一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法

1.本发明涉及农业种植技术领域，具体为一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法。


背景技术：

2.甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。全世界有一百多个国家出产甘蔗，最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。甘蔗中含有丰富的糖分、水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁等物质，主要用于制糖及水果食用。
3.通过甘蔗杂交育种提高甘蔗糖分是甘蔗育种的重要目标。甘蔗是有性杂交育种，无性繁殖的作物，而甘蔗蔗糖分是稳定遗传的性状，在有性世代选育出的高糖超高糖种质材料，与高糖超高糖品种的培育密切相关。杂种圃是甘蔗有性世代主要性状的评价观察圃，但是常规杂种圃存在以下缺点：1.土地利用成本高甘蔗有性世代株系数量多，常规杂种圃每亩种植苗量2000-2500苗，种植密度行距1.1-1.2m
×
株距0.2-0.3m，入选率低，通常只有1-2％；2.种植人工成本高按常规种植杂种圃，每万苗种植成本10-15个工时，按150元/天计算，种植成本1500-2250元；3.选育种用工成本高，选育超高糖种质材料的几率不高完成10000个株系的主要性状普查约需要20个工，很难选育出锤度超出26％以上的超高糖种质材料。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的问题，提供一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法，包括：
5.s1.每年3月上旬，将待播种的杂交种子在播种前浸泡在浸泡液中10-15min，得到浸泡种子；
6.s2.在育苗盘内填入育苗基质，在基质中播入浸泡种子，并浇透水一次，之后用双层拱形膜保温、保湿，待3-5天浸泡种子发芽出苗后，每天白天揭膜通风、浇水，晚上盖膜，保持膜内温度不高于30℃、湿度不低于70％，每6-7天浇液肥一次，至实生苗生长至有5-6片叶时剪叶假植，假植苗继续用双层拱形膜保温、保湿，并每天注意通风透光，每7天浇液肥一次；
7.s3.假植后继续用双层拱形膜保温保湿1周，之后逐渐增加每天揭膜透光时间，让育苗盘内保持适宜的温度、湿度，预防苗期立枯病等病害；每周浇营养液1次，保证齐苗壮苗，直到3个月株龄以上得到实生苗；
8.s4.建立杂种圃，将步骤s3所得实生苗定植到杂种圃中预先准备好的密植苗墒面，建立密植杂种圃，种植密度为0.3m
×
0.3m，每亩可种植实生苗5000-5442苗；
9.s5.待甘蔗生长到10-11月株龄时，将每个株系的主茎砍下，重点普查基部3节以下
锤度，筛选超高糖种质材料；
10.s6.根据步骤s1-s5筛选高糖、超高糖种质材料的主要技术特征：在杂种圃阶段改常规杂种圃为密植杂种圃，每亩地实生苗种植量从2000-2500苗增加到5000-5442苗，每万苗实生苗土地需求从常规的5亩降低到2亩，至获得高锤度、超高糖甘蔗种质。
11.步骤s1所述浸泡液包括：50％多菌灵可湿性粉剂。所述多菌灵可湿性粉剂浓度为1％。
12.步骤s2-s3所述育苗营养液包括：n:p:k＝15：15：15的复合肥100-200g，溶入10l水中，营养液主要成分总含量为1-2％。
13.步骤s4所述密植基质包括：种植土100份，发酵蔗渣有机肥20-30份；制备方法为：首先将配方量的蔗渣、复合肥、硫酸钾通过蔗叶还田的方式，一次性施于地上，按常规方法开挖植蔗沟，让配方量的蔗渣肥自然发酵2-3个月，成为蔗渣有机肥。
