一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法
2023-10-17 12:15:59 1
專利名稱：一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法
技術領域：
本發明屬於作物遺傳育種技術領域，尤其涉及一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法。
背景技術：
小豆起源於我國，在亞洲東南、東北部及喜瑪拉雅高地國家有悠久的栽培歷史，也是我國主要食用豆類之一，其蛋白含量高，並含多種胺基酸、維生素及豐富的鈣、鐵、磷元素。儘管小豆被視為「小作物」，在我國常年播種面積已達40萬公頃，總產68萬噸，在亞洲血統人群的食物消費組成及國際食用豆類貿易中佔有重要地位。我國小豆種質資源極為豐富，截止「十一五」末，已有8000多份小豆種質資源被編目、入庫，佔世界小豆種質資源的56%。蛀食性害蟲綠豆象一直嚴重困擾著中國小豆的生產與貯存，也制約著中國小豆的出口創匯。中國小豆年種植面積已增加到600萬畝以上，其中10-15%用於出口，由於不抗豆象，每年約有50%左右小豆品質受到損失。每年因豆象危害就損失產量1.7-2.6億公斤，造成直接經濟損失8.8-10.4億元。綠豆象是小豆、綠豆、豇豆等食用豆類重要的倉庫害蟲，在任何種植和貯藏小豆的地方均可發生。在我國，綠豆象一般每年可發生5 8代，南方可達12代。綠豆象的初侵染在田間發生，成蟲在嫩豆莢上產卵，卵羽化成幼蟲後穿過莢蛀人種子內部取食，並隨小豆收穫而帶人倉內危害，成蟲羽化後引起第二次侵染。在一個生活周期內，因綠豆象的危害可損失產量30 56%，如再次侵染危害更重，甚至整倉小豆被損。目前，生產上防治豆象危害的方法主要為磷化鋁燻蒸法，這不僅增加了食用豆生產的成本，而且容易導致農藥殘留，造成環境汙染，影響食用者身體健康。防治豆象危害最為經濟且環保的方法是培育抗豆象品種，利用作物本身的抗性防止豆象危害。小豆是綠豆象的主要寄主，為了尋找抗豆象小豆種質資源，多個國內外研究機構對收集的栽培及野生小豆種質資源進行了抗豆象評價，但迄今為止，在現有的小豆種質資源中沒有發現抗豆象種質材料，大部分小豆種質資源表現為完全感豆象。然而，在小豆的幾個近緣野生種中發現了能夠抗豆象的材料。由於缺乏直接的抗豆象小豆種質資源，國內外有關小豆抗豆象育種的報導較少。小豆的抗豆象育種建立在豇豆屬其它物種的基礎之上，栽培飯豆被認為是重要的抗豆象基因來源，因為它對3種豆象具有完全抗性，且其食用安全性已經被證明。小豆抗豆象育種目前採用的是幼胚拯救和橋梁親本的途徑。但小豆與飯豆間的雜交親和性很低，當用小豆作為母本時，幼嫩的雜交莢一般能夠正常發育，但生長IOd左右，幼莢開始萎縮不育；而當用飯豆作為母本時則不能正常結莢。在雜交莢未敗育前進行幼胚培養，可以得到Fl代植株並正常結實。Kaga等利用小豆「Erimoshouzu」作母本與飯豆「Kagoshima」雜交,通過幼胚拯救獲得了後代植株。Siriwardhan e等證實小豆近緣野生種V.riukiuensis可作為小豆和飯豆間的橋梁親本。後來Tomooka等又證實小豆近緣野生種V.nakashimae、V.minima也可作為小豆和飯豆間的橋梁親本，從而進一步擴大了橋梁親本可選擇的範圍。由於抗豆象特性來自於普通飯豆，本身不會引起有關轉基因的安全性爭論。如該抗豆象種質能應用於生產，將使我國小豆的存儲期大為加長，使我國小豆在國內外競爭中處於有利地位。
發明內容
