海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法
2023-05-30 19:30:41 1
專利名稱：海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法
技術領域：
本發明涉及一種雜交育種方法。
背景技術：
目前，國際上己鑑定出14種米草，在我國種植的米草分布面積最
廣的是大米草和互花米草。大米草(5^m'朋朋^ics )是1963年由 南京大學仲崇信教授從英國引入我國。大米草已列入《中國飼料學》
禾本科大米草屬多年生草本植物，具有很強的耐鹽、耐淹能力，最適生
於海灘潮間帶。年鮮草產量15-30t/hm2，適合放牧飼養牛、羊等反芻動 物。
互花米草(6bam'朋a7ter/7J'/7ara )是1979年由南京大學仲崇 信教授從美國引入我國。互花米草和大米草一樣，具有保灘護岸，促淤 造陸，綠化海灘，改善海灘生態環境等作用。由於互花米草比大米草植 株高大，產草量高，適合放牧詞養牛、羊等草食動物，可作為畜禽飼料、 魚類餌料、肥料和燃料，廣為人們所重視。
本申請發明和申請人陳啟康研究員，從事鹽土農業、海塗研究與開 發35年，研究和利用米草作為飼料飼養牛羊35年，立志把祖國海塗建 成綠色長城。1975年開始引種大米草，1980年引種互花米草，建立海 塗米草牧場8萬畝，創建了中國第一個大米草羊場——江蘇省啟東市黃 海灘羊場。承擔國家科委《海濱牧場實驗》及江蘇省、市科委8項科研 項目。利用米草放牧飼養牛羊，年飼養牛羊3000多頭，《海濱牧場實驗》項目1985年鑑定為國內首創。研究發現米草確實具有耐鹽、耐淹等優
良特性，但米草種籽小，結實率低，且難以收穫。
應該研究和利用米草的耐鹽、耐淹、產草量高等高效基因資源。 應該研究和利用水稻的籽粒飽滿、優質高產等高效基因資源。 水稻是主要的糧食作物之一，全世界約有1/2的人口以稻米為主食，
我國水稻種植面積及總產量均佔世界第一位。水稻品種資源豐富多彩，
種子飽滿，產量高，稻草又能用作牛羊飼料，為改良作物品種提供了良
好的種質資源條件。
應該研究和利用甜高粱的抗旱、耐鹽鹼、莖稈含糖最高等高效基
因資源。
甜高梁，也叫"二代甘蔗"。因為它上邊長糧食，下邊長甘蔗， 所以又叫"高梁甘蔗"。甜高梁可以生食、製糖、製酒，也可以加 工成優質飼料。甜高粱生長在乾旱地區，具有抗旱、耐澇、耐鹽鹼 等特性，在全球大多數貧民居住的半乾旱地區都可以生長。
甜高梁，株高3*5米左右，穗粒重40克左右，千粒重21克左右。 莖稈彈性強，抗倒伏。生育期130-135天。汁液含糖量20%左右。甜高 梁屬糧稈兼用型，莖稈產量10000斤/畝，籽粒產量300-600斤/畝。(品 種間存在差異)
在受乾旱和鹽漬土壤影響的地區，甜高粱"作物中的駱駝"可能成 為可持續農業發展的關鍵。 世界性的能源危機，激起了人們對可再生能源的興趣，甜高粱在生 物量能源系統中是第一位競爭者。糧食、能源與環境已成為當今世界上的重要課題。原國家科委早已將甜高粱列為《國家級科技成果重點推 廣計劃》項目，現又被列為"綠色扶貧工程"項目。
甜高粱莖稈中含有豐富的糖分，可作製糖、釀酒(酒精)、釀醋、造紙
的原料，又是生物能源的重要原料；籽粒可食用、飼用、釀造用；青貯
可作牲畜的飼草詞料，所以被人們稱為"三元作物"。
對米草物種生態控制最適宜的科學方法之一是替代作用，能不能用 米草甜高粱與水稻雜交種替代米草，這是本申請發明和申請人陳啟康研
究員一直在研究解決的難題。遠緣雜交能夠導入不同種屬植物的有利基 因，提高和改進植物品種的經濟性狀，出現近緣雜交不可比擬的多樣性 和新類型。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能選育出適合海塗生長的、耐鹽、糖含 量高的海塗米草、甜高粱、水稻雜交種的海塗米草、甜高粱、水稻雜交 糧飼能源兼用作物選育方法。
本發明的技術解決方案是
一種海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法，其
特徵是依次包括下列步驟-
(1) 以甜高粱為父本，水稻為母本進行屬間遠緣雜交，得甜高粱/
水稻雜交一代種子；
(2) 以海塗米草為父本，甜高粱/水稻雜交一代種為母本，進行雜 交，得到海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種；
(3) 釆取回交育種法，選育耐鹽、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地種植的品種。
步驟(1)雜交時，水稻去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開
