兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種選育及栽培方法與流程

2023-04-29 00:56:36

本發明屬於農作物育種與栽培技術領域，涉及一種兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種的選育及栽培方法。

背景技術：

使用除草劑除草是現代農業生產的基本措施。穀子本身不抗除草劑，而且由於粒小難以精量播種，幾千年來一直依靠人工間苗和除草，嚴重製約了穀子規模化、集約化生產，是產業發展的關鍵制約因素，因此，培育和應用抗除草劑品種是穀子實現輕簡化、規模化生產的關鍵。目前，生產上應用的穀子簡化栽培品種主要是單抗拿捕淨類型品種，噴施拿捕淨時只能殺死單子葉雜草，而對雙子葉雜草無效，去除谷地的雙子葉雜草比較困難。因此，培育兼抗拿捕淨和咪唑啉酮類除草劑的品種成為我們育種者的工作目的，利用兩種除草劑，可以根治谷地裡的大部分雜草，且成本降低。

但是，單純的抗除草劑品種只能實現化學除草，而能既化學除草又能化學間苗的抗除草劑品種實際上是由2-3個姊妹系組成的多系品種，其原理是培育抗、不抗或抗不同抗除草劑的穀子新品種及同型姊妹系，並將抗、不抗或抗不同抗除草劑的穀子新品種及同型姊妹系按一定比例混配，形成多系品種，在保證較大的播種量發揮群體頂土作用的前提下，利用其對除草劑的抗性差異，根據出苗情況，通過有選擇地噴施特定除草劑達到同時間苗和除草的目的。

因此，培育兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨兩種除草劑的穀子新品種並研究其配套栽培技術，在採用除草劑間苗除草方面具有更大的靈活性，除草劑成本也較低。

技術實現要素：

本發明為了解決上述問題，設計了一種兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種的選育及栽培方法，本發明方法得到了兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子新品種。

本發明為實現其目的採用的技術方案是：

一種兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種的選育方法，該選育方法步驟中包括：

(1)以抗拿捕淨的穀子為母本，與抗咪唑啉酮類除草劑的穀子進行雜交，得到F1代，然後噴施咪唑啉酮類除草劑；

(2)將噴施咪唑啉酮類除草劑後的F1代種子自交4-5代、並噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨，在高世代選擇得到穀子品種。

利用兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種培育「兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子新品系+單抗咪唑啉酮類除草劑同型姊妹系+不抗除草劑同型姊妹系」組成的多系品種；利用兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子品種培育「兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子新品系+單抗咪唑啉酮類除草劑近等基因系+不抗除草劑近等基因系」組成的多系品種。

「兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子新品系+單抗咪唑啉酮類除草劑同型姊妹系+不抗除草劑同型姊妹系」組成的多系品種的選育方法步驟包括：

A、以抗拿捕淨的穀子為母本，與抗咪唑啉酮類除草劑的穀子進行雜交，得到F1代，然後噴施咪唑啉酮類除草劑，F1代自交得到F2代；

B、F2代幼苗期同時噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨，殺死完全不抗除草劑和抗一種除草劑的穀苗，對F2代選出的每個單株收穫的部分種子進行苗期抗咪唑啉酮類除草劑鑑定，淘汰完全不抗除草劑和單抗拿捕淨除草劑的單株；

C、F3代各株系苗期50％只噴施咪唑啉酮類除草劑，50％同時噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨，淘汰噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨後沒有死苗的株系以及全部穀苗均死亡的株系，對F3代選出每個單株收穫的部分種子進行苗期抗除草劑鑑定，選擇兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的單株、單抗咪唑啉酮類除草劑的單株和對二者均不抗的單株，下一代進行對比選擇，直至選育出兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子、單抗咪唑啉酮類除草劑的姊妹系和對二者均不抗的姊妹系，將三者混合，三者混配形成多系品種。

「兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子新品系+單抗咪唑啉酮類除草劑近等基因系+不抗除草劑近等基因系」組成的多系品種的選育方法步驟包括：