本發明提供了一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，旨在解決目前防治豆象危害的方法主要為磷化鋁燻蒸法，不僅增加了食用豆生產的成本，而且容易導致農藥殘留，造成環境汙染，影響食用者身體健康的問題。本發明的目的在於提供一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，該方法包括以下步驟:步驟一，以抗豆象飯豆作父本、半野生小豆作母本，雜交獲得Fl代種子，並通過抗豆象鑑定篩選出抗豆象半野生小豆新種質；步驟二，將抗豆象半野生小豆新種質與常規小豆品種進行雜交，對雜交獲得的後代籽粒分別進行抗豆象鑑定選擇，篩選獲得的具有抗性的單株；步驟三，以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代後，鑑別回交後代，獲得具有抗豆象特性的小豆品種。進一步，在步驟二中，常規小豆品種為長江流域主栽品種蘇紅I號。進一步，抗豆象鑑定採用室內人工接蟲方法，將各個育種品系及抗、感親本健康種子分別放入Φ6(:πι和Hlcm的小塑料盒中，不加蓋，隨機放入大塑料盒內，上面蓋二層黑布，置於養蟲架上，養蟲室溫度控制在27°`C ±2°C，並保持黑暗和相對高溼，每個大塑料盒內放入400 500對剛羽化I 3d的成蟲，平均每份被鑑定材料8對，在盒內各材料上隨機產卵，至感蟲親本每粒種子著卵量在5粒以上時，將已接蟲材料取出，除去所有成蟲，待接蟲40 45d後，調查每份材料的受害粒數，並根據受害率評價抗性等級。進一步，根據受害率評價抗性等級的評價標準為:當種子被害率為O 10%時，則為高抗豆象品種，等級為I級；當種子被害率為10.1 35%時，則為抗豆象品種，等級為3級；當種子被害率為35.1 65%時，則為中抗豆象品種，等級為5級；當種子被害率為65.1 90%時，則為感抗豆象品種，等級為7級；當種子被害率大於90%時，則為高感抗豆象品種，等級為9級。進一步，在步驟三中，以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交時，需要在海南和溫室加代。本發明提供的半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，以抗豆象飯豆作父本、半野生小豆作母本，雜交獲得Fl代種子，並通過抗豆象鑑定篩選出抗豆象半野生小豆新種質；將抗豆象半野生小豆新種質與常規小豆品種進行雜交，對雜交獲得的後代籽粒分別進行抗豆象鑑定選擇，篩選獲得的具有抗性的單株；以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代後，鑑別回交後代，獲得具有抗豆象特性的小豆品種；該半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，節約成本，提高了經濟效益，降低了農藥殘留，保證了食用者的身體健康，延長了小豆貯藏期，提高了小豆的商品品質，有力地提升了小豆商品在國內外競爭中的地位，具有較強的推廣與應用價值。
圖1是本發明實施例提供的半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法的實現流程圖；圖2是本發明實施例提供的半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的雜交過程示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定發明。
圖1示出了本發明實施例提供的半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法的實現流程。該方法包括以下步驟:在步驟SlOl中，以抗豆象飯豆作父本、半野生小豆作母本，雜交獲得Fl代種子，並通過抗豆象鑑定篩選出抗豆象半野生小豆新種質；在步驟S102中，將抗豆象半野生小豆新種質與常規小豆品種進行雜交，對雜交獲得的後代籽粒分別進行抗豆象鑑定選擇，篩選獲得的具有抗性的單株；在步驟S103中，以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代後，鑑別回交後代，獲得具有抗豆象特性的小豆品種。