花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調至41-42'C， 把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42X:，以達到殺雄效 果；溫水處理以後，陸續開穎，花開完時切除未開的穎花，已開穎的花 藥也要去除，去除花葯時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外露率和 結實率；去雄剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號。然後剪取甜高粱帶有雄 粉的花穗進行人工授粉，授粉後記錄雜交情況。
步驟(2)雜交時，甜高粱/水稻雜交一代去雄方法用溫湯去雄法 在父母本抽穗開花期，每天上午在玉米S X水稻早雜交一代開花前，用 盆盛滿溫水，將水溫調至41-42'C，把甜高粱/水稻雜交一代穗浸入溫水 中處理10分鐘，將水溫控制在41-42°C，以達到殺雄效果，溫水處理以 後，陸續開穎，花開完時必須切除未開的穎花，已開穎的花葯也要去除， 去除花葯時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外露率和結實率；去雄 剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號，然後剪取米草帶有雄粉的花穗進行人 工授粉，授粉後記錄雜交情況。
所述海塗米草是海塗大米草或互花米草。
釆取回交育種法，選育耐鹽、高產、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地
種植的品種的具體方法是
(1) 以海塗米草、甜高梁、水稻三元雜交種為母本、以水稻d…Cn 為父本回交，得回交一代B^;
(2) 以回交一代為母本，以水稻d…Cn為父本回交，南繁加代，得回交二代B^;
(3) 將回交二代在鹽鹼地試種篩選，從回交二代雜種中選能在鹽
鹼地正常生長的回交二代耐鹽株為母本，以水稻d…Cn為父本回交，得
回交三代BA;
(4) 將回交三代南繁加代、鹽鹼地試種篩選，從回交三代雜種中選擇能在鹽鹼地正常生長的回交三代耐鹽株為母本，以水稻G…Cn為父本回交，得回交四代BA;
(5) 將回交四代鹽鹼地試種篩選，從回交四代雜種中選擇能在鹽鹼地正常生長的回交四代耐鹽株為母本，以水稻d…Cn為父本回交，得回交五代BA;
(6) 對回交五代BsFi南繁加代，從回交五代B5Fi中選擇耐鹽單株自
交，符自交代BsF2;
(7) 對自交代BsF2進行海塗區試，海塗耐鹽性鑑定，從自交代BsF2中選擇能在含鹽量大於5%。的海塗上正常生長的耐鹽單株組成耐鹽群體自交，得自交代BsF3;
(8) 對自交代BsF3進行南繁加代，繼續選擇，選出穩定耐鹽、秸稈糖含量2 5%的品種。
本發明海塗米草、甜高粱、水稻屬間遠緣雜交方法，通過甜高粱、水稻優質高產經濟性狀和米草耐鹽基因種質資源發掘與創新，選育出耐鹽、優質、秸稈含糖量高、能在海塗鹽鹼地種植的米草/甜高粱/水稻糧飼、能源兼用作物新品系、新品種。這將對開發和利用我國廣闊的海塗具有巨大的經濟價值和社會意義。下面結合實施例對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
一種海塗米草、甜高梁、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法，其特徵是依次包括下列步驟
(O以甜高粱為父本，水稻為母本進行屬間遠緣雜交，得甜高粱/水稻雜交一代種子；進行田間種植試驗，秸稈糖份測定(糖含量須為2 5%)，同時進行分子檢測和細胞學分析，證明得到含有甜高粱遺傳成分的甜高粱/水稻雜交一代種；
(2) 以海塗米草為父本，甜高粱/水稻雜交一代種為母本，進行雜交，得到海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種；進行海塗鹽鹼地田間種植篩選試驗(鹽篩)(須在鹽含量大於5%)的鹽鹼地上正常生長)，秸稈糖份測定(糖含量須為2 5%)，同時進行分子檢測和細胞學分析，得到含有海塗米草、甜高粱、水稻遺傳成分的海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種。
(3) 釆取回交育種法，選育耐鹽、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地種植的品種。
