一种大豆本地化、矮化快速加代的方法与流程

本发明涉及一种大豆本地化、矮化快速加代的方法。

背景技术：

大豆常规杂交育种是通过品种间杂交等手段创造遗传性变异，进而对经多代自交、基因纯合、性状稳定的后代进行选择，选育出具有特异性、一致性和稳定性的新品种的方法，在自交加代过程中，自交代数直接影响后代纯合比例。以1对独立遗传的基因为例，杂合后代自f1起连续自交5代后，产生的纯合基因型个体数占比可高达96.875％,对自花授粉作物而言，从亲本杂交到新品种审定，至少需要繁殖10-12个世代，导致作物育种的过程相当漫长。因此，快速增加杂交作物世代，加速杂交后代稳定纯合，是缩短作物育种周期、提高育种效率的必要手段。大豆南繁是指将大豆低世代的育种材料(多指f2-f4代)，在当地秋季收获后，冬季拿到我国海南进行南繁加代的方法，这样一年可繁育2-3代，加速杂交后代稳定纯合，缩短育种年限。其中南繁加代过程，一般采取类似单粒传法的摘荚法，即每个组合的育种群体在南繁加代中摘取1-2个荚进行传代，不进行选择，直到高世代(f5代)以后。单粒传法(singleseeddescent，ssd)，是goluden1939年提出的，其要点是f2以后对所有单株只收1～2粒种子，各个世代的个体均按此法处理，直至稳定。这种方法大大减少了育种工作量，增加了遗传多样性的保留度，使所有的f2遗传变异均能得以保留，一直延续到高代，以便在性状差异可以充分表达时再进行选择。

大豆重组自交系rils(recombinantinbredlines)是进行大豆遗传分析，基因定位，分子克隆等应用较普遍的分离群体，是现代植物育种及遗传学研究的重要基础和材料。大豆重组自交系属于永久分离群体一种，为保证不同世代个体间的变异能传递下去，将，f2群体通过单籽传代法(ssd)自交至少5-6代才能够获得遗传稳定的群体，即建立重组自交系rils。由于大豆生长季是1年1代，获得稳定世代时间长，因此南繁加代成为一个重要的手段。

然而大豆南繁一般在海南三亚，每年南繁涉及到的地租，人工，交通等费用非常昂贵。以1个大豆组合群体加代为例，1个组合育种群体加代一般为1000粒左右，在海南的种植株距为5cm，垄距为70cm,需要土地，0.05m*1000粒*0.7m/667m²＝0.52亩，海南地租一般4000元/亩，田间管理收获4000/亩，南繁技术人员机票和住宿费用：10000元，总费用为：(4000元+4000元)*0.52亩+10000元＝14160元，这是单个组合群体加代的费用，构建重组自交系也许就1-2个组合。而育种单位一般需要加代组合群体在100个以上。因此就南繁加代一项费用，则需要5万元以上。

技术实现要素：

本发明是为了解决大豆南繁加代成本高的问题，提供了一种大豆本地化、矮化快速加代的方法。

本发明一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行：

一、在容器中平铺土层，然后播种大豆种子；

二、光照时长控制：出苗后，按照黑暗15-19h/光照5-8h，黑暗20-25℃/光照25-35℃进行光照，光照强度大于20000lx；其中黑暗时间+光照时间≤24h；

三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施；

四、发育r7期进行收获。

本发明利用光周期和光合的方法，结合植物激素使用，在本地建立大豆矮化而快速的加代方法，可以在当地利用温室或者培养箱进行较大规模的加代，使大豆快速加代4-5代以上，每代比对照成熟期缩短30天以上，占用面积比正常田间种植缩小300倍以上，对比常规南繁加代快2个世代以上，节省成本90％以上。极大提高构建大豆重组自交系群体或者育种实践效率，同时极大的降低成本。