在本發明實施例中，在步驟S102中，常規小 品種為長江流域王栽品種蘇紅I號。在本發明實施例中，抗豆象鑑定採用室內人工接蟲方法，將各個育種品系及抗、感親本健康種子分別放入06cm和Hlcm的小塑料盒中，不加蓋，隨機放入大塑料盒內，上面蓋二層黑布，置於養蟲架上，養蟲室溫度控制在27°C ±2°C，並保持黑暗和相對高溼，每個大塑料盒內放入400 500對剛羽化I 3d的成蟲，平均每份被鑑定材料8對，在盒內各材料上隨機產卵，至感蟲親本每粒種子著卵量在5粒以上時，將已接蟲材料取出，除去所有成蟲,待接蟲40 45d後，調查每份材料的受害粒數，並根據受害率評價抗性等級。在本發明實施例中，根據受害率評價抗性等級的評價標準為:當種子被害率為O 10%時，則為高抗豆象品種，等級為I級；當種子被害率為10.1 35%時，則為抗豆象品種，等級為3級；當種子被害率為35.1 65%時，則為中抗豆象品種，等級為5級；當種子被害率為65.1 90%時，則為感抗豆象品種，等級為7級；當種子被害率大於90%時，則為高感抗豆象品種，等級為9級。在本發明實施例中，在步驟S103中，以栽培品種作為回交母本、以抗 象雜交後代為父本進行回交時，需要在海南和溫室加代。下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。如圖1及圖2所示，本發明的技術方案是:A半野生抗豆象小豆新種質的創造
利用抗豆象飯豆與半野生小豆配製雜交組合，注意用半野生小豆做母本，抗豆象飯豆為父本(反交成功率只有正交的10%)。獲得雜交Fl代種子。把收穫的雜交後代種子在海南進行冬季加代，在田間進行抗豆象的初步鑑定，同時在實驗室內對以上雜交後代進行抗豆象的再次鑑定。通過綜合選擇方法篩選出高抗豆象的單株留至下季備用。B半野生抗豆象小豆新種質與栽培小豆雜交把上一季獲得的抗豆象半野生小豆新種質與長江流域主栽品種蘇紅I號配製雜交組合。對獲得的雜交組合的後代單株分別進行抗豆象選擇，對篩選得到的具有以上抗性的單株留備後用。C通過與常規親本逐步回交的方法獲得具有抗豆象特性的小豆新種質通過以栽培品種作為回交母本，以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代至BC5(在海南和溫室加代)，鑑別回交後代，使其具有抗豆象特性。有益效果:1、節約成本，提高經濟效益:獲得的抗豆象小豆新種質與傳統的不抗豆象小豆相比，可徹底摒棄傳統田間防止綠豆象的農藥以及種子儲藏期間的磷化鋁燻蒸，節約成本40-60元/畝，降低了紅小豆的生產成本。同時在不影響品質的前提下，可降低豆象對小 生廣的危害，提聞廣量達20%以上；2、降低農藥殘留，環境友好:傳統的藥物防蟲易導致農藥殘留，造成環境汙染，影響食用者身體健康，而利用該方法獲得的新種質無農藥殘留，也不存在轉基因的安全性問題，環境友好；3、延長了小豆貯藏期，提高小豆的商品品質，有力提升了小豆商品在國內外競爭中的地位。
本發明利用半野生小豆為媒介，用抗豆象飯豆(3 )與半野生小豆(早)進行雜交，獲得雜交Fl代種子後再與常規小豆雜交後與該親本多次回交，成功獲得抗豆象的栽培小豆新種質。證明半野生小豆可作為小豆和飯豆間的橋梁親本，擴大了橋梁親本可選擇的範圍。實施時間:2004-2010年實施地點:江蘇省農科院，江蘇省農科院海南南繁基地實施方案:A半野生抗豆象小豆新種質的創造利用抗豆象飯豆(TrOOl,引進自泰國農業大學)與半野生小豆(Y001,引進自泰國農業大學)配製雜交組合,注意用YOOl做母本，TrOOl為父本(反交成功率只有正交的10%)。獲得雜交Fl代種子。把收穫的雜交後代種子在海南進行冬季加代，採用尼龍網遮蓋隔離區法對以上雜交後代進行抗豆象的鑑定，篩選出高抗豆象的單株留至下季備用。抗豆象鑑定參照ARC-AVRDC的綠豆和國際熱帶農業中心(CIAT)的菜豆抗豆象鑑定技術，採用室內人工接蟲方法。將各個育種品系及抗、感親本健康種子分別放入Φ6αιι和Hlcm的小塑料盒中，不加蓋,隨機放入大塑料盒內(66cmX44cmX 18cm),上面蓋二層黑布，置於養蟲架上。養蟲室溫度控制在27°C ±2°C，並保持黑暗和相對高溼。每個大塑料盒內放入400 500對剛羽化I 3d的成蟲，平均每份被鑑定材料8對，讓其在盒內各材料上隨機產卵，至感蟲親本每粒種子著卵量大約在5粒以上時，將已接蟲材料取出，除去所有成蟲。待接蟲40 45d後，調查每份材料的受害粒數，並根據受害率評價其抗性等級，評價標準見表I。表I紅小豆育種品系抗蟲性評價標準
