一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法技术

本发明专利技术涉及一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，所述的选育方法包括：步骤(1)利用种苗圃代替实生苗圃(杂种圃)；步骤(2)通过种苗圃将实生苗培育成种茎芽并代替实生苗种植于大田试验，每个无性系种植1行并设置对照；等等。本发明专利技术具有提高甘蔗品种培育效率等优点。本发明专利技术具有提高甘蔗品种培育效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法


[0001]本专利技术属于甘蔗杂交育种
，尤其是涉及一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法


技术介绍

[0002]甘蔗是我国的主要糖料作物，全国90％以上的食糖来源于甘蔗。品种是农业的芯片，甘蔗品种的培育和应用是我国蔗糖产业持续健康发展的核心技术。目前，杂交育种仍是培育甘蔗新品种的主要途径，而且高产高糖始终是甘蔗杂交育种追求的最终目标。
[0003]甘蔗杂交育种育种周期长，培育一个甘蔗新品种通常需要8
‑
10年时间。我国甘蔗杂交育种通常采用“五圃”制选育程序，为杂种圃(实生苗圃)、选种圃、鉴定圃、预备品比圃和品种比较圃。之后进入区域化试验、生产试验和推广应用。在这个过程中，杂种圃(实生苗圃)最为重要，不仅是这个阶段集中了90％以上的选择压力，更为重要的是，如果这阶段选择出现问题，那么后面阶段将难以为继。因此，杂种圃(实生苗圃)的选择效率很大程序决定了育种效率。
[0004]甘蔗杂交育种的核心内容是创造变异和选择变异。创造变异就是以亲本间杂交形成家系(杂交组合)以及相应的杂交种子为载体。为了提高创制优良变异的机率，每年需要配制大量的杂交组合，获得较大的育种群体。虽然如此，但每年配制的杂交组合中到最后能够育成品种的杂交组合也仅1
‑
3个，有些年份甚至为0。换言之，含有优良变异的杂交组合非常少。
[0005]创造变异的过程中，除上述特征外，我们对国内外753个品种以及育成这些品种的550个杂交组合进行研究分析，结果显示，1个杂交组合育成1个品种的组合数为478个，占比为86.9％，育成2个品种的杂交组合为41个，占比为7.5％，而育成3个以上品种的杂交组合数仅为31个，占比为5.6％。表明，即使是同一个杂交组，在不同年度配制，其后代表现也不一定相同，这一结果与基因自由组合定律是一致的。基因自由组合定律认为位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。因此，在配子的形成过程中，即使是同一杂交组合，不同年份之间形成的配子也是不同的。此外，由于不同年度之间光、温等自然因子以及种植时间、管理方式、营养水平等因素，即使是同一亲本其开花时间以及花粉的质量也会受到不同程度的影响，进而影响杂交后代的表现。上述结果表明，应当重视当年表现优良的杂交组合，但如何实践和应用，需要行之有效的方法。
[0006]选择变异就是对获得的杂交种子进行育苗(实生苗)和移栽大田试验(实生苗圃)，每一棵种子就是一株实生苗(也称无性系)。根据实生苗在大田试验中的性状表现和育种目标优选劣汰，保留优良的单株进入下一步大田试验。在选择变异的过程中，经常采用的是单株选择法和基于家系评价的单株选择法。
[0007]传统的单株选择具体做法是将实生苗培育到一定株龄(大约在80
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100天)后，移栽至大田试验(实生苗圃)，其规格通常是按行距1
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1.2m，株距40
‑
60cm。研究表明，在实生苗圃
中，由于每一丛蔗茎就是一个无性系，群体量小，无性系相互间具有强烈的竞争效应，对性状表现产生会巨大影响，进而影响选择的准确性。此外，由于单株选择方法没有利用家系评价的核心思想(即不知道哪个家系表现优良)，因此，不仅每个家系在实生苗的种植数量上没有重点，针对性不足，而且由会造成试验地和人力物力的浪费，这也是单株选择效率低的一个重要原因。实践证明，单株选择法其效率不如基于家系评价的单株选择。
[0008]由于家系评价后再进行单株选择具有较高的育种效率，被广泛使用。其理论依据就是好的家系出好的品种，并且在好的家系中提高单株的入选率，可减少优良单株漏选的机率。其具体做法中大田试验种植与传统单株选方法相同，其不同的地方在于：首先对家系的性状(如产量、锤度、空蒲心、茎径等)表现进行评价并确定家系的综合表现，然后在表现优良的家系中进行单株选择，同时整体淘汰评价认为不好的家系。从上述可看出，不管是单株选择，还是基于家系评价的单株选择，最终目的就是将表现优良的单株从数量众多的杂交后代中优选出来。
[0009]实践证明，基于家系评价的单株选择有利于育种效率的提高，但仍然存在以下问题。一是在家系评价的过程中，由于每个无性系群体量小，竞争效应的影响仍然存在；二是大田试验种植时，还管是单株选择还是基于家系评价的单株选择，均是以实生苗的形式移栽，但在大田生产中，甘蔗的种植则是以种茎芽的形式，互相之间存在差异。此外，由于以实生苗的形式移栽，家系间或年度间成活率的波动较大，造成缺苗断垄，影响家系评价的结果；三是如果家系评价结果与实际表现存在偏差，同样也会造成家系实生苗种植数量上没有重点、针对性不足的问题；四是对于家系的表现，能有多少单株入选(入选率)是最直接的反映，但家系评价的过程中并不包含入选率的信息。
[0010]综上，要实现重视当年表现优良的杂交组合(家系)，最重要的工作就是要对家系的表现进行客观、准确的评价。我们经过多年的试验研究，以种苗圃代替实生苗圃(大田试验)，减少实生苗种植数量的盲目性和试验用地，以种茎芽代替实生苗进行种植，不仅消除与生产种植种茎芽的差异，而且扩大每个无性系的群体数量，减少竞争效应影响，同时在家系评价过程中强调入选信息的重要性，形成了一套能够提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，显著提高了甘蔗育种效率。

