一种氮磷高效小麦品种选育方法与流程

1.本发明属于农业育种领域，涉及一种可提高小麦氮磷利用效率的小麦品种选育方法，具体涉及一种高效准确系统的氮磷高效小麦品种选育方法。


背景技术：

2.传统的氮磷高效小麦品种选育方法一般是在品种选育高世代(f5代以上)进行氮磷利用特性鉴定，将高代品系分别种植在正常处理、低氮处理、低磷处理条件下，成熟期测定产量，并拔取单位面积单株，测定单位面积地上部氮、磷含量，计算氮、磷素吸收利用效率，从而选取氮磷高效品种。采用这种传统方法选育氮磷高效品种存在效率低、耗时长且精准性不高等缺点。目前缺乏氮磷高效小麦品种系统选育方法，且还没有统一的鉴定标准。


技术实现要素：

3.本发明为解决现有选育氮磷高效品种存在效率低、耗时长且精准性不高的问题，提出一种氮磷高效小麦品种选育方法，该方法可以快速准确地选育出氮磷高效小麦品种，并且可以实现养分高效品种培育的精确性，并大大降低了选择成本。
4.本发明的技术方案为：一种氮磷高效小麦品种选育方法，包括以下步骤：(1)组配杂交组合，将所得f1代种子种植在高肥和低肥两个处理区，1寸1粒播种，在不同生育时期调查综合农艺性状，成熟期收获种子，人工测量千粒重，选择在高肥和低肥两个处理下，综合农艺性状均优良、千粒重均大于48g材料进入f2代。
5.上述的生育时期包括：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期。
6.综合农艺性状包括：株高、长势、分蘖、有效穗数、穗粒数、千粒重、抗病性、熟相等。
7.高肥处理为：目标产量为每亩600公斤肥力水平。
8.低肥处理为：目标产量为每亩400公斤肥力水平。
9.综合农艺性状优良的评价标准为：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
10.(2)f2代在低肥处理下选择，每个杂交组合种植1000株左右，3寸1粒播种，通过田间观察和室内考种，选择综合农艺性状优良、耐低肥能力强的单株进入f3代。
11.上述的耐低肥能力强表现为：低肥处理下长势强壮，单株有效穗数10个以上，穗粒数34个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
12.(3)f3代在高肥和低肥处理下同时选择，选择在低肥处理下综合农艺性状优良耐低肥能力强，且高肥处理下丰产性好的材料，进入f4代。每个f2单株种子在高肥和低肥处理下均种植，3寸1粒。
13.丰产性好的评价标准：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上。
14.(4)f4代种植在正常肥力水平下，2寸1粒，选择高产且综合农艺性状优良的株系进
入f5代。
15.(5)f5代在正常肥力水平下进行小区产量品系比较初级试验，以国家或省区试对照为对照品种，每个小区0.02亩，机械播种。收获后测量整个小区的籽粒产量，选择产量较对照品种提高5％以上的品系进入产量品比正式试验。
16.(6)在正常肥力水平下，对参加产量品比正式试验的品系进行选择，以区试对照为对照品种，每个小区0.02亩，3次重复，机械播种。收获后测量整个小区的籽粒产量，选择产量较对照品种提高5％以上的品系参加品种审定品比试验。同时，将入选品系进行氮、磷利用特性鉴定。
17.(7)氮、磷利用特性鉴定试验设置正常(npk)、减氮(pk)和减磷(nk)三个处理，处理区间设置至少2米宽的隔离带。减氮处理比正常处理减氮50％，减磷处理比正常处理减磷60％。对照品种选用种植区域的区试对照品种和研究区域公认的氮、磷均高效品种。材料按4行/小区种植，行长2米，行距23.3厘米，株距3.3厘米。
18.评价指标：按公式(1)分别计算3次重复氮效率指数(nui)、磷效率指数(pui)，取平均值，计算结果保留三位小数：nui(pui)＝g
4t
·
g
‑
1c
·
g
c
·
(g
4t
)
‑1………………………
(1)式中：nui(pui)：氮(磷)效率指数；g
t
：待测材料减氮(磷)处理籽粒产量；g
c
：待测材料正常处理籽粒产量；g
c
：对照品种正常处理籽粒产量；g
t
：对照品种减氮(磷)处理籽粒产量。
19.评价标准：按照表1的标准，冬小麦氮利用特性鉴定是在正常施肥和氮胁迫两种施肥水平下，根据氮效率指数(nui)来评价检测样品的氮利用特性。
20.按照表1的标准，冬小麦磷利用特性鉴定是在正常施肥和磷胁迫两种施肥水平下，根据磷效率指数(pui)来评价检测样品的磷利用特性。
21.表1氮、磷利用效率鉴定等级划分(8)根据氮效率指数和磷效率指数，筛选出氮高效、磷高效和氮磷协同高效品系。
22.本发明的有益效果为：传统的方法是各世代选择均在正常处理下进行，只在高世代进行氮磷利用特性鉴定，利用这种方法选育出氮磷高效品种的几率很低，且通过鉴定，多数品种都不属于氮磷高
效类型的。本发明提供的氮磷高效小麦品种选育方法，可以快速准确的选育出氮磷高效小麦品种。本发明在f1代进行丰产性等综合农艺性状调查时，还进行耐低肥性筛选(即在高肥和低肥两个条件下选择)，f2代完全在低肥条件下选择，f3代又在高肥和低肥两个条件下选择，f4代及其以后世代均在正常处理下选择，并在高世代进行氮磷利用特性鉴定。本发明从f1代开始进行耐低肥性筛选，可以实现养分高效品种培育的精确性，并大大降低了选择成本。
