本發(fā)明具體涉及一種高抗黑谷子品種的選育方法,屬于谷子抗性育種技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國華北、西北、東北地區(qū)水資源嚴重匱乏,干旱嚴重,發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)成為該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。谷子是我國北方的傳統(tǒng)作物,也是重要糧食作物之一,在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。我國谷子的種植面積和產(chǎn)量均居世界首位,種植面積占世界谷子種植面積的80%。谷子為傳統(tǒng)的抗旱作物,具有抗旱耐瘠、水分利用效率高、適應性廣、營養(yǎng)豐富且平衡、飼草蛋白含量高等突出特點,在干旱日趨嚴重,人們膳食結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整以及畜牧業(yè)不斷發(fā)展的形勢下,谷子將在未來種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在干旱逐年加重的情況下,進一步提高谷子的耐旱性十分必要。谷瘟病、白發(fā)病和粒黑穗病是谷子生產(chǎn)中常見的多發(fā)病,近年來,隨著環(huán)境氣候條件的變化,這3種病成為影響我國谷子產(chǎn)量與品質(zhì)的主要病害。谷子銹病也是谷子生產(chǎn)上的主要病害,銹菌屬于專性寄生菌,隨著單一抗病品種的大面積推廣應用,可以導致致病性更強的生理小種出現(xiàn),使品種喪失抗病性,在生產(chǎn)上造成巨大的經(jīng)濟損失,也使科研和育種工作處于被動狀態(tài),不斷發(fā)掘和利用新的抗源材料、培育抗銹新品種是長期有效控制該類病害的關(guān)鍵。選育抗除草劑谷子品種,可簡化栽培技術(shù),實現(xiàn)谷子簡化栽培(化殺間苗)及免鋤草技術(shù),推動谷子栽培由傳統(tǒng)栽培向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)的轉(zhuǎn)變。目前,我國種植的谷子品種主要多為黃粒或白粒,作為主要雜糧之一的谷子,黑色品種還比較少,隨著近年來人們對黑色食品的青睞,選育高產(chǎn)、抗病的黑色谷子品種十分必要。因此,建立高抗黑谷子的高效育種技術(shù)體系,依靠科技進步,不斷推出和轉(zhuǎn)化優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)谷子新品種,是促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高農(nóng)民種植效益的有效途徑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高抗黑谷子品種的選育方法,從而大大提高谷子品種的抗性和品質(zhì)。
本發(fā)明以黑谷子品種、抗旱品種、抗谷瘟病品種、抗白發(fā)病品種、抗粒黑穗病品種、抗除草劑品種、抗銹病品種為親本,通過雜交、復交聚合,并經(jīng)多代的抗性鑒定、種皮顏色、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀篩選,育成籽粒性狀為黑籽、抗旱、抗除草劑和多種病害的黑谷子品種,該品種品質(zhì)好、抗性好、產(chǎn)量高,種植該品種可減少農(nóng)藥的使用量,減少用工,提高產(chǎn)量的同時減少環(huán)境污染,增加農(nóng)民收入。
為達到以上目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
1)親本選擇:選黑谷子品種丹谷2號(黑谷子新品種丹谷2號選育報告.張忠福.甘肅農(nóng)業(yè)科技,2015,11:28-30)(P1);抗旱品種冀谷22(高產(chǎn)抗旱谷子新品種“冀谷22”的選育.師志剛.河北農(nóng)業(yè)科學,2007,11(1):95-96)、抗旱品種嫩選14號(抗旱高產(chǎn)谷子新品種嫩選14號選育及推廣.郭德仁.黑龍江農(nóng)業(yè)料學,1994,1:35-38)(P2);抗谷瘟病品種民權(quán)青谷、開封麥茬谷(谷子品種資源營養(yǎng)品質(zhì)分析及抗病性鑒定.衛(wèi)麗.華北農(nóng)學報,1999,14(2):1-5)(P3);抗白發(fā)病品種陜西小白谷(谷子品種資源抗白發(fā)病的鑒定.劉輝. 陜西農(nóng)業(yè)科學,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選育.馬建萍.作物品種資源,1999,4:39)(P5);抗除草劑品種朝谷58(抗除草劑谷子新品種朝谷58的選育研究.張海金.安徽農(nóng)業(yè)科學,2013,41(8):3362-3363)、抗除草劑品種晉谷56號(抗除草劑谷子新品種晉谷56號選育及關(guān)鍵栽培技術(shù).宋秀珍.山西農(nóng)業(yè)科學,2014,42(2):115-118)(P6);抗銹病品系十里香(抗銹糯質(zhì)谷子新品種冀創(chuàng)1的選育研究.全建章.河北農(nóng)業(yè)科學,2010,14(11):127-128)(P7)為雜交親本;
2)雜交配組及篩選方法:
a)以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;
b)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分別混合收種,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;
c)種植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各400-500株,進行抗性鑒定,其中F2-P12鑒定抗旱性、F2-P13鑒定谷瘟病抗性、F2-P14鑒定白發(fā)病抗性、F2-P15鑒定粒黑穗病抗性、F2-P16鑒定除草劑抗性、F2-P17鑒定銹病抗性,選高抗單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;
d)分別株系種植F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每個組合種植20-30株,開花期作雜交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3個雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;
e)種植F1-P123、F1-P145、F1-P167,開花期作雜交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2個復交F1,分別以F1-P12345、F1-P12367表示;
f)種植F1-P12345、F1-P12367,開花期作雜交F1-P12345/F1-P12367,得復交F1,以F1-P1234567表示,復交種子量180-220粒;
