一種高產(chǎn)大豆的育種方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大豆雜交育種方法，特別涉及一種高產(chǎn)大豆的育種方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大豆是我國重要的糧油飼兼用作物和食品加工原料，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障國家 糧食與食品安全中具有重要的戰(zhàn)略地位。提高大豆產(chǎn)量是保障我國大豆產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展的根 本途徑。
[0003] 高產(chǎn)育種是大豆遺傳育種研宄的核心。然而由于產(chǎn)量是一種復(fù)雜的數(shù)量性狀，受 多個構(gòu)成因素影響和眾多基因控制，高產(chǎn)育種一直是大豆育種研宄的一大難題。特別是現(xiàn) 有大豆育種技術(shù)多為經(jīng)驗育種方法，要憑借育種者對雜交親本的了解和喜好，帶有個人主 觀傾向性、并盲目地組配雜交組合，進(jìn)行雜種后代的選擇，在組配雜交組合和選擇時對雜種 后代可能的表現(xiàn)和出現(xiàn)的變異很難有一個相對清晰的預(yù)測，所以育成品種的成功率很低， 一般不到0.5%。這大大阻礙了大豆育種研宄的發(fā)展。因此，開發(fā)一種可實現(xiàn)大豆高產(chǎn)育種 數(shù)字化的育種方法變得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高產(chǎn)大豆的 育種方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 本一種高產(chǎn)大豆的育種方法，針對現(xiàn)有大豆高產(chǎn)育種技術(shù)依賴育種經(jīng)驗的盲目性問 題，提出對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行逐級剖析，同時分析各產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳變異和遺傳 規(guī)律，構(gòu)建大豆雜種后代預(yù)期產(chǎn)量公式，利用雜種后代預(yù)期產(chǎn)量公式，針對大豆育種的預(yù)期 產(chǎn)量目標(biāo)，篩選各產(chǎn)量構(gòu)成因素的表型值符合要求的品種或種質(zhì)做雜交親本，組配雜交組 合，選擇各產(chǎn)量構(gòu)成因素符合育種目標(biāo)的雜種后代，最后育成能夠達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量的品種，這 樣便可降低大豆高產(chǎn)育種的盲目性，提高育種效率；具體包括以下步驟： 1) :根據(jù)目前大豆生產(chǎn)實際和社會需求，確定高產(chǎn)育種的目標(biāo)產(chǎn)量為Y ; 2) :將步驟1)中目標(biāo)產(chǎn)量剖析成密度、單株莢數(shù)、每莢粒數(shù)和粒重等幾個關(guān)鍵構(gòu)成因 素，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的公式為Y=D X P X S X WX 10_5,其中，Y-目標(biāo)產(chǎn)量（kg/公頃)，D-密度 (株/公頃)，P-單株莢數(shù)(莢/株)，S-每莢粒數(shù)(粒/莢)，W-百粒重（g); 3) :在步驟2)的基礎(chǔ)上，再分析每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳變異特性，確定表型系數(shù)和遺 傳力，建立每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的表型值預(yù)測公式，具體分別如下： (1) 單株莢數(shù)的計算公式:P= (PH+PL) X/7,其中，PH-高值親本的單株莢數(shù)，PL-低值 親本的單株莢數(shù)，t雜種后代單株莢數(shù)的表型值系數(shù)； (2) 每莢粒數(shù)的計算公式：S= (SH+SL) X &其中，SH-高值親本的每莢粒數(shù)，SL-低值 