23.本发明另一个关键改进点是氮磷利用特性鉴定标准的改变，本发明利用氮效率指数和磷效率指数评价品种的氮、磷利用特性，可以快速准确对品种进行评价。而传统的评价指标较多，且不统一；鉴定程序较复杂，效率较低。
具体实施方式
24.下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，以便于对本发明技术方案的理解，但并不用于对本发明保护范围的限制。
25.实施例1本实施例的氮磷高效小麦品种选育方法，包括以下步骤：(1)2013年开始组配杂交组合，以(郑资08h486
‑0‑
5)f5代优株为母本，周麦26为父本组配杂交组合，f1代种植在高肥和低肥两个处理下，1寸1粒播种，选择不同生育期综合农艺性状表现均优异的组合，选取60穗混脱种子种植f2代，所选种子千粒重均大于48g。
26.上述的生育时期包括：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期。
27.综合农艺性状包括：株高、长势、分蘖、有效穗数、穗粒数、千粒重、抗病性、熟相等。
28.高肥处理为：目标产量为每亩600公斤肥力水平。
29.低肥处理为：目标产量为每亩400公斤肥力水平。
30.综合农艺性状优良的评价标准为：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
31.(2)f2代在低肥处理下种植，机械播种，17米行长，3寸1粒，共1200株。通过田间抗病性、株型、落黄性等农艺性状调查，结合室内株高、分蘖、穗型、结实率、籽粒饱满度等性状，选择4个综合农艺性状优良、耐低肥能力强的单株进入f3代。
32.上述的耐低肥能力强表现为：低肥处理下长势强壮，单株有效穗数10个以上，穗粒数34个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上，落黄好。
33.(3)将入选的每个单株的种子分成两份，以满足f3代在高肥和低肥两个处理下种植。每个单株种子在高肥和低肥处理下均种植2行，3寸1粒，4米行长。人工接条锈菌，调查抗病性、株型、分蘖、茎秆强度等主要农艺性状，选择在低肥处理下综合性状优良耐低肥能力强，且高肥处理下丰产性好的材料，两个处理下分别按株系收获2行种子，室内考察籽粒性状、品质性状等，选择优良株系13h152
‑5‑
1种植f4代。该品系品质属于中强筋，蛋白质含量15.0％，湿面筋含量31.1％，吸水率58.2％，形成时间6.2min，稳定时间8.0min。
34.丰产性好的评价标准：长势强壮，株高80cm左右，单株有效穗数12个以上，穗粒数36个以上，千粒重50g以上，白粉病、条锈病等病害达中抗以上。
35.(4)f4代在正常肥力处理下种植，每个系种植1行，2寸1粒，4米行长。继续调查抗病性丰产性等主要农艺性状，选择高产且综合农艺性状优良的13h152
‑5‑1‑
2优良品系参加下
一年产量品比试验。连续两年产比试验结果13h152
‑5‑1‑
2品系均比区试对照周麦18增产5％以上。国家良种联合攻关连续两年产量品比试验该品系较对照周麦18平均增产6.4％。高抗条锈病、中抗白粉病、叶锈病和纹枯病，高感赤霉病。
36.(5)在正常(npk)、减氮(pk)和减磷(nk)三个处理下，分别鉴定13h152
‑5‑1‑
2品系的氮、磷利用特性，对照品种为百农207。连续两年鉴定结果显示，13h152
‑5‑1‑
2品系氮效率指数和磷效率指数分别平均为1.827(>1.300)和1.282(>1.100)。因此，选育出了高产氮磷均高效的小麦新品种郑麦1905。
37.对比实施例(1)2013年开始组配杂交组合，以(郑资08h486
‑0‑
5)f5代优株为母本，周麦26为父本组配杂交组合，f1代选择在高肥处理下综合农艺性状表现优异的组合，选取60穗混脱种子种植f2代。
38.(2)f2代在正常肥力水平下种植，机械播种，17米行长，3寸1粒，共1200株。通过田间抗病性、株型、落黄性等农艺性状调查，结合室内株高、分蘖、穗型、结实率、籽粒饱满度等性状，选择2个综合农艺性状优良的单株进入f3代。
39.(3)f3代继续种植在正常肥力水平下，上一代入选的单株种子种植2行，3寸1粒，4米行长。人工接条锈菌，调查抗病性、株型、分蘖、茎秆强度等主要农艺性状，将综合性状优良的株系收获2行种子，室内考察籽粒性状、品质性状等，选择农艺性状优良的株系13h152
‑2‑
1种植f4代。
40.(4)f4代继续在正常肥力水平下种植，每个系种植1行，2寸1粒，4米行长。继续调查抗病性丰产性等主要农艺性状，选择农艺性状优良品系13h152
‑2‑1‑
3参加下一年产量品比试验。产比试验结果13h152
‑2‑1‑
3品系与区试对照(周麦18)相比平产。
41.(5)f5代在正常(npk)、减氮(pk)和减磷(nk)三个处理下，分别鉴定氮、磷利用特性。氮效率指数和磷效率指数分别为0.872(<0.899)和0.745(<0.899)，鉴定13h152
‑2‑1‑
3品系为氮、磷均低效型。
42.以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。