g)種植F1-P1234567,成熟期混合收種得F2-P1234567,種植F2-P1234567,群體數(shù)800-1000株,進行抗性鑒定,鑒定抗旱性、谷瘟病抗性、白發(fā)病抗性、粒黑穗病抗性、除草劑抗性、銹病抗性,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P1234567;
h)株系種植F3-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F4代種子F4-P1234567;
i)株系種植F4-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F5-P1234567;
j)株系種植F5-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F6-P1234567;
k)株系種植F6-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株20個收種,得F7-P1234567;
l)對20個F7-P1234567進行產(chǎn)量比較試驗,篩選出產(chǎn)量最高的1-2個株系分別混合收種,即育成高產(chǎn)、抗病、抗旱、抗除草劑的黑谷子品種;
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的效果在于分別把谷子黑色籽粒性狀、抗旱、抗谷瘟病、抗白發(fā)病、抗粒黑穗病、抗除草劑、抗銹病基因,通過雜交、復交聚合,并經(jīng)多代的鑒定篩選,育成籽粒性狀為黑籽、抗旱、抗除草劑和多種病害的黑谷子品種,該品種品質(zhì)好、抗性好、產(chǎn)量高,種植該品種可減少農(nóng)藥的使用量,減少用工,提高產(chǎn)量的同時減少環(huán)境污染,增加農(nóng)民收入。種植該高抗黑谷子品種,每畝比普通谷子品種增加產(chǎn)量6.4-9.8%,減少施藥成本110-125元,黑谷子收購價格增加20-30%,每畝可為農(nóng)民增加經(jīng)濟效益340-380元,同時減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
具體實施方式
為進一步公開而不是限制本發(fā)明,以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1:
1)選黑谷子品種丹谷2號(P1),抗旱品種冀谷22(P2),抗谷瘟病品種民權(quán)青谷(P3),抗白發(fā)病品種陜西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系94-57(P5),抗除草劑品種朝谷58(P6),抗銹病品系十里香(P7)為雜交親本;
2)以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;
3)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分別混合收種,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;
4)種植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各400株,進行抗性鑒定,其中F2-P12鑒定抗旱性、F2-P13鑒定谷瘟病抗性、F2-P14鑒定白發(fā)病抗性、F2-P15鑒定粒黑穗病抗性、F2-P16鑒定除草劑抗性、F2-P17鑒定銹病抗性,選高抗單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;
5)分別株系種植F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每個組合種植20株,開花期作雜交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3個雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;
6)種植F1-P123、F1-P145、F1-P167,開花期作雜交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2個復交F1,分別以F1-P12345、F1-P12367表示;
7)種植F1-P12345、F1-P12367,開花期作雜交F1-P12345/F1-P12367,得復交F1,以F1-P1234567表示,復交種子量180粒;
8)種植F1-P1234567,成熟期混合收種得F2-P1234567,種植F2-P1234567,群體數(shù)800株,進行抗性鑒定,鑒定抗旱性、谷瘟病抗性、白發(fā)病抗性、粒黑穗病抗性、除草劑抗性、銹病抗性,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P1234567;
9)株系種植F3-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F4代種子F4-P1234567;
10)株系種植F4-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F5-P1234567;
11)株系種植F5-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F6-P1234567;
12)株系種植F6-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株20個收種,得F7-P1234567;
13)對20個F7-P1234567進行產(chǎn)量比較試驗,篩選出產(chǎn)量最高的1個株系混合收種,即育成高產(chǎn)、抗病、抗旱、抗除草劑的黑谷子品種“黑抗谷1號”;
種植“黑抗谷1號”品種,每畝比普通谷子品種增加產(chǎn)量6.4%,減少施藥成本110元,黑谷子收購價格增加20%,每畝可為農(nóng)民增加經(jīng)濟效益340元,同時減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
實施例2:
1)選黑谷子品種丹谷2號(P1),抗旱品種嫩選14號(P2),抗谷瘟病品種開封麥茬谷(P3),抗白發(fā)病品種陜西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系93-68(P5),抗除草劑品種晉谷56號(P6),抗銹病品系十里香(P7)為雜交親本;
2)以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;
3)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分別混合收種,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;
