一种高产、耐盐碱油莎豆新品种的选育方法

1.本发明涉及一种高产、耐盐碱油莎豆新品种的选育方法，属于作物无性繁殖诱变育种技术领域。


背景技术：

2.我国食用油对外依存度较高，2020年大豆进口突破1亿吨。为保障国家食用油供给安全，急需开发新型油料作物资源，扩大油料作物种植面积，通过促品质、增品种、提产量，进一步增加优质食用油供给，减少我国进口油脂的压力，进而推动国内油料作物产业高质量发展和食用油供给。我国盐碱地面积广阔，充分利用盐碱地耕地资源种植新型适盐油料作物是解决当前耕地短缺，增强食用油供给能力，提高边际土地利用效率，保障粮食安全的有效途径。油莎豆具有生育期短、耐盐碱、耐贫瘠、耐逆性强、产量高、含油量高、综合利用价值高等特点，是盐碱地开发利用必选的粮油兼用型先锋经济作物，盐碱地鲜重产量可达1000kg以上，块茎含油量达25%~30%，油酸含量75%左右，油脂品质与橄榄油相媲美。2012年油莎豆被国家农业部认定为无公害有机农产品，2016年4月，被列入农业农村部制定的《全国种植业结构调整规划(2016—2020年)》中，作为大豆主要替代油料作物成为我国重点推荐种植的油料作物。
3.我国油莎豆引进种植较晚，种质资源、优良品种及核心育种技术缺乏，尚未建立起现代高效的油莎豆育种技术体系。目前油莎豆种植品种多为上世纪七八十年代从韩国、非洲等地区引进的老旧品种，主要通过地下膨大块茎进行无性繁殖，经过长期多年传代，出现了品种混杂、种性退化、粒型大小不一、体细胞变异、病毒病垂直传播等问题，造成产量、品质及商品性下降。因此，研发建立优质高产、耐盐碱油莎豆新品种选育技术方法，创制丰富的目标性状突出的优异种质和综合性状优良的新品种，对于推进我国耐盐碱油莎豆新品种培育及规模化推广种植，补齐油莎豆产业链中品种
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短板”，大力提高我国食用油供给保障能力和我国盐碱地农业发展水平具有重要意义。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了优质高产、耐盐碱油莎豆新品种选育方法。本发明以块茎含油量、产量高、适于土壤含盐量0.4%以下的盐碱地种植的油莎豆品种为诱变材料，采用钴60-γ射线半致死剂量辐射诱变创制m0代，针对盐碱地大田种植的m1代开展全生育期耐盐性筛选鉴定，结合系统选育技术培育出油莎豆新品种，加速了油莎豆育种进程，缩短了育种年限，提升了选育效率。该育种方法可以进一步提升我国油料作物育种水平，有效保障我国食用油供给安全，进而实现我国盐碱地生态可持续开发利用。
5.一种高产、耐盐碱油莎豆新品种的选育方法，包括以下步骤：（1）油莎豆块茎钴60-γ射线辐射半致死剂量确定采用钴60-γ射线辐照油莎豆块茎，然后进行浸泡发芽培养，根据发芽率和发芽势确定钴60辐射半致死剂量；
（2）诱变获得m0代块茎选取中轻度盐碱地产量700kg/亩以上、含油量高于25%的耐盐碱油莎豆品种，采用钴60辐射半致死剂量350gy辐照诱变处理，并进行浸种催芽，获得m0代块茎；（3）m1代耐盐碱优异油莎豆单株鉴定筛选将m0代采用起垄方式播种于含盐量0.6%以下的盐碱地，根据表型特征、分蘖数、耐盐性、生育期、株高、产量及品质进行直接选择，按照单株块茎数、平均块茎重、块茎集中度进行间接选择，根据盐碱地大田表型特征，选择苗强苗壮、生长势强、株型紧凑、分蘖能力强的优异耐盐油莎豆单株；最终决选出优质高产、耐盐碱油莎豆单株；所述起垄方式为垄距70cm~80cm，垄面40cn ~50cm，垄高20cm~25cm，每垄2行，行距30cm，株距20cm，每5垄播种1垄对照；（4）m1代耐盐碱油莎豆单株加代繁育将步骤（3）得到的耐盐碱油莎豆单株进行南繁加代繁育获得油莎豆新品种；（5）油莎豆新品种选育选择土壤含盐量质量百分数0.6%以下的不同地区盐碱地，种植加代获得的步骤（4）的新品种，开展油莎豆农艺性状、产量及品质比较试验，筛选出目标性状突出、符合育种要求的耐盐碱油莎豆新品种；（6）m2代及后代单株筛选及品系比较将m2代及后代入选单株按照步骤（3）、（4）及（5）进行实施操作，鉴定选育出优质高产、耐盐碱油莎豆新品种。