技术实现思路

[0011]本专利技术正是为了解决上述问题缺陷，提供一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法。本专利技术具有提高甘蔗品种培育效率的优点。
[0012]本专利技术采用如下技术方案实现。
[0013]一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，本专利技术所述的选育方法包括：
[0014]1、以占地面积小的种苗圃代替大面积的实生苗圃(大田试验)。每个甘蔗家系(杂交组合)按60
‑
100苗播种于育苗温室，同时将每个家系剩余的种子保存于能达到
‑
4摄氏度以下温度的设备中保存备用。育苗温室中的实生苗长至7
‑
9片真叶时移栽至种苗圃。种苗圃的规格按行距按40
‑
60cm、株距10
‑
30cm种植。
[0015]2、以种茎芽代替实生苗种植。待无性系长至每条蔗茎含有8
‑
15个种芽时，于11月
‑
次年3月份之间，适时收获种苗圃中每个家系无性系的种茎芽并种植于大田试验。需要指出的是，每个无性系多数会长出1条以上的蔗茎，但收砍时，每个无性系只砍蔗芽量最多的1条
蔗茎。
[0016]3、大田试验规格行长1.5
‑
2.5m、行宽1.0
‑
1.2m，大田试验设计按2重复设计，并设置2个对照，分别为新台糖22号和粤糖93
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159，均为生产上大面积推广应用的品种。大田试验种植时，将每个家系60
‑
100个无性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，其特征在于，所述的选育方法包括：步骤(1)利用占地面积小的种苗圃代替大面积的实生苗圃：杂种圃；步骤(2)通过种苗圃将实生苗培育成种茎芽并代替实生苗种植于大田试验，每个无性系种植1行并设置对照；步骤(3)进入成熟期后，对大田试验进行调查，测量家系和对照的锤度，选择家系中表现优良的无性系，并收集入选无性系的数量、锤度、优良程度A级和B级的数据；步骤(4)计算入选率(R)、家系平均锤度与对照锤度的增减(ΔB)、家系内入选无性系平均锤度与对照锤度的增减(Δb)和家系内入选无性系中A级材料的占比(P)；步骤(5)对R、ΔB、Δb和P分别赋与0.4、0.3、0.1和0.2的权重值，并根据公式V＝R
×
0.4+ΔB
×
0.3+Δb
×
0.1+P
×
0.2计算每个家系的综合得分值(V)，V值越大表示家系表现越好；步骤(6)列出V值大的家系清单，并将对应家系剩余的全部杂交种子进行实生苗培育，进入种苗圃和大田试验，选择优良的无性系进入下一阶段的大田试验。2.根据权利要求1所述的一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，其特征在于，所述的步骤(1)，每个甘蔗家系按60
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100苗播种于育苗温室，同时将每个家系剩余的种子保存于能达到
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4摄氏度以下温度的设备中保存备用；育种温室中的实生苗长至7
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9片真叶时，移栽至种苗圃。3.根据权利要求1所述的一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，其特征在于，种苗圃中待无性系长至每条蔗茎含有8
‑
15个种芽时，于11月
‑
次年3月份之间，收获种苗圃中每个家系无性系的蔗茎芽并种植于大田试验。4.根据权利要求1所述的一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，其特征在于，所述步骤(2)，大田试验规格行长1.5
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2.5m、行距1.0
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1.2m，设2个重复，并设置2个对照，分别为新台糖22号和粤糖93
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159。5.根据权利要求1所述的一种提高甘蔗杂交育种效率的选育方法，其特征在于，所述的步骤(3)，进入成熟期后，利用锤度计对每个家系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家勇，赵丽萍，姚丽，张静，胡鑫，夏红明，昝逢刚，张跃彬，任生林，赵勇，赵培方，覃伟，赵俊，吴才文，
申请(专利权)人：云南省农业科学院甘蔗研究所，
类型：发明
国别省市：