A、以兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨的穀子為父本，與不抗除草劑的穀子進行雜交，得到F1代，然後以不抗除草劑的穀子為輪迴親本，回交4-5代，每代均在苗期噴施拿捕淨和咪唑啉酮類除草劑；

B、回交之後得到種子再自交2-3代，從中選擇得到穀子品種，同時選育出單抗咪唑啉酮類除草劑的近等基因系和對拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑均敏感的不抗除草劑近等基因系，三者混配形成多系品種。

採用半精量播種，該栽培方法步驟中包括：

A、在冀魯豫夏谷區適宜播期為6月15-25日，行距0.35-0.4米，畝播種量0.8-1.0kg；

太行山區春播適宜播期5月20-6月10日，行距0.38-0.42米，畝播種量0.7-0.8kg；

B、出苗後6-9天，根據出苗情況噴施除草劑：噴施咪唑啉酮類除草劑，只殺不抗系，實現化學間苗、除草；若穀苗很多，同時噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨，殺死單抗咪唑啉酮類除草劑姊妹系(或近等基因系)和不抗系，同時實現化學間苗、除草。

所述的步驟B中，只噴施咪唑啉酮類除草劑時，每畝噴施5％咪唑乙煙酸100-150ml或25％咪唑煙酸20-30ml，對水20-40kg。

所述的步驟B中，噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨時，用藥量為每畝5％咪唑乙煙酸100-120ml或25％咪唑煙酸20-30ml、12.5％拿捕淨80-90ml。

本發明的有益效果在於：應用該方法選育出兼抗拿捕淨和咪唑啉酮類除草劑的穀子新品種冀谷35。該品種是國內外第一個兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨兩種除草劑的穀子新品種，可靈活留苗。2012年，該穀子品種在產量比較試驗中比對照冀谷19增產6.56％。經多點鑑定，熟期適中，綜合性狀優良。該品種2013-2014年區域試驗平均畝產366.8kg，較對照冀谷19增產7.63％，居2013-2014年參試品種第3位。該品種富硒、富含γ-氨基丁酸，綜合抗病能力強。

具體實施方式

下面對本發明方法進行詳細說明。

實施例1

1、選育過程

2008年春，在試驗站溫室配製組合K359×M4-1，母本K359是河北省農林科學院穀子研究所選育的高產優質抗拿捕淨品種冀谷25其中的一個株系，父本M4-1是河北省農林科學院穀子研究所創製的抗咪唑啉酮類除草劑育種材料。2008年夏，通過噴施咪唑啉酮類除草劑篩選出F1代真雜交種。2009年F2代M460噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨選出6個單株；2009年海南南繁F3代H381(M460-3)噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨選出10個單株；2010年F4代M702(H381-10)選出8個單株；2010年海南南繁F5代HM223(M702-7)選出7個單株；2011年F6代M1088(HM223-5)選出4個單株，並且混收株行種子準備2012年產量比較試驗。2012年F7代M2173(M1088-2)選育出23個單株南繁，表現出結實好、抗倒性好、熟期適中，熟相好，兼抗拿捕淨和咪唑啉酮類除草劑。同時，選育出農藝性狀、綜合性狀相近的單抗咪唑啉酮類除草劑、不抗除草劑的配套姊妹系。新品系出圃，代號為M2173，後經全國穀子品種鑑定委員會鑑定，定名為冀谷35。

2、品種特徵特性

冀谷35是國內外第一個兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨兩種除草劑的穀子新品種。

可靈活留苗：冀谷35由三種長相基本一致的兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨姊妹系、單抗咪唑啉酮類除草劑姊妹系、不抗除草劑姊妹系混配組成，可靈活留苗。

優質：粗脂肪含量高達5.4％，小米色澤鮮黃光亮、煮粥粘香。

富硒：根系集硒能力強，在富硒土壤自然吸收小米硒含量達到富硒標準。

富含γ-氨基丁酸：具有降低血壓、防止動脈硬化、增強記憶力等功能。

高產：該品種在2013-2014年國家穀子品種區域試驗中，平均畝產366.8kg，較對照冀谷19增產7.63％，國家穀子品種生產試驗平均畝產401.7kg，較對照增產8.59％。