6.优选地，步骤1所述钴60-γ射线半致死剂量确定：a）选取发芽率98%以上的油莎豆块茎，用自来水浸泡2天，分为11组，每组120粒，重复3次；b）分别设置辐射剂量为0、100、200、300、400、500、600、700、800、900和1000gy；c）将块茎放入装有清水的发芽盘中，表面铺盖透气棉湿布，放置于光照培养箱暗培养2~3天，培养温度为28℃，每天换水1次，去除霉变块茎；d）继续在光周期为16h/8h、温度为28℃/22℃的光照培养箱中继续培养3~4d，每天换水1次，去除霉变块茎；e）测定发芽率和发芽势，绘制发芽率曲线，确定油莎豆块茎半致死（ld50）钴60辐射剂量为350gy。
7.优选地，所得新品种的块茎含油量高于30%、盐碱地鲜重产量高于850kg、适于土壤含盐量0.6%以下盐碱地种植的油莎豆品种；所述30%是指块茎中所含油脂量占净油料籽仁总重量的百分率，0.6%是指质量百分数。
8.优选地，所述步骤（2）诱变获得m0代块茎，具体过程为：将选取完整、无缺损、无虫眼、发芽率高、生活力强的油莎豆块茎，所述的油莎豆的品种为中轻度盐碱地产量700kg/亩以上、含油量高于25%的耐盐碱油莎豆品种，用自来水浸泡2天，采用350gy剂量钴60-γ射线进行辐照，将诱变处理的块茎放置于透气筐中或麻袋中，表面铺设透气棉湿布或草苫，置于温室大棚中进行催芽3~4天，每天淋水1~2次。
9.本发明的有益效果：1、本发明针对油莎豆种质资源和育种技术缺乏及无性繁殖过程中面临的退化问
题，选取产量700kg/亩以上、含油量25%以上、适宜于土壤含盐量0.4%以下的盐碱地种植的油莎豆品种西班牙1号为诱变材料，经钴60-γ射线辐照诱变处理，提高了遗传变异频率，缩短了选育进程，提高了耐盐碱油莎豆品种的获得率和育种效率。
10.2、本发明将筛选优异耐盐单株提前至m1代，根据表型特征、产量品质进行耐盐单株选择，即选择了具有有利突变的m1单株，又保留了m1代中表现出辐射损伤效应的材料，突破了m1代不选单株的常规做法；在m2及后续多代连续选择单株，形成连续选择、连续淘汰的育种技术方案，既保证了入选单株的质量，又减少筛选鉴定工作量，保证了短期内获得更多优异耐盐碱材料。将育种年限缩短了3~4年，经过m1代单株选择、加代繁育以及后续的株系比较、品系区域比较试验，即能选择出优质高产、耐盐碱油莎豆新品种。
11.3、提供的优质高产、耐盐碱油莎豆新品种选育方法，具有育种方法效率高、周期短、遗传变异频率高、变异类型丰富、目标性强的特点；利用该育种方法及选育出的耐盐碱油莎豆品种可为盐碱地油莎豆规模化推广种植，保障我国食用油供给安全，实现我国盐碱地生态可持续开发利用提供品种和技术支撑。
具体实施方式
12.实施例1诱变块茎m0代获得钴60-γ射线半致死剂量确定：a）选取发芽率98%以上的油莎豆块茎，用自来水浸泡2天，分为11组，每组120粒，重复3次；b）分别设置辐射剂量为0、100、200、300、400、500、600、700、800、900和1000gy。c）将块茎放入装有清水的发芽盘中，表面铺盖透气棉湿布，放置于光照培养箱暗培养2~3天，培养温度为28℃，每天换水1次，去除霉变块茎。d）继续在光周期为16h/8h、温度为28℃/22℃的光照培养箱中继续培养3~4d，每天换水1次，去除霉变块茎。e）测定发芽率和发芽势，绘制发芽率曲线，确定油莎豆块茎半致死（ld50）钴60辐射剂量为350gy。
