一种大穗、大粒小麦种子的育种方法
阅读说明：本技术 一种大穗、大粒小麦种子的育种方法 (Breeding method of large-ear and large-grain wheat seeds ) 是由 程魁 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明属于小麦育种技术领域,具体为一种大穗、大粒小麦种子的育种方法,该大穗、大粒小麦种子的育种方法包括低茎麦种的基因突变、低茎麦种的定向培育、大穗麦种和大粒麦种的杂交、易倒伏大穗大粒麦种的选取、易倒伏大穗大粒麦种和新型低茎麦种的杂交以及新型抗倒伏大穗大粒麦种的选取,通过辐照使得低茎麦种的基因发生突变,进而可以获得麦茎更矮的小麦,随后将其与易倒伏大穗大粒麦种进行杂交,可以获得新型抗倒伏大穗大粒麦种,通过降低麦茎高度,可以使大穗、大粒小麦重新获取抗倒伏的能力。(The invention belongs to the technical field of wheat breeding, and particularly relates to a method for breeding big ears and big grain wheat seeds, which comprises gene mutation of low-stem wheat seeds, directional culture of low-stem wheat seeds, hybridization of big ear wheat seeds and big grain wheat seeds, selection of easily lodging big ear and big grain wheat seeds, hybridization of easily lodging big ear and big grain wheat seeds and novel low-stem wheat seeds, and selection of novel lodging-resistant big ear and big grain wheat seeds.)
技术领域
本发明涉及小麦育种技术领域，具体为一种大穗、大粒小麦种子的育种方法。
背景技术
小麦育种是指人们按照自己的意愿，利用基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)，有目的、有计划地获得人们所需要的小麦新品种。小麦上常见的优良性状包括大穗、大粒、密穗、抗病、抗倒伏等，这些优良性状均可以提高小麦产量。大穗型小麦种，穗头少，相应的田间空隙大，利于小麦通风透气，因此小麦在生长季病害会少很多，而密穗型小麦穗头多，田间密集，后期易发病害；且大穗型小麦茎秆低抗倒伏能力强，密穗型小麦茎秆高易出现倒伏。因此现阶段中大穗型小麦种更受种植户的欢迎。
现有的大穗、大粒的小麦已达到一定的标准，随着麦粒及麦穗的增大，当空气流动使，小麦容易被风吹倒，从而出现倒伏现象，而小麦倒伏又会降低小麦的产量，因此需要对小麦进行重新育种，降低小麦麦秆高度，从而使大穗、大粒的小麦重新具备抗倒伏的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大穗、大粒小麦种子的育种方法，以解决上述背景技术中提出的现有的大穗、大粒小麦的麦秆高度较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大穗、大粒小麦种子的育种方法，该大穗、大粒小麦种子的育种方法如下：
步骤一：选取低茎麦种放入X射线源中进行辐照处理，可以获得初代低茎麦种，然后对初代低茎麦种进行培育，可以获得初代低茎小麦，随后对初代低茎小麦进行杂交育种，可以获得二代低茎麦种，然后对二代低茎麦种进行培育，可以获得二代低茎小麦；
步骤二：从二代低茎小麦中选择麦茎高度为50～60cm小麦，进行自交育种，然后对其进行定向培育，直至其后代不在出现性状分离，然后以此小麦中麦茎高度为50～60cm的小麦所育的麦种为新型低茎麦种；
步骤三：选取大穗麦种及大粒麦种进行培育，然后对其进行杂交育种，可以初代大穗大粒麦种，然后对初代大穗大粒麦种进行培育可以获得初代大穗大粒小麦，对初代大穗大粒小麦进行自交育种，然后对其进行培育，获得二代大穗大粒小麦，从二代大穗大粒小麦中选取麦穗长度大于20cm且麦粒干重大于45g的小麦作为三代大穗大粒麦种；
步骤四：对三代大穗大粒麦种进行培育，然后进行自交育种，即可获得易倒伏大穗大粒麦种；