親本的每莢粒數(shù)，^雜種后代每莢粒數(shù)的表型值系數(shù)； (3) 百粒重的計算公式：W= (WH+WL) X %其中，WH-高值親本的百粒重，WL-低值親本 的百粒重，^雜種后代百粒重的表型值系數(shù)； 4) :在步驟3)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的二級公式為： Y=DX [ (PH+PL) Xp] X[ (SH+SL) X 5] X [ (WH+WL) X r] X 10-5； 5) :針對育種目標(biāo)產(chǎn)量，利用步驟4)所構(gòu)建的二級公式，選擇能夠滿足各構(gòu)成因素目標(biāo) 閾值的品種或種質(zhì)做雜交親本，組配雜交組合； 6) :選擇各構(gòu)成因素閾值上限的雜種后代單株或株行； 7) :對入選株行進(jìn)行產(chǎn)量性狀的表型鑒定，篩選符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品系； 8) :完成入選優(yōu)良品系的綜合性狀鑒定。
[0006] 作為優(yōu)化，所述步驟3)中單株莢數(shù)的計算公式：P= (PH+PL) X/?，當(dāng)取雙親平均值 時，為〇. 5 ;當(dāng)取高值親本時，PL賦值為0, /7為1。
[0007] 作為優(yōu)化，所述步驟3)中每莢粒數(shù)的計算公式：S= (SH+SL) X 5·，當(dāng)取雙親平均值 時，為0. 5 ;當(dāng)取高值親本時，SL賦值為0, s為1。
[0008] 作為優(yōu)化，所述步驟3)中百粒重的計算公式：W= (WH+WL)X r，當(dāng)取雙親平均值時， ^為〇. 5 ;當(dāng)取高值親本時，WL賦值為0，r為1。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明，構(gòu)思新穎，克服了大豆高產(chǎn)育種中組配雜交組合的盲目性和選擇雜種后代完 全憑借育種者個人喜好和經(jīng)驗的傾向性，能夠?qū)崿F(xiàn)大豆高產(chǎn)育種的數(shù)字化，有效提高組配 雜交組合和選擇育成品種的成功率。具有較好的實際應(yīng)用價值和推廣價值。
【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖對本一種高產(chǎn)大豆的育種方法作進(jìn)一步說明： 圖1是本一種高產(chǎn)大豆的育種方法的流程圖； 圖2是本一種高產(chǎn)大豆的育種方法的育種實例圖。
【具體實施方式】
[0011] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012] 實施例1: 本一種高產(chǎn)大豆的育種方法，包括以下步驟： 1) :根據(jù)目前大豆生產(chǎn)實際和社會需求，確定現(xiàn)階段高產(chǎn)育種的目標(biāo)產(chǎn)量Y為一般地力 條件下3750 kg/公頃； 2) :將步驟1)中目標(biāo)產(chǎn)量剖析成密度、單株莢數(shù)、每莢粒數(shù)和粒重等幾個關(guān)鍵構(gòu)成因 素，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的公式為Y=D X P X S X WX 10_5,其中，Y-目標(biāo)產(chǎn)量（kg/公頃)，D-密度 (株/公頃)，P-單株莢數(shù)(莢/株)，S-每莢粒數(shù)(粒/莢)，W-百粒重（g);現(xiàn)在國家黃淮 海大豆區(qū)域試驗的要求密度為187500株/公頃。
[0013] 3):在步驟2)的基礎(chǔ)上，再分析每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳變異特性，確定表型系數(shù) 和遺傳力，建立每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的表型值預(yù)測公式，具體分別如下： (1)單株莢數(shù)的計算公式：P= (PH+PUX/7,其中，PH-高值親本北京小黑豆的單株莢數(shù) 為66. 4個；PL-低值親本魯豆4號的單株莢數(shù)為47. 2個;t雜種后代單株莢數(shù)的表型值 系數(shù)取0. 5時P為兩個親本的平均值56. 8個；取1時，PL賦值為0, P為高值親本值66. 4 個。