14.本发明的有益效果在于：
15.1.本发明可以实现在杂种圃中密植甘蔗实生苗，从而实现在较小面积的杂种圃范围内种植足够多的实生苗，避免因土地面积限制而造成实生苗的损失，提高土地利用效率及选育种效率。
16.2.本发明显著降低了杂种圃选种、主要工农艺性状普查的人工成本。
17.3.本发明将杂种圃选种、选种圃定植时间节点统一安排，可较方便的开展工、农艺性状普查，获得高糖、超高糖的种质材料，而普查后砍收的种苗即时栽种建立选种圃，可大大降低人工与时间成本。
18.4.本发明在杂种圃阶段改常规杂种圃为密植杂种圃，每亩地实生苗种植量从2000-2500苗增加到5000-5442苗，每万苗实生苗土地需求从常规的5亩降低到2亩，同时大大缩小了选种活动范围，可更方便的普查基部3节以下锤度，进而筛选出高糖、超高糖的甘蔗种质材料，省去常规杂种圃选种后再次砍种的环节，有效提高选种效率，降低选育种成本。
具体实施方式
19.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.实施例1
21.一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法，包括：
22.s1.在杂交种子收获风干期，准备田园土：有机肥：河沙＝3：1：0.5的基质，120℃、高压灭菌2小时，冷却后装入育苗盘中备用。于每年3月上旬，将播种前的甘蔗种子浸泡在浸泡液中10-15min，得到浸泡种子。
23.s2.将浸泡种子从浸泡液中捞出，并用干燥河沙充分搓揉均匀，将其即时播于预先准备好的育苗盘中，加盖河沙，并浇透水一次，加盖双层拱形膜保温保湿3-5天。待浸泡种子发芽后，白天打开拱形膜端口，通风透光，晚上继续封闭端口处，保温保湿，每周浇营养液1次，至实生苗生长至5-6片叶时，假植到预先准备好基质的假植盘中。
24.s3.假植后继续用双层拱形膜保温保湿1周，之后逐渐增加每天揭膜透光时间，让育苗盘内保持适宜的温度、湿度，预防苗期立枯病等病害。每周浇营养液1次，保证齐苗壮苗，直到3个月株龄以上定植建立杂种圃。
25.s4.与常规的实生苗定植方法不同，本方法将实生苗种植到预先准备好的密植苗床墒面，建立密植杂种圃，种植密度为0.3m
×
0.3m，每亩可种植实生苗5000-5442苗。
26.s5.待甘蔗生长到10-11月株龄时，将每个株系的主茎砍下，重点普查基部3节以下锤度，筛选高糖超高糖种质材料。
27.根据步骤s1-s5筛选高糖、超高糖种质材料的主要技术特征：在杂种圃阶段改常规杂种圃为密植杂种圃，每亩地实生苗种植量从2000-2500苗增加到5000-5442苗，每万苗实生苗土地需求从常规的5亩降低到2亩，同时大大缩小了选种活动范围，可更方便的普查基部3节以下锤度，进而筛选出高糖、超高糖的甘蔗种质材料，省去常规杂种圃选种后再次砍种的环节，有效提高选种效率，降低选育种成本。
28.步骤s1所述浸泡液包括：多菌灵；所述多菌灵可湿性粉剂1％拌种，杀死种子表面细菌，预防苗期立枯病。
29.步骤s2所述密植基质包括：种植土100份，硫酸钾1-3份、复合肥15-20份。
30.步骤s2-s3所述营养液包括：水100份，复合肥0.01-0.03份。
31.步骤s3-s4所述密植苗床包括：首先将上季收获废弃的蔗梢蔗叶用机械粉碎，按配方量的放入15：15：15的复合肥、硫酸钾，耕整土地、开挖植蔗沟，让蔗渣等在田间自然发酵2-3个月，获得蔗渣有机肥；在实生苗定植于大田之前，将预先开挖好的植蔗沟3沟并成1墒，让墒面土壤与有机肥充分混合后得到所述密植苗床。
