人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于小麥產(chǎn)量育種技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 小麥在全球各地都有分布。為了適應(yīng)不同地方的生態(tài)氣候條件，小麥衍化出了不 同的生態(tài)類型。與當?shù)厣鷳B(tài)氣候條件相適應(yīng)的小麥生態(tài)類型保證了小麥在適宜的時候抽 穗、開花和結(jié)實，從而完成生活史。春化的過程決定了小麥生態(tài)類型的差異。所謂小麥春 化，是指小麥從種子萌動以后，其生長點除要求一定的綜合條件外，還必須通過一個以低溫 為主導(dǎo)因素的影響時期，然后才能抽穗、結(jié)實，否則終生不實。這段低溫影響時期稱為小麥 的春化階段。這種低溫春化方式保證了小麥低溫過后才抽穗，從而有效地避免了小麥在環(huán) 境溫度較低時抽穗開花，是小麥對環(huán)境的一種適應(yīng)性表現(xiàn)。
[0003] 小麥春化階段接受低溫反應(yīng)的器官是萌動種子胚的生長點或綠色幼苗莖的生長 點。如果條件適宜，小麥的春化階段可以開始于種子萌動，一般來說，生長錐伸長期是小麥 通過春化階段的標志，而二棱期是小麥春化階段結(jié)束的標志。
[0004] 根據(jù)小麥春化階段要求低溫的程度與持續(xù)時間的長短，可將小麥劃分為三種主要 類型：冬性品種、半冬性品種和春性品種。冬性品種：通過春化階段的適宜溫度為0 - 3°C， 需要時間為30天以上，這類品種苗期匍匐，耐寒性強，對溫度反應(yīng)極為敏感，未經(jīng)春化處理 的種子春播一般不能抽穗。半冬性品種：通過春化階段的適宜溫度為〇 - 7°C，需要時間為 15 - 35天，這類品種苗期半匍，耐寒性較強，未經(jīng)春化處理的種子春播一般不能抽穗或延 遲抽穗，抽穗極不整齊。春性品種：通過春化階段的適宜溫度為0 - 12°C，需要時間為5 - 15 天，這類品種苗期直立，耐寒性差，對溫度反應(yīng)不敏感，未經(jīng)春化處理的種子春播可以正常 抽穗結(jié)實。小麥適應(yīng)的環(huán)境千差萬別，小麥的生態(tài)類型也各異，介于上述三種主要類型之間 還有很多不同的類型。
[0005] 由于不同生態(tài)類型的小麥品種只能適應(yīng)相對應(yīng)的環(huán)境條件，因此，針對某一地區(qū)， 能適應(yīng)該地區(qū)生態(tài)條件的小麥品種類型較少；而針對某一類型的小麥品種，也只能適應(yīng)與 之相對應(yīng)的生態(tài)地區(qū)。例如，目前四川盆地麥區(qū)只能選育和推廣春性小麥品種，對弱春性或 弱冬性品種就很少應(yīng)用，而在河南等北方麥區(qū)則以弱冬性品種為主。這阻礙了小麥品種在 不同地方交換使用，在一定程度上增加了育種工作的難度，也不利于小麥品種產(chǎn)量潛力的 突破。
[0006] 在四川盆地，發(fā)明人所在實驗室通過將小麥的播期從11月上旬提前到10月上旬， 以選擇一些適應(yīng)早播的生育期更長的弱春性或弱冬性品種，由于這類型品種具有更長的分 蘗期、幼穗分化期和灌漿期，因此具有更高的產(chǎn)量潛力。通過10多年努力，上述研究工作已 取得了較好的進展。但研究過程中發(fā)現(xiàn)：部分小麥品系在10月上旬播種的條件下產(chǎn)量能達 到較高水平，但抽穗、開花和成熟仍偏遲，由于后期的高溫逼熟，產(chǎn)量潛力不能完全發(fā)揮，而 后茬作物水稻要求小麥盡早收獲，所以熟期太晚的品種難以用于生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于解決部分小麥品系在早播條件下抽穗偏遲，產(chǎn)量潛 力不能充分發(fā)揮的問題，以增加某一地區(qū)小麥產(chǎn)量育種中品種類型的選擇范圍，同時也擴 大某一類型小麥品種適應(yīng)的地區(qū)范圍，并最終培育出具有更高產(chǎn)量水平的小麥新品種。
[0008] 分析上述小麥品系在早播條件下抽穗偏遲的原因，可能是：這些小麥品系屬弱春 性或弱冬性，春化要求有較低的溫度，而小麥播期后一段時間內(nèi)的氣溫較高，不利于小麥的 春化，因此即使更進一步提前播種也不會明顯促進其提前抽穗、開花和成熟。而要達到讓其 在適當?shù)臅r期抽穗、開花和成熟，產(chǎn)量進一步提高的目的，人工春化是一個不錯的選擇。