步骤五：将易倒伏大穗大粒麦种和新型低茎麦种进行培育，然后进行杂交育种，可以获得初代新型麦种，然后对初代新型麦种进行培育，随后进行自交育种并对其进行培育，然后以此小麦中麦穗长度大于20cm、麦粒干重大于45g且麦茎高度为50～60cm的小麦所育的麦种为新型抗倒伏大穗大粒麦种。
优选的，所述步骤一种的辐照条件为，辐照剂量率15Gy/min，辐照距离为25cm，辐射时间为3min。
优选的，所述步骤二中，当二代低茎小麦中所有小麦的麦茎高度均大于60cm或小于50cm时，则重复步骤一，直至二代低茎小麦中出现麦茎高度为50～60cm小麦。
优选的，所述新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的培育温度为12～16℃，光照强度为2000Lx，每日光照时间为12.5h。
优选的，所述新型低茎麦种在选育过程中，小麦的种植密度为144～169cm2/株，所述易倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的种植密度为256～289cm2/株，所述新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的种植密度为225～256cm2/株。
优选的，所述新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育完成后，对其进行培育，培育时，小麦的种植密度为144～289cm2/株。
优选的，所述新型抗倒伏大穗大粒麦种在选取过程中，麦穗长度接为20～25cm，麦粒干重接近45～50g。
优选的，所述低茎麦种的型号为泛麦803，所述大穗麦种的型号为京麦9号，所述大粒麦种的型号为中麦875。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过辐照使得低茎麦种的基因发生突变，进而可以获得麦茎更矮的小麦，随后将其与易倒伏大穗大粒麦种进行杂交，可以获得新型抗倒伏大穗大粒麦种，通过降低麦茎高度，可以使大穗、大粒小麦重新获取抗倒伏的能力；
2)相比于传统γ射线引发种子的基因产生突变，X射线也可以引发种子基因产生突变，且X射线对人体为危害更小。
附图说明
图1为本发明新型低茎麦种的培育状况表格；
图2为本发明易倒伏大穗大粒麦种的培育状况表格；
图3为本发明新型抗倒伏大穗大粒麦种的培育状况表格；
图4为本发明新型抗倒伏大穗大粒麦种的种植密度情况表；
图5为本发明新型抗倒伏大穗大粒麦种的细分表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种大穗、大粒小麦种子的育种方法，该大穗、大粒小麦种子的育种方法如下：
步骤一：选取低茎麦种放入X射线源中进行辐照处理，可以获得初代低茎麦种，然后对初代低茎麦种进行培育，可以获得初代低茎小麦，相对于高茎，小麦中低茎为隐性基因，所以初代低茎小麦的麦秆均较高，随后对初代低茎小麦进行杂交育种，可以获得二代低茎麦种，然后对二代低茎麦种进行培育，可以获得二代低茎小麦，杂交的后代会出现形状分离，此时二代低茎小麦的麦秆会出现高低不同；
步骤二：从二代低茎小麦中选择麦茎高度为50～60cm小麦，小麦的麦秆过低不利于小麦的收割，小麦的高度过高会导致其抗倒伏能力变弱，进行自交育种，然后对其进行定向培育，即在后代中选取麦茎高度为50～60cm小麦再次进行自交育种，直至其后代不在出现性状分离，由于纯合子的后代不会产生性状分离，这样可以将纯合子和杂合子区分出来，由于辐照会导致的基因突变会遗传数代，即数代内的小麦种子的基因都容易发生基因突变，进行多代培育，也可以稳定小麦种子的基因，然后以此小麦中麦茎高度为50～60cm的小麦所育的麦种为新型低茎麦种，这时的新型低茎麦种均为纯合子；
步骤三：选取大穗麦种及大粒麦种进行培育，然后对其进行杂交育种，可以初代大穗大粒麦种，然后对初代大穗大粒麦种进行培育可以获得初代大穗大粒小麦，相对于小穗和小粒，小麦中的大穗和大粒是隐性基因，所以作为杂合子的初代大穗大粒小麦还需要进行再次育种，对初代大穗大粒小麦进行自交育种，然后对其进行培育，获得二代大穗大粒小麦，由于性状分离的原因，此时二代大穗大粒小麦中会出现大穗小粒、大穗大粒、小穗小粒和小穗大粒的小麦，此时从二代大穗大粒小麦中选取麦穗长度大于20cm且麦粒干重大于45g的小麦作为三代大穗大粒麦种，本发明中麦粒干重指的是该株小麦中随机选30颗麦粒的总重，此时麦穗长度大于20cm且麦粒干重大于45g即为大穗大粒的小麦，该小麦作为纯合子，正常状态下，其后代不会产生性状分离；
步骤四：对三代大穗大粒麦种进行培育，然后进行自交育种，即可获得易倒伏大穗大粒麦种；