32.步骤s5所述普查锤度与高糖超高糖种质材料的关系式：甘蔗蔗糖分(％)＝平均锤度(％)
×
1.0825-7.703。
33.步骤s1-s5所述高糖超高糖种质的标准：基部3节以下锤度高于24％，为高糖种质，基部3节以下锤度高于26％为超高糖种质，基部3节以下锤度高于30％，为特高糖种质，达到世界领先水平。
34.利用s1-s5的方法对品种间杂交、自交，品种与云瑞亲本杂交、云瑞亲本自交等19个组合进行筛选，结果：超高糖种质材料组合入选率为68.42％，高糖种质材料入选率26.38％，超高糖种质材料入选率9.91％，特高糖种质材料入选率0.17％，虽然锤度高于30％的种质材料只有3份，但是这已经达到国际领先水平。
35.实施例2
36.一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法，包括：
37.s1.在杂交种子收获风干期，准备田园土：有机肥：河沙＝3：1：0.5的基质，120℃、高压灭菌2小时，冷却后装入育苗盘中备用。于每年3月上旬，将播种前的甘蔗种子浸泡在浸泡液中10-15min，得到浸泡种子。
38.s2.将浸泡种子从浸泡液中捞出，并用干燥河沙充分搓揉均匀，将其即时播于预先准备好的育苗盘中，加盖河沙，并浇透水一次，加盖双层拱形膜保温保湿3-5天。待浸泡种子发芽后，白天打开拱形膜端口，通风透光，晚上继续封闭端口处，保温保湿，每周浇营养液1次，至实生苗生长至有5-6片叶时，假植到预先准备好基质的假植盘中。
39.s3.假植后继续用双层拱形膜保温保湿1周，之后逐渐增加每天揭膜透光时间，让育苗盘内保持适宜的温度、湿度，预防苗期立枯病等病害。每周浇营养液1次，保证齐苗壮苗，直到3个月株龄以上定植建立杂种圃。
40.s4.与常规的实生苗定植方法不同，本方法将实生苗种植到预先准备好的密植苗
床墒面，建立密植杂种圃，种植密度为0.3m
×
0.3m，每亩可种植实生苗5000-5442苗。
41.s5.待甘蔗生长到10-11月株龄时，将每个株系的主茎砍下，重点普查基部3节以下锤度，筛选高糖超高糖种质材料。
42.根据步骤s1-s5筛选高糖、超高糖种质材料的主要技术特征：在杂种圃阶段改常规杂种圃为密植杂种圃，每亩地实生苗种植量从2000-2500苗增加到5000-5442苗，每万苗实生苗土地需求从常规的5亩降低到2亩，同时大大缩小了选种活动范围，可更方便的普查基部3节以下锤度，进而筛选出高糖、超高糖的甘蔗种质材料，省去常规杂种圃选种后再次砍种的环节，有效提高选种效率，降低选育种成本。
43.步骤s1所述浸泡液包括：多菌灵；所述多菌灵可湿性粉剂1％拌种，杀死种子表面细菌，预防苗期立枯病。
44.步骤s2所述密植基质包括：种植土100份，硫酸钾1-3份、复合肥15-20份。
45.步骤s2-s3所述营养液包括：水100份，复合肥0.01-0.03份。
46.步骤s3-s4所述所述密植苗床包括：首先将上季收获废弃的蔗梢蔗叶用机械粉碎，按配方量的放入15：15：15的复合肥、硫酸钾，耕整土地、开挖植蔗沟，让蔗渣等在田间自然发酵2-3个月，获得蔗渣有机肥；在实生苗定植于大田之前，将预先开挖好的植蔗沟3沟并成1墒，让墒面土壤与有机肥充分混合后得到所述密植苗床。
47.步骤s5所述普查锤度与高糖超高糖种质材料的关系式：甘蔗蔗糖分(％)＝平均锤度(％)
×
1.0825-7.703。
48.步骤s1-s5所述高糖超高糖种质的标准：基部3节以下锤度高于24％，为高糖种质，基部3节以下锤度高于26％为超高糖种质，基部3节以下锤度高于30％，为特高糖种质，达到世界领先水平。