[0009] 因此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 1、人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用。
[0010] 2、人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用方法，是選取綜合性狀好、產(chǎn)量水平較高，但 早播條件下抽穗期較遲的小麥品種，將其干種子充分吸水至種子萌動后，于1_2°C低溫處理 5-10天，然后早播，通過對小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期，以及產(chǎn)量和產(chǎn) 量結(jié)構(gòu)的考查進行效果評估，最終培育出具有更高產(chǎn)量水平的小麥新品種。
[0011] 進一步，所述早播條件下抽穗期較遲的小麥品種是在四川盆地10月上旬播種的 條件下抽穗期較遲的小麥品種。
[0012] 進一步，所述小麥品種為弱春性或弱冬性品種。
[0013] 進一步，所述小麥品種為R801、P177、凡 37123、TZ0U31966、PZ-32、R802、TZ366、 P188、P94、20828-ll、Q37 或F9-180。
[0014] 本發(fā)明提供了人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用及其方法，其有益效果在于：人 工春化技術(shù)目前主要用于基礎(chǔ)研究和繁種加代，其主要目的只是促進抽穗和結(jié)實。本發(fā)明 是首次將人工春化與小麥產(chǎn)量育種相結(jié)合：1)可以擴大某一地區(qū)小麥產(chǎn)量育種中品種類型 的選擇范圍，降低該地區(qū)小麥產(chǎn)量育種的難度，例如，在四川盆地就可以將一些目前不能應(yīng) 用的弱春性或弱冬性類型培育成品種，從而增加與該地區(qū)氣候生態(tài)條件相適應(yīng)的小麥品種 類型；2)采用本發(fā)明方法對一些綜合性狀好、產(chǎn)量水平較高的優(yōu)良小麥品種進行處理，可 以擴大其適應(yīng)的地區(qū)范圍，有利于獲得更高產(chǎn)的小麥新品種，例如，北方麥區(qū)的一些優(yōu)良弱 冬性品種通過人工春化處理就可以用于四川盆地麥區(qū)；3)通過本發(fā)明方法培育出的小麥 新品種，在應(yīng)用時也要先對種子進行人工春化處理再播種，否則就不能正常抽穗、開花和成 熟，產(chǎn)量也會大幅度降低，由于一般的小麥種植者不容易掌握這項較復(fù)雜的技術(shù)，因此要達 到高產(chǎn)就必須購買經(jīng)人工春化處理過的種子，這在一定程度上保護了小麥育種者的相關(guān)利 益。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實 施例進行詳細的描述。
[0016] 2014-2015年度，選取綜合性狀好、產(chǎn)量水平較高，但在四川盆地10月10日播種 的條件下抽穗期較遲的13份小麥材料，在四川省邛崍市考查了人工春化對小麥生育進程 和產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響。具體方法為：將小麥干種子充分吸水12小時后于2°C低溫處理10 天；對照是指種子在播種前一天浸水；然后將二者同時于10月10日播種。結(jié)果見表1和表 2〇
[0017] 表1人工春化對小麥生育進程的影響
由表1可以看出，通過低溫處理，確實能促進小麥的生長發(fā)育，在同時播種和同時出苗 的情況下，各小麥品系的拔節(jié)期、抽穗期和成熟期都有不同程度的提前；說明人工春化確實 能影響小麥的生育進程。
[0018] 表2人工春化對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響