4)種植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各500株,進行抗性鑒定,其中F2-P12鑒定抗旱性、F2-P13鑒定谷瘟病抗性、F2-P14鑒定白發(fā)病抗性、F2-P15鑒定粒黑穗病抗性、F2-P16鑒定除草劑抗性、F2-P17鑒定銹病抗性,選高抗單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;
5)分別株系種植F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每個組合種植20-30株,開花期作雜交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3個雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;
6)種植F1-P123、F1-P145、F1-P167,開花期作雜交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2個復交F1,分別以F1-P12345、F1-P12367表示;
7)種植F1-P12345、F1-P12367,開花期作雜交F1-P12345/F1-P12367,得復交F1,以F1-P1234567表示,復交種子量220粒;
8)種植F1-P1234567,成熟期混合收種得F2-P1234567,種植F2-P1234567,群體數(shù)1000株,進行抗性鑒定,鑒定抗旱性、谷瘟病抗性、白發(fā)病抗性、粒黑穗病抗性、除草劑抗性、銹病抗性,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P1234567;
9)株系種植F3-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F4代種子F4-P1234567;
10)株系種植F4-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F5-P1234567;
11)株系種植F5-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F6-P1234567;
12)株系種植F6-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株20個收種,得F7-P1234567;
13)對20個F7-P1234567進行產(chǎn)量比較試驗,篩選出產(chǎn)量最高的1個株系混合收種,即育成高產(chǎn)、抗病、抗旱、抗除草劑的黑谷子品種“黑抗谷2號”;
種植“黑抗谷2號”品種,每畝比普通谷子品種增加產(chǎn)量9.8%,減少施藥成本125元,黑谷子收購價格增加30%,每畝可為農(nóng)民增加經(jīng)濟效益380元,同時減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
實施例3:
1)選黑谷子品種丹谷2號(P1),抗旱品種嫩選14號(P2),抗谷瘟病品種民權(quán)青谷(P3),抗白發(fā)病品種陜西小白谷(P4),抗粒黑穗病品系93-68(P5),抗除草劑品種朝谷58(P6),抗銹病品系十里香(P7)為雜交親本;
2)以P1作母本,作雜交P1/P2、P1/P3、P1/P4、P1/P5、P1/P6、P1/P7,得6個雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17表示;
3)種植F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15、F1-P16、F1-P17各20株,成熟期分別混合收種,得F2代種子F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17;
4)種植F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15、F2-P16、F2-P17各450株,進行抗性鑒定,其中F2-P12鑒定抗旱性、F2-P13鑒定谷瘟病抗性、F2-P14鑒定白發(fā)病抗性、F2-P15鑒定粒黑穗病抗性、F2-P16鑒定除草劑抗性、F2-P17鑒定銹病抗性,選高抗單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17;
5)分別株系種植F3代種子F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15、F3-P16、F3-P17,每個組合種植25株,開花期作雜交F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15、F3-P16/F3-P17,得3個雜交F1,分別以F1-P123、F1-P145、F1-P167表示;
6)種植F1-P123、F1-P145、F1-P167,開花期作雜交F1-P123/F1-P145、F1-P123/F1-P167,得2個復交F1,分別以F1-P12345、F1-P12367表示;
7)種植F1-P12345、F1-P12367,開花期作雜交F1-P12345/F1-P12367,得復交F1,以F1-P1234567表示,復交種子量200粒;
8)種植F1-P1234567,成熟期混合收種得F2-P1234567,種植F2-P1234567,群體數(shù)900株,進行抗性鑒定,鑒定抗旱性、谷瘟病抗性、白發(fā)病抗性、粒黑穗病抗性、除草劑抗性、銹病抗性,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F3代種子F3-P1234567;
9)株系種植F3-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型的單株,掛牌,成熟期選掛牌株單株收種,并進行籽粒顏色鑒定,保留籽粒表現(xiàn)黑色且不分離的單株,得F4代種子F4-P1234567;
10)株系種植F4-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F5-P1234567;
11)株系種植F5-P1234567,田間觀察選取生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、莖稈較粗壯、韌性好、穗較長、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株收種,得F6-P1234567;
12)株系種植F6-P1234567,進行抗性鑒定,鑒定所有6種抗性類型,選兼抗6種抗性類型,且生育期105-120天、株高110-130厘米、株型緊湊、穗大且硬、紡錘型穗、碼松緊度適中、籽粒飽滿、結(jié)實性好、后期落色好的單株20個收種,得F7-P1234567;
13)對20個F7-P1234567進行產(chǎn)量比較試驗,篩選出產(chǎn)量最高的1個株系混合收種,即育成高產(chǎn)、抗病、抗旱、抗除草劑的黑谷子品種“黑抗谷3號”;
種植“黑抗谷3號”品種,每畝比普通谷子品種增加產(chǎn)量7.8%,減少施藥成本120元,黑谷子收購價格增加24%,每畝可為農(nóng)民增加經(jīng)濟效益360元,同時減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。