49.利用s1-s5的方法对筛选出超高糖种质的16个组合中的品种间杂交、自交的3个组合进行筛选，结果：超高糖种质组合的入选率为18.75％，高糖种质材料的入选率为10.26％，超高糖种质材料的入选率为5.30％，特高糖种质的入选率0.08％，虽然锤度高于30％的种质材料只有1份，但是这已经达到国际领先水平。
50.实施例3
51.一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法，包括：
52.s1.在杂交种子收获风干期，准备田园土：有机肥：河沙＝3：1：0.5的基质，120℃、高压灭菌2小时，冷却后装入育苗盘中备用。于每年3月上旬，将播种前的甘蔗种子浸泡在浸泡液中10-15min，得到浸泡种子。
53.s2.将浸泡种子从浸泡液中捞出，并用干燥河沙充分搓揉均匀，将其即时播于预先准备好的育苗盘中，加盖河沙，并浇透水一次，加盖双层拱形膜保温保湿3-5天。待浸泡种子发芽后，白天打开拱形膜端口，通风透光，晚上继续封闭端口处，保温保湿，每周浇营养液1次，至实生苗生长至有5-6片叶时，假植到预先准备好基质的假植盘中。
54.s3.假植后继续用双层拱形膜保温保湿1周，之后逐渐增加每天揭膜透光时间，让育苗盘内保持适宜的温度、湿度，预防苗期立枯病等病害。每周浇营养液1次，保证齐苗壮苗，直到3个月株龄以上定植建立杂种圃。
55.s4.与常规的实生苗定植方法不同，本方法将实生苗种植到预先准备好的密植苗墒面，建立密植杂种圃，种植密度为0.3m
×
0.3m，每亩可种植实生苗5000-5442苗。
56.s5.待甘蔗生长到10-11月株龄时，将每个株系的主茎砍下，重点普查基部3节以下锤度，筛选超高糖种质材料。
57.根据步骤s1-s5筛选高糖、超高糖种质材料的主要技术特征：在杂种圃阶段改常规杂种圃为密植杂种圃，每亩地实生苗种植量从2000-2500苗增加到5000-5442苗，每万苗实生苗土地需求从常规的5亩降低到2亩，同时大大缩小了选种活动范围，可更方便的普查基部3节以下锤度，筛选出高糖、超高糖的甘蔗种质材料，省去常规杂种圃选种后再次砍种的环节，有效提高选种效率，降低选育种成本。
58.步骤s1所述浸泡液包括：多菌灵；所述多菌灵可湿性粉剂1％拌种，杀死种子表面细菌，预防苗期立枯病。
59.步骤s2所述密植基质包括：种植土100份，硫酸钾1-3份、复合肥15-20份。
60.步骤s2-s3所述营养液包括：水100份，复合肥0.01-0.03份。
61.步骤s3-s4所述所述密植苗床包括：首先将上季收获废弃的蔗梢蔗叶用机械粉碎，按配方量的放入15：15：15的复合肥、硫酸钾，耕整土地、开挖植蔗沟，让蔗渣等在田间自然发酵2-3个月，获得蔗渣有机肥；在实生苗定植于大田之前，将预先开挖好的植蔗沟3沟并成1墒，让墒面土壤与有机肥充分混合后得到所述密植苗床。
62.步骤s5所述普查锤度与高糖超高糖种质材料的关系式：甘蔗蔗糖分(％)＝平均锤度(％)
×
1.0825-7.703。
63.步骤s1-s5所述高糖超高糖种质的标准，基部3节以下锤度高于24％，为高糖种质，基部3节以下锤度高于26％为超高糖种质，基部3节以下锤度高于30％，为特高糖种质，达到世界领先水平。
64.利用s1-s5的方法对筛选出超高糖种质的16个组合中的品种与云瑞亲本间杂交、云瑞亲本自交的13个组合进行筛选，结果：高糖超高糖种质组合的入选率为62.5％，高糖种质材料的入选率为23.88％，超高糖种质材料的入选率为8.64％，特高糖种质的入选率0.16％，虽然锤度高于30％的种质材料只有2份，但是这已经达到国际领先水平。
65.实施例4
66.一种利用杂种圃密植获得高锤度、超高糖甘蔗种质的选育方法，包括：
67.s1.在杂交种子收获风干期，准备田园土：有机肥：河沙＝3：1：0.5的基质，120℃、高压灭菌2小时，冷却后装入育苗盘中备用。于每年3月上旬，将播种前的甘蔗种子浸泡在浸泡液中10-15min，得到浸泡种子。