步骤五：将易倒伏大穗大粒麦种和新型低茎麦种进行培育，然后进行杂交育种，可以获得初代新型麦种，初代新型麦种为杂合子，然后对初代新型麦种进行培育，随后进行自交育种并对其进行培育，然后以此小麦中麦穗长度大于20cm、麦粒干重大于45g且麦茎高度为50～60cm的小麦所育的麦种为新型抗倒伏大穗大粒麦种，此时这些性状均为隐形基因，同时拥有这三种性状的小麦均为纯合子。
步骤一种的辐照条件为，辐照剂量率15Gy/min，辐照距离为25cm，辐射时间为3min。
步骤二中，当二代低茎小麦中所有小麦的麦茎高度均大于60cm或小于50cm时，则重复步骤一，直至二代低茎小麦中出现麦茎高度为50～60cm小麦，基因突变具有不定向性，所以该步骤可能需要重复多次。
新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的培育温度为12～16℃，光照强度为2000Lx，每日光照时间为12.5h。
新型低茎麦种在选育过程中，小麦的种植密度为144～169cm2/株，新型低茎麦种对阳光遮挡较少，因此可以通过提高密度来降低种植面积，易倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的种植密度为256～289cm2/株，新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育过程中，小麦的种植密度为225～256cm2/株，易倒伏大穗大粒麦种和抗倒伏大穗大粒麦种均需要更多的阳光，因此种植的较为稀疏。
新型抗倒伏大穗大粒麦种在选育完成后，对其进行培育，培育时，小麦的种植密度为144～289cm2/株，通过多组实验来确定本大穗、大粒小麦种子的最佳种植密度。
新型抗倒伏大穗大粒麦种在选取过程中，麦穗长度接为20～25cm，麦粒干重接近45～50g，麦穗过长或麦粒干重过大会导致小麦易倒伏，同时当小麦中出现麦穗长度大于25cm或麦粒干重超过50g的小麦时，则表示该小麦可能在自然环境下出现基因突变，此时不选取该小麦，也可以避免纯合子小麦中混入杂合子小麦。
低茎麦种的型号为泛麦803，大穗麦种的型号为京麦9号，大粒麦种的型号为中麦875。
图一为新型低茎麦种的培育状况表格，选取100粒取低茎麦种进行辐照处理，然后有50粒没有发芽，45粒发芽后麦秆高度为正常高度，5粒发芽后麦秆高度偏高，然后以45粒发芽的小麦进行杂交育种获得二代低茎麦种，选取100粒二代低茎麦种进行培育，其中二代低茎麦种中有59粒发芽成长后，麦茎高度在50～60cm之间，然后对其进行自交育种，获得三代低茎麦种，然后选取100粒三代低茎麦种进行培育，以此类推，直到七代低茎麦种长成后，此时孕育的小麦不在出现性状分离，此时以七代低茎麦种长成的小麦进行自交育种，即可获得新型低茎麦种；
图2为易倒伏大穗大粒麦种的培育状况表格，将大穗麦种及大粒麦种进行杂交育种，获得初代大穗大粒麦种，然后随机选取100粒初代大穗大粒麦种，进行自交育种可以获得二代大穗大粒麦种，此时选取100粒麦穗长度为20～25cm，麦粒干重在45～50g的二代大穗大粒麦种进行培育及自交育种，直至四代无性状分离情况，然后以该麦种为易倒伏大穗大粒麦种；
图3为新型抗倒伏大穗大粒麦种的培育状况表格，将易倒伏大穗大粒麦种和新型低茎麦种进行杂交育种，获得初代新型麦种，然后随机选取100粒初代新型麦种进行自交育种，获得二代新型麦种，然后从二代新型麦种中选取100粒，麦穗长度为20～25cm，麦粒干重在45～50g，麦茎高度50～60cm的麦种进行培育及自交育种，直至四代无性状分离情况，然后以该麦种为新型抗倒伏大穗大粒麦种；
图4为新型抗倒伏大穗大粒麦种的种植密度情况表，有表格可以看出，当种植密度196～225cm2/株时，亩产量可以达到最高，此时每亩小麦产量可达541～579kg；
图5为新型抗倒伏大穗大粒麦种的细分表，图中A组表示麦粒干重在45～47.5g，麦茎高度为50～55cm的新型抗倒伏大穗大粒麦种，B组表示麦粒干重在45～47.5g，麦茎高度为55～60cm的新型抗倒伏大穗大粒麦种，C组表示麦粒干重在47.5～50g，麦茎高度为50～55cm的新型抗倒伏大穗大粒麦种，D组表示麦粒干重在47.5～50g，麦茎高度为55～60cm的新型抗倒伏大穗大粒麦种，其中A、B、C、D四组小麦的种植密度均为196～225cm2/株。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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