步驟(1)雜交時，水稻去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調至41-42°C，把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42"C，以達到殺雄效果；溫水處理以後，陸續開穎，花開完時切除未開的穎花，已開穎的花葯也要去除，去除花葯時，剪去穎殼上部的1/3，以提高 頭外露率和結實率；去雄剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號。然後剪取甜高粱帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉後記錄雜交情況。
步驟(2)雜交時，甜高粱/水稻雜交一代去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開花期，每天上午在玉米6 X水稻早雜交一代開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調至41-42'C，把甜高粱/水稻雜交一代穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42'C，以達到殺雄效果，溫水處理以後，陸續開穎，花開完時必須切除未開的穎花，已開穎的花葯也要去除，去除花葯時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外露率和結實率；去雄剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號，然後剪取米草帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉後記錄雜交情況。
所述海塗米草是海塗大米草或互花米草。
釆取回交育種法，選育耐鹽、高產、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地
種植的品種的具體方法是
(1) 以海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種為母本、以水稻d…Cri為父本回交,得回交一代BiF,;水稻d…Cn為水稻的不同品種d、C2、…Cn。回交一代海塗試種，證明能在含鹽量大於5%。的海塗上正常生長。
(2) 以回交一代為母本，以水稻d…Cn為父本回交，南繁加代，得回交二代B^;
(3) 將回交二代在鹽鹼地試種篩選，從回交二代雜種中選能在含鹽量大於5%。的鹽鹼地正常生長的回交二代耐鹽株為母本(對母本選擇時，可同時對回交二代B^進行分子標記輔助選擇及細胞學檢測分析，證明選擇的母本含有海塗米草、甜高粱和水稻的遺傳成分)，以水稻d…Cn為父本回交，得回交三代B3F1;(4) 將回交三代南繁加代、鹽鹼地試種篩選，從回交三代雜種中
選擇能在含鹽量大於5°;的鹽鹼地正常生長的回交三代耐鹽株為母本(對母本選擇時，可同時對回交二代BA進行分子標記輔助選擇及細胞學檢測分析，證明選擇的母本含有海塗米草、甜高粱和水稻的遺傳成分)，以水稻d…Cn為父本回交，得回交四代BA;
(5) 將回交四代鹽鹼地試種篩選，從回交四代雜種中選擇能在鹽鹼地正常生長的回交四代耐鹽株為母本(對母本選擇時，可同時對回交二代BA進行分子標記輔助選擇及細胞學檢測分析，證明選擇的母本含有海塗米草、甜高粱和水稻的遺傳成分)，以水稻G…Cri為父本回交，得回交五代BsFn同時可以對五代B^自交，組成耐鹽性遺傳分析群體，對耐鹽基因和後代、雙親基因分子標記分析；
(6) 對回交五代BA南繁加代，從回交五代BA中選擇耐鹽單株自
交，得自交代BsF2;同時自交代BsF2可組成耐鹽性遺傳分析群體，對耐
鹽基因和後代、雙親基因分子標記分析；
(7) 對自交代BsF2進行海塗區試，海塗耐鹽性鑑定，從自交代BA中選擇能在含鹽量大於5%。的海塗上正常生長的耐鹽單株組成耐鹽群體自交，得自交代BsF3;
(8) 對自交代BsF3進行南繁加代，繼續選擇，選出穩定耐鹽、秸稈糖含量2 5%的品種。並可對獲得的品種進行分子標記鑑定，證明其含海塗米草、甜高粱和水稻的遺傳成分。
權利要求
1、一種海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法，其特徵是依次包括下列步驟(1)以甜高粱為父本，水稻為母本進行屬間遠緣雜交，得甜高粱/水稻雜交一代種子；(2)以海塗米草為父本，甜高粱/水稻雜交一代種為母本，進行雜交，得到海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種；(3)採取回交育種法，選育耐鹽、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地種植的品種。