68.s2.将浸泡种子从浸泡液中捞出，并用干燥河沙充分搓揉均匀，将其即时播于预先准备好的育苗盘中，加盖河沙，并浇透水一次，加盖双层拱形膜保温保湿3-5天。待浸泡种子发芽后，白天打开拱形膜端口，通风透光，晚上继续封闭端口处，保温保湿，每周浇营养液1次，至实生苗生长至有5-6片叶时，假植到预先准备好基质的假植盘中。
69.s3.假植后继续用双层拱形膜保温保湿1周，之后逐渐增加每天揭膜透光时间，让育苗盘内保持适宜的温度、湿度，预防苗期立枯病等病害。每周浇营养液1次，保证齐苗壮苗，直到3个月株龄以上定植建立杂种圃。
70.s4.按常规的定植实生苗建立杂种圃，将实生苗种植到预先准备好的种植沟，建立常规杂种圃，种植密度为1.1-1.2m
×
0.25-0.3m，每亩可种植实生苗2000-2500苗。
71.s5.待甘蔗生长到10-11月株龄时，重点普查基部3节以下锤度，筛选超高糖种质材
料，待适当时间再砍种建立选种圃。
72.根据步骤s1-s5筛选高糖、超高糖种质材料的主要技术特征：在杂种圃阶段按常规建立杂种圃，每亩地实生苗种植量为2000-2500苗，每万苗实生苗土地需求为5亩，进而筛选出高糖、超高糖的甘蔗种质材料。
73.步骤s1所述浸泡液包括：多菌灵；所述多菌灵可湿性粉剂1％拌种，杀死种子表面细菌，预防苗期立枯病。
74.步骤s2所述种植基质包括：种植土100份，硫酸钾1-3份、复合肥15-20份。
75.步骤s2-s3所述营养液包括：水100份，复合肥0.01-0.03份。
76.步骤s3-s4所述所述密植苗床包括：首先将上季收获废弃的蔗梢蔗叶用机械粉碎，按配方量的放入15：15：15的复合肥、硫酸钾，耕整土地、开挖植蔗沟，让蔗渣等在田间自然发酵2-3个月，获得蔗渣有机肥；实生苗按常规定植于植蔗沟内。
77.步骤s5所述普查锤度与高糖超高糖种质材料的关系式：甘蔗蔗糖分(％)＝平均锤度(％)
×
1.0825-7.703。
78.步骤s1-s5所述高糖超高糖种质的标准，基部3节以下锤度高于24％，为高糖种质，基部3节以下锤度高于26％为超高糖种质，基部3节以下锤度高于30％，为特高糖种质，达到国际领先水平。
79.利用s1-s5的方法对筛选出超高糖种质的39个组合进行筛选的结果：高糖超高糖组合的入选率53.85％，高糖种质材料的入选率15.23％，超高糖种质材料的入选率为2.52％，特高糖种质材料的入选率为0％。
80.可见，实例4是按常规种植杂种圃，与实例1-3比较，育种、田间管理、底肥的用量完全相同，实例4的常规管理包括了田间培土2次，增施了农药、化肥，相同面积实生苗种植数量实例1-3为5000-5442苗是实例4为2000-2500苗的2.2-2.5倍；选种的活动范围与人员投入实例4均高于实例1-3；实例1-3超高糖组合入选率68.42％，实例4超高糖组合入选率53.85％；实例1-3高糖，超高糖，特高糖种质材料入选率依次：26.38％、10.27％、23.88％，9.91％、5.30％、8.64％，0.17％、0.08％、0.16％，实例4高糖，超高糖，特高糖种质材料的入选率依次为：15.23％，2.52％，0％。因实例4杂种圃种植面积大，难以在较短时间内完成普查，不便于主要工农艺性状普查与砍种、建立选种圃同步进行，需要另行安排砍种时间，进而增加了选育种的人工与时间成本，不利于提高育种效率。因此，就杂种圃种植密度的改变较常规的杂种圃种植方式比较：管理成本降低，高糖超高糖种质入选率提高，选育种效率提高。
81.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。