權利要求
1.一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 步驟一，以抗豆象飯豆作父本、半野生小豆作母本，雜交獲得Fl代種子，並通過抗豆象鑑定篩選出抗豆象半野生小豆新種質； 步驟二，將抗豆象半野生小豆新種質與常規小豆品種進行雜交，對雜交獲得的後代籽粒分別進行抗豆象鑑定選擇，篩選獲得的具有抗性的單株； 步驟三，以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代後，鑑別回交後代，獲得具有抗豆象特性的小豆品種。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟二中，常規小豆品種為長江流域主栽品種蘇紅I號。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，抗豆象鑑定採用室內人工接蟲方法，將各個育種品系及抗、感親本健康種子分別放入Φ 6cm和Hlcm的小塑料盒中，不加蓋，隨機放入大塑料盒內，上面蓋二層黑布，置於養蟲架上，養蟲室溫度控制在27°C ±2°C，並保持黑暗和相對高溼，每個大塑料盒內放入400 500對剛羽化I 3d的成蟲，平均每份被鑑定材料8對，在盒內各材料上隨機產卵，至感蟲親本每粒種子著卵量在5粒以上時，將已接蟲材料取出，除去所有成蟲,待接蟲40 45d後，調查每份材料的受害粒數，並根據受害率評價抗性等級。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，根據受害率評價抗性等級的評價標準為: 當種子被害率為O 10%時，則為高抗豆象品種，等級為I級； 當種子被害率為10.1 35%時，則為抗豆象品種，等級為3級； 當種子被害率為35.1 65%時，則為中抗豆象品種，等級為5級； 當種子被害率為65.1 90%時，則為感抗豆象品種，等級為7級； 當種子被害率大於90%時， 則為高感抗豆象品種，等級為9級。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟三中，以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交時，需要在海南和溫室加代。
全文摘要
本發明屬於作物遺傳育種技術領域，提供了一種半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，以抗豆象飯豆作父本、半野生小豆作母本，雜交獲得F1代種子，並通過抗豆象鑑定篩選出抗豆象半野生小豆新種質；將抗豆象半野生小豆新種質與常規小豆品種進行雜交，對雜交獲得的後代籽粒分別進行抗豆象鑑定選擇，篩選獲得的具有抗性的單株；以栽培品種作為回交母本、以抗豆象雜交後代為父本進行回交，回交5代後，鑑別回交後代，獲得具有抗豆象特性的小豆品種；該半野生抗豆象小豆雜交獲得抗豆象小豆的方法，節約了成本，降低了農藥殘留，保證了食用者的身體健康，延長了小豆貯藏期，提高了小豆的商品品質，有力地提升了小豆商品在國內外競爭中的地位。
文檔編號A01H1/02GK103109735SQ20131006268
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者袁星星, 陳新, 崔曉豔, 顧和平, 陳華濤, 張紅梅, 唐於銀 申請人:江蘇省農業科學院