13.辐射诱变组合1：以耐受土壤含盐量0.4%、产量700kg/亩以上、含油量25%以上的油莎豆品种西班牙1号为诱变材料，采用钴60-γ射线辐照剂量350gy进行诱变处理，获得m0代块茎15000粒。将诱变处理的块茎放置于透气筐中或麻袋中，表面铺设透气棉湿布或草苫，置于温室大棚中进行催芽3~4天，每天淋水1~2次。
14.辐射诱变组合2：以盐碱地产量高于600kg/亩、含油量高于20%的油莎豆品种河北1号为诱变材料，采用钴60-γ射线辐照剂量200gy进行诱变处理，获得m0代块茎15000粒。将诱变处理的块茎放置于透气筐中或麻袋中，表面铺设透气棉湿布或草苫，置于温室大棚中进行催芽3~4天，每天淋水1~2次。
15.实施例2优质高产、耐盐碱油莎豆单株鉴定筛选根据实施例1，将15000粒采用辐射诱变组合1处理的油莎豆m0代块茎进行浸种催芽，采用起垄方式播种于含盐量0.6%以下的盐碱地大田，所述起垄方式为垄距70cm~80cm，垄面40cn~50cm，垄高20cm~25cm，每垄2行，行距30cm，株距20cm，每5垄播种1垄对照；以耐盐碱品种西班牙1号为对照进行表型鉴定筛选和考种决选；所述表型鉴定筛选是参照对照为西班牙1号，根据盐碱地大田表型特征，选择苗强苗壮、生长势强、株型紧凑、分蘖能力强的优异耐盐油莎豆单株。调查苗情、分蘖数、株型、株高等大田表型性状，收获后根据块茎数、百粒重、产量及块茎形状等进行考种决选。鉴定选择方法a：m1代即开始大田表型耐盐性
鉴定和考种决选。鉴定选择方法b：m2代开始大田表型耐盐性鉴定和考种决选。
16.表1不同鉴定选择方法后代入选决选单株情况（诱变处理组合1）由表1结果可以看出，采用鉴定选择方法a入选和决选单株数均显著大于鉴定选择方法b，鉴定选择效率提高了14.87%。
17.鉴定选择方法a筛选出表型优于西班牙1号的m1代耐盐油莎豆优异单株552株，收获后根据产量、块茎数、块茎形状、品质等单株考种结果进一步决选出综合性状优异、耐盐碱油莎豆单株168株；鉴定选择方法b筛选出表型优于西班牙1号的耐盐油莎豆单株225株，收获后根据产量、块茎数、块茎形状、品质等单株考种结果进一步决选出综合性状优异、耐盐碱油莎豆单株35株。
18.表2不同诱变组合处理方法后代入选情况由表2结果可见，辐射诱变材料耐盐性高低和钴60-γ射线辐照半致死剂量对创制耐盐突变株的具有显著影响。采用半致死剂量的诱变组合处理高耐盐性材料（诱变组合1）后代耐盐碱突变单株出现率极显著超过未采用半致死剂量的诱变组合处理不耐盐材料（诱变组合2）。采用诱变组合1入选和决选单株数均显著大于诱变组合2，诱变效率提高了22.74%。
19.辐射诱变组合1筛选出表型优于西班牙1号的m1代耐盐油莎豆单株552株，收获后根据产量、块茎数、块茎形状、品质等单株考种结果进一步决选出综合性状优异、耐盐碱油莎豆单株168株；辐射诱变组合2筛选出表型优于西班牙1号的耐盐油莎豆单株26株，收获后根据产量、块茎数、块茎形状、品质等单株考种结果进一步决选出综合性状优异、耐盐碱油莎豆单株2株。
20.实施例3耐盐碱油莎豆单株加代繁育
根据实施例2，将采用诱变组合1处理经方法a和方法b决选得到的耐盐碱优异油莎豆单株进行南繁加代繁育，得到耐盐碱油莎豆新品系共计203个；（4）品系区域比较试验将步骤（3）诱变组合1处理获得的203个耐盐碱油莎豆新品系和对照西班牙1号分别种植于5个土壤含盐量0.6% 以下的盐碱地区，开展品系比较试验，选育出鲜重、干重产量分别较西班牙1号增产20% 以上，含油率高于30%的耐盐碱油莎豆目标品系共12个，其中采用方法a和方法b分别鉴定选择出9个和3个。
21.将步骤（3）诱变组合2获得的26个耐盐碱油莎豆新品系和对照西班牙1号分别种植于5个土壤含盐量0.6%以下的盐碱地区，开展产量比较试验，没有筛选得到产量比西班牙1号增产20% 以上的目标品系。
22.上述不同油莎豆品系比较试验所用年限、用地等情况，如表3所示：表3 不同鉴定方法试验结果（诱变组合1）