抗旱：1級高度耐旱。

綜合抗病能力強：1級高抗鏽性，2級抗紋枯病、谷瘟病，白髮病、紅葉病、線蟲病發病率0.33-1.81％。

3、產量

2012年，該穀子品種在產量比試驗中比對照冀谷19增產6.56％。經多點鑑定，熟期適中，綜合性狀優良。該品種2013-2014年區域試驗平均畝產366.8kg，較對照冀谷19增產7.63％，居2013-2014年參試品種第3位。2013年區域試驗平均畝產331.0kg，較對照增產6.77％，居參試品種第3位；2014年區域試驗平均畝產402.5kg，較對照增產8.34％，居參試品種第9位，14個試點12點增產、增產幅度在3.17％-27.20％之間；2點減產，減產幅度在0.66％-1.58％之間。變異係數4.69％，適應度85.7％；兩年24點次區域試驗20點次增產、增產幅度為1.50％-27.20％，增產點率為83.3％。

4、栽培技術

在冀魯豫夏谷區適宜播期為6月15-25日，行距0.35-0.4米，畝播種量0.8-1.0kg，北京以南太行山區春播適宜播期5月20-6月10日，行距0.4米，畝播種量0.75kg。

(1)兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨品種。精量播種不間苗，出苗後6-9天，每畝噴施5％咪唑乙煙酸100-150ml或25％咪唑煙酸20-30ml，可殺掉單雙子葉雜草；15天左右若新生雜草太多時，噴施12.5％拿捕淨80-100ml。

(2)兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨品種+不抗除草劑品種。半精量播種，出苗後6-9天，每畝噴施5％咪唑乙煙酸100-150ml或25％咪唑煙酸20-30ml，可殺掉單雙子葉雜草和不抗除草劑品種，實現化學間苗、除草；15天左右若新生雜草太多時，噴施12.5％拿捕淨80-100ml。

(3)兼抗咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨品種+單抗咪唑啉酮類除草劑品種+不抗除草劑品種。半精量播種，出苗後6-9天根據出苗情況噴施除草劑：一般情況下，每畝噴施5％咪唑乙煙酸100-150ml或25％咪唑煙酸20-30ml，只殺雜草和不抗除草劑品種，實現化學間苗、除草；若穀苗很多，同時噴施咪唑啉酮類除草劑和拿捕淨，用藥量為每畝5％咪唑乙煙酸100-120ml或25％咪唑煙酸20-30ml、12.5％拿捕淨80-90ml，殺死雜草、單抗咪唑啉酮類除草劑品種和不抗除草劑品種，同時實現化學間苗、除草。

注意兩種除草劑都要在無風晴天噴施，防止飄散到其它谷田和其它作物上，壟內和壟間都要均勻噴施。

本發明穀子品種適宜山東、河南、河北夏谷區及北京、河北東部、遼寧南部春谷區種植。

本發明所述的咪唑啉酮類除草劑是ALS類除草劑中的一類除草劑，包括咪唑乙煙酸、咪唑煙酸、甲咪唑煙酸、甲氧咪草煙。

實施例2

兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子的抗性遺傳分析：

(1)本發明兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子種質抗性遺傳穩定，多代自交抗性水平未發生變化。

(2)抗感材料雜交，雜交一代表現抗除草劑，F2代符合3:1的抗感分離，回交一代符合1:1的抗感分離。正交與反交結果一致。說明穀子抗拿捕淨性狀、抗咪唑啉酮類除草劑性狀分別由一對核顯性基因控制。

實施例3

兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子種質抗性基因的第二效應分析：

(1)在不同密度(30株/平方米，50株/平方米)，三種不同模式種植抗感近等基因系(100％兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑穀子群體，50％抗性、50％感性混合群體，100％感性群體)，5次重複，每小區15平方米；

(2)不同時期對農藝性狀進行調查，通過比較不同群體，不同條件抗感近等基因系的結果；

(3)研究結果表明穀子獲得兼抗拿捕淨、咪唑啉酮類除草劑基因不會降低農藝性狀水平效應。