附图说明

图1为实施例1获得的矮化大豆植株和对照组的对比照片；

图2为实施例1获得的矮化大豆植株和对照组成熟后的对比照片；

图3为实施例1获得的矮化大豆植株培育70天后的照片；

图4为对照组植株培育70天后的照片。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行：

一、在容器中平铺土层，然后播种大豆种子；

二、光照时长控制：出苗后，按照黑暗15-19h/光照5-8h，黑暗20-25℃/光照25-35℃进行光照，光照强度大于20000lx；其中黑暗时间+光照时间≤24h；

三、在植株针叶展开后进行植物激素喷施；

四、发育r7期进行收获。

r7为成熟初期，即主茎上有一个荚达到成熟时的正常色泽。

本实施方式利用光周期和光合的方法，结合植物激素使用，在本地建立大豆矮化而快速的加代方法，可以在当地利用温室或者培养箱进行较大规模的加代，使大豆快速加代4-5代以上，每代比对照成熟期缩短30天以上，占用面积比正常田间种植缩小300倍以上，对比常规南繁加代快2个世代以上，节省成本90％以上。极大提高构建大豆重组自交系群体或者育种实践效率，同时极大的降低成本。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中土层厚度为14-16cm。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中按照1000粒/m²的密度播种。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二按照黑暗18h/光照6h，黑暗20℃/光照30℃进行光照。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二按照黑暗19h/光照5h，黑暗20℃/光照30℃进行光照。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中光照强度为25000lx。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中植株针叶展开后，v1-v3之间喷施一次植物激素。其它与具体实施方式一至六之一相同。

本实施方式中v1为一节期：单叶充分生长，第一复叶小叶片的叶缘分离；v2为二节期：单叶以上第一片复叶充分生长；v3为三节期：从单叶着生的叶算起，主茎上有三个节的叶片充分生长。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中植株针叶展开后，v1-v3之间喷施两次植物激素，两次喷施相隔≥十天，在v3期前完成第二次喷施。其它与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：植物激素为矮壮素，喷施浓度为500mg/l。步骤四中的收获为直接收获，然后阴干5-7天或干旱胁迫成熟收获。其它与具体实施方式一至八之一相同。本实施方式中矮壮素为市售产品。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：植步骤四中的收获为直接收获，然后阴干5-7天或干旱胁迫成熟收获。其它与具体实施方式一至就之一相同。

通过以下实施例验证本发明的有益效果：

试验1：一种大豆本地化、矮化快速加代的方法按以下步骤进行：

一、在盆中平铺土层15cm，然后播种大豆种子；

二、光照时长控制：出苗后，按照黑暗18h/光照6h，黑暗25℃/光照30℃进行光照，光照强度25000lx；

三、在植株针叶展开后进行矮壮素喷施，按说明书喷施；

四、发育r7期断水干旱胁迫成熟，收获。

采用常规方法培育的大豆植株为对照组，其中图1为本实施例获得的矮化大豆植株和对照组的对比照片，其中b盆为本实施例获得的大豆植株，a盆为对照组；图2为本实施例获得的矮化大豆植株和对照组成熟后的对比照片，其中b组4株为本实施例获得的大豆植株，a组4株为对照组。由图1和图2可知，本方法获得的植株为矮化植株，植株高度20cm以下，结荚1-2个；图3为本方法获得的矮化大豆植株培育70天后的照片，图4为对照组植株培育70天后的照片，由图3和4可知，本方法获得的矮化大豆植株在70天后已经成熟，而对照组植株还未成熟，仍需继续培养30天以上才能成熟。

本实施例中矮壮素为sigma公司的市售产品。

综上所述，按照上述方法获得矮化植株，一般植株高度20cm以下，结荚1-2个，可1m²种植1000粒以上，可节省土地300倍以上，节省成本90％以上，每代加代的大豆成熟期比正常提早30天以上。与海南南繁加代相比，采用此技术可减少了种植占地面积300倍以上，可一年加代5代以上，加代速度提高2倍以上。