[0014] (2)每莢粒數(shù)的計算公式：S= (SH+SL) X &其中，SH-高值親本的每莢粒數(shù)，SL- 低值親本的每莢粒數(shù)，^雜種后代每莢粒數(shù)的表型值系數(shù)；因本組合中兩個親本的莢粒數(shù) 均為1. 95,無論s怎樣取值，S均為兩個親本的平均值1. 95。
[0015] (3)百粒重的計算公式：W= (WH+WL) X %其中，WH-高值親本魯豆4號的百粒重 為16. 7g，WL-低值親本北京小黑豆的百粒重為11. lg，^雜種后代百粒重的表型值系數(shù) 取0. 5時W為兩個親本的平均值13. 9g ;取1時，WL賦值為0, W為高值親本值16. 7g。
[0016] 4):在步驟3)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的二級公式為： Y=DX [ (PH+PL) X/7] X [ (SH+SL) X 5·] X [ (WH+WL) X r] X ΚΓ5。利用二級公式計算 該雜交組合的預(yù)測產(chǎn)量應(yīng)為2886. 68-4054. 34kg/公頃。
[0017] 5):針對育種目標(biāo)產(chǎn)量，利用步驟4)所構(gòu)建的二級公式，選擇能夠滿足各構(gòu)成因素 目標(biāo)閾值的品種或種質(zhì)做雜交親本，組配雜交組合北京小黑點(diǎn)X魯豆4號、齊茶豆1號X 魯豆11號、齊茶豆1號X齊豐850、誘處四號X86573-16等； 6) :從雜種后代中選擇各構(gòu)成因素閾值上限(單株莢數(shù)56. 8個以上、莢粒數(shù)1. 95個以 上、百粒重13. 9g以上）的雜種后代單株或株行； 7) :對入選株行進(jìn)行產(chǎn)量性狀的表型鑒定，篩選符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品系； 8) :完成入選優(yōu)良品系的綜合性狀鑒定，育成單株莢數(shù)62. 5個，每莢粒數(shù)1. 95個，百粒 重14. lg，產(chǎn)量3222. 07 kg/公頃的齊茶豆1號。
[0018] 隨后針對齊茶豆1號單株莢數(shù)多，但莢粒數(shù)少、百粒重小的特點(diǎn)，利用產(chǎn)量公式篩 選單株莢數(shù)40. 6個、莢粒數(shù)1. 95個、百粒重20. Sg的魯豆11號與齊茶豆1號組配雜交組合 齊茶豆1號X魯豆11號，育成莢粒數(shù)在54. 8- 62. 9個之間，莢粒數(shù)在1.80 - 2. 10之間， 百粒重在18. 1 -19. Ig之間，產(chǎn)量在3853. 65- 4080. 15 kg/公頃之間的齊黃28、齊黃29、 齊黃30、齊黃31、齊黃32、齊茶豆2號等大豆品種。其中齊黃28、齊黃29、齊黃30、齊黃31 通過國家審定，齊黃32、齊茶豆2號通過山東省審定。
[0019] 對比例1:育種者采用經(jīng)驗育種方法，僅憑借對雜交親本的了解和喜好，根據(jù)個人 主觀傾向性、并盲目地組配雜交組合，進(jìn)行雜種后代的選擇。
[0020] 實施例1和對比例1比較得到如下結(jié)果，具體見表1 : 表1 :不同育種方法效果具體指標(biāo)
【主權(quán)項】
1. 一種高產(chǎn)大豆的育種方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) :根據(jù)目前大豆生產(chǎn)實際和社會需求，確定高產(chǎn)育種的目標(biāo)產(chǎn)量為Y; 2) :將步驟1)中目標(biāo)產(chǎn)量剖析成密度、單株莢數(shù)、每莢粒數(shù)和粒重等幾個關(guān)鍵構(gòu)成因 素，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的公式為Y=DXPXSXWX1(T5,其中，Y-目標(biāo)產(chǎn)量（kg/公頃)，D-密度 (株/公頃)，P-單株莢數(shù)(莢/株)，S-每莢粒數(shù)(粒/莢)，W-百粒重（g); 3) :在步驟2)的基礎(chǔ)上，再分析每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳變異特性，確定表型系數(shù)和遺 