由表2可以看出，人工春化主要表現(xiàn)為穗粒數(shù)和粒重的增加，對成穗的影響在品系間 差異較大，這主要是各品系的溫光反應(yīng)類型不同，對低溫處理的反應(yīng)也不一樣。從最終產(chǎn)量 來看，有12份材料的產(chǎn)量也相應(yīng)的增加，最高達23. 89%，而部分品系減產(chǎn)或增產(chǎn)不顯著的 主要原因是這些品系春性較強，加上過低溫處理，其抽穗太早，遇上倒春寒而減產(chǎn)或增產(chǎn)不 多。
[0019] 以上試驗結(jié)果表明，采用人工春化，確實能夠影響小麥的生育進程，進而影響小麥 的產(chǎn)量構(gòu)成，并最終影響小麥的產(chǎn)量。在四川盆地，對于春性品種而言，低溫處理會引起過 早抽穗和開花而減產(chǎn)，而對于弱春性品種或弱冬性品種，通過低溫處理，會促進其生長發(fā)育 和提前抽穗開花，使其生育進程與當?shù)氐臍夂蚋舆m應(yīng)，從而獲得更高的產(chǎn)量。
[0020] 雖然上述試驗是在四川盆地進行的，但除四川盆地外的其他麥區(qū)也可以參照運用 本發(fā)明方法。
[0021] 最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在 形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用。2. 人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用方法，其特征在于，選取綜合性狀好、產(chǎn)量水平較 高、但早播條件下抽穗期較遲的小麥品種，將其干種子充分吸水至種子萌動后，于1-2°C低 溫處理5-10天，然后早播，通過對小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期，以及產(chǎn) 量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的考查進行效果評估，最終培育出具有更高產(chǎn)量水平的小麥新品種。3. 如權(quán)利要求2所述的人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述早 播條件下抽穗期較遲的小麥品種是在四川盆地10月上旬播種的條件下抽穗期較遲的小麥 品種。4. 如權(quán)利要求3所述的人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述小 麥品種為弱春性或弱冬性品種。5. 如權(quán)利要求4所述的人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述小 麥品種為R80UP177、凡 37123、TZ01、31966、PZ-32、R802、TZ366、P188、P94、20828-11、Q37 或F9-180。
【專利摘要】本發(fā)明公開了人工春化在小麥產(chǎn)量育種中的應(yīng)用及其方法，是選取綜合性狀好、產(chǎn)量水平較高、但早播條件下抽穗期較遲的小麥品種，將其干種子充分吸水至種子萌動后，于1-2℃低溫處理5-10天，然后早播，通過對小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期，以及產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的考查進行效果評估，最終培育出具有更高產(chǎn)量水平的小麥新品種。本發(fā)明是首次將人工春化與小麥產(chǎn)量育種相結(jié)合，可以擴大某一地區(qū)小麥產(chǎn)量育種中品種類型的選擇范圍，降低該地區(qū)小麥產(chǎn)量育種的難度；采用本發(fā)明方法對一些產(chǎn)量水平較高的優(yōu)良小麥品種進行處理，可以擴大其適應(yīng)的地區(qū)范圍，有利于獲得更高產(chǎn)的小麥新品種；培育出的小麥新品種在應(yīng)用時需要先對種子進行人工春化處理再播種，可以作為保護育種者相關(guān)權(quán)益的技術(shù)措施。
【IPC分類】A01H1/04, A01C1/00
【公開號】CN105248013
【申請?zhí)枴緾N201510754594
【發(fā)明人】譚飛泉, 張懷渝, 趙凱, 唐宗祥, 符書蘭, 晏本菊, 任天恒, 羅培高
【申請人】四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月9日