制在5万~8万lx;大棚中土壤采用喷淋装置微喷増湿,土壤湿度体积百分控制在55%~65%;孕蕾期,每隔6~7天用20%mg/l激动素和50mg/l赤霉素喷洒植株顶部;

步骤四、花期阶段的维护和花粉的采集保存:马铃薯花期阶段,需要将母本花朵中的雄性花蕊去除,保留雌性花蕊,同时在雌性花朵套上塑料袋以隔离花粉;将所采集新鲜的雄性花粉干燥后,低温保存温度控制在5°~6°,保存15天;

步骤五、不同马铃薯品种的杂交:将步骤四中的经过保存的父本雄蕊干燥后,轻敲,获得大量花粉,选择清晨或傍晚,用多量花粉对母本重复授粉2~3次,每次间隔9~11小时;

步骤六、授粉后浆果的管理:授粉后在花柄节处涂抹0.08%~0.15%萘乙酸羊毛脂,可抑制离层产生,起到防止浆果脱落;

步骤七、二季作区马铃薯种子的获得:授粉后30天,母本植株下部茎叶枯黄,浆果变软即可采收。采收后的浆果挂于室内后熟,当浆果变白变软有香味时,及时将种子洗出,获得杂交马铃薯种子。

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