傳力，建立每個產(chǎn)量構(gòu)成因素的表型值預(yù)測公式，具體分別如下： (1) 單株莢數(shù)的計算公式:P= (PH+PL)XA其中，PH-高值親本的單株莢數(shù)，PL-低值 親本的單株莢數(shù)，t雜種后代單株莢數(shù)的表型值系數(shù)； (2) 每莢粒數(shù)的計算公式：S= (SH+SL)X_s，其中，SH-高值親本的每莢粒數(shù)，SL-低值 親本的每莢粒數(shù)，^雜種后代每莢粒數(shù)的表型值系數(shù)； (3) 百粒重的計算公式：W= (WH+WL)X%其中，WH-高值親本的百粒重，WL-低值親本 的百粒重，^雜種后代百粒重的表型值系數(shù)； 4) :在步驟3)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)量的二級公式為： Y=DX [ (PH+PL)Xp]X[(SH+SL) X5] X [ (WH+WL)Xw] X10-5； 5) :針對育種目標(biāo)產(chǎn)量，利用步驟4)所構(gòu)建的二級公式，選擇能夠滿足各構(gòu)成因素目標(biāo) 閾值的品種或種質(zhì)做雜交親本，組配雜交組合； 6) :選擇各構(gòu)成因素閾值上限的雜種后代單株或株行； 7) :對入選株行進(jìn)行產(chǎn)量性狀的表型鑒定，篩選符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品系； 8) :完成入選優(yōu)良品系的綜合性狀鑒定。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種高產(chǎn)大豆的育種方法，其特征在于：所述步驟3)中單株莢 數(shù)的計算公式：P= (PH+PL)XA當(dāng)取雙親平均值時，/7為0. 5 ;當(dāng)取高值親本時，PL賦值為 0,P%1°
3. 如權(quán)利要求1所述的一種高產(chǎn)大豆的育種方法，其特征在于：所述步驟3)中每莢粒 數(shù)的計算公式：S= (SH+SL)X_s，當(dāng)取雙親平均值時，s為0. 5 ;當(dāng)取高值親本時，SL賦值為 0, 5?為 1〇
4. 如權(quán)利要求1所述的一種高產(chǎn)大豆的育種方法，其特征在于：所述步驟3)中百粒重 的計算公式：W= (WH+WL)X%當(dāng)取雙親平均值時，〃為0. 5 ;當(dāng)取高值親本時，WL賦值為0， w%1〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高產(chǎn)大豆的育種方法。本一種高產(chǎn)大豆的育種方法，針對現(xiàn)有大豆高產(chǎn)育種技術(shù)依賴育種經(jīng)驗的盲目性問題，提出對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行逐級剖析，同時分析各產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳變異和遺傳規(guī)律，構(gòu)建大豆雜種后代預(yù)期產(chǎn)量公式，利用雜種后代預(yù)期產(chǎn)量公式，針對大豆育種的預(yù)期產(chǎn)量目標(biāo)，篩選各產(chǎn)量構(gòu)成因素的表型值符合要求的品種或種質(zhì)做雜交親本，組配雜交組合，選擇各產(chǎn)量構(gòu)成因素符合育種目標(biāo)的雜種后代，最后育成能夠達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量的品種。本發(fā)明克服了大豆高產(chǎn)育種中組配雜交組合的盲目性和選擇雜種后代完全憑借育種者個人喜好和經(jīng)驗的傾向性，能夠?qū)崿F(xiàn)大豆高產(chǎn)育種的數(shù)字化，有效提高組配雜交組合和選擇育成品種的成功率。
【IPC分類】A01H1-02
【公開號】CN104813925
【申請?zhí)枴緾N201510246622
【發(fā)明人】徐冉, 李偉, 徐馨遠(yuǎn), 張禮鳳, 張彥威, 王彩潔
【申請人】山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月15日