2、 根據權利要求1所述的海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源 兼用作物選育方法，其特徵是步驟(1)雜交時，水稻去雄方法用溫 湯去雄法在父母本抽穗開花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫 水，將水溫調至41-42。C,把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制 在41-42°C，以達到殺雄效果；溫水處理以後，陸續開穎，花開完時切 除未開的穎花，已開穎的花葯也要去除，去除花葯時，剪去穎殼上部的 1/3，以提高柱頭外露率和結實率；去雄剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號。然後剪取甜高粱帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉後記錄雜交情況。
3、 根據權利要求1所述的海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法，其特徵是步驟(2)雜交時，甜高粱/水稻雜交一 代去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開花期，每天上午在玉米古X水稻早雜交一代開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調至41-42t:，把甜高粱/水稻雜交一代穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在4卜42"C， 以達到殺雄效果，溫水處理以後，陸續開穎，花開完時必須切除未開的 穎花，己開穎的花葯也要去除，去除花葯時，剪去穎殼上部的1/3，以 提高柱頭外露率和結實率；去雄剪穎後立即套袋隔離，掛牌編號，然後 剪取米草帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉後記錄雜交情況。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧 詞能源兼用作物選育方法，其特徵是所述海塗米草是海塗大米草或互 花米草。
5、 根據權利要求l、 2或3所述的海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧 飼能源兼用作物選育方法，其特徵是釆取回交育種法，選育耐鹽、高產、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地種植的品種的具體方法是(1) 以海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種為母本、以水稻d…Cn為父本回交，得回交一代B^;(2) 以回交一代為母本，以水稻d…Cn為父本回交，南繁加代， 得回交二代B2Fu(3) 將回交二代在鹽鹼地試種篩選，從回交二代雜種中選能在鹽 鹼地正常生長的回交二代耐鹽株為母本，以水稻d…Cn為父本回交，得 回交三代BA;(4) 將回交三代南繁加代、鹽鹼地試種篩選，從回交三代雜種中 選擇能在鹽鹼地正常生長的回交三代耐鹽株為母本，以水稻d…Cn為父 本回交，得回交四代B4F"(5) 將回交四代鹽鹼地試種篩選，從回交四代雜種中選擇能在鹽鹼地正常生長的回交四代耐鹽株為母本，以水稻CV"Cn為父本回交，得回交五代BsFn(6) 對回交五代B化南繁加代，從回交五代BA中選擇耐鹽單株自交，得自交代BsF2;(7) 對自交代B5F2進行海塗區試，海塗耐鹽性鑑定，從自交代BA 中選擇能在含鹽量大於5%。的海塗上正常生長的耐鹽單株組成耐鹽群體 自交，得自交代BsF3;(8) 對自交代BsF3進行南繁加代，繼續選擇，選出穩定耐鹽、秸 稈糖含量2 5%的品種。
全文摘要
本發明公開了一種海塗米草、甜高粱、水稻雜交糧飼能源兼用作物選育方法，包括以甜高粱為父本，水稻為母本進行屬間遠緣雜交，得甜高粱/水稻雜交一代種子；以海塗米草為父本，甜高粱/水稻雜交一代種為母本，進行雜交，得到海塗米草、甜高粱、水稻三元雜交種；採取回交育種法，選育耐鹽、莖稈含糖高、能在海塗鹽鹼地種植的品種。本發明海塗米草、甜高粱、水稻屬間遠緣雜交方法，通過甜高粱、水稻優質高產經濟性狀和米草耐鹽基因種質資源發掘與創新，選育出耐鹽、優質、秸稈含糖量高、能在海塗鹽鹼地種植的米草/甜高粱/水稻糧飼、能源兼用作物新品系、新品種。
文檔編號A01H1/04GK101647388SQ200910183939
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者陳啟康 申請人:陳啟康