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一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法

阅读：165发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且以BMR基因型饲草高粱为母本，以苏丹草为父本进行杂交，得到F0代杂交种种子。将F0代杂交种种子种植，选择真杂交种8-10株，套袋自交，得到F1代群体混合种子。之后按照系谱法进行选择F2-F7代，选择标准：褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角 5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上的单株自交。经过连续6个世代的选择，最终得到BMR基因型苏丹草。本发明选育的BMR基因型苏丹草丰富了苏丹草种质资源基因库。，下面是一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，通过双亲杂交、系谱法选育，得到BMR基因型苏丹草，其特征在于，包括以下步骤：
以BMR基因型饲草高粱为母本，以苏丹草为父本，通过去雄杂交得到F0代杂交种种子，将F0代杂交种种子种植，出苗后成为F1代，F1代选择真杂交株8-10株，套袋自交，得到F1代混合种子，将F1代混合种子种植，采用系谱法选育出BMR基因型苏丹草；
在系谱法选育中按照如下标准选择各世代：褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上的单株自交，成熟时收获后代种子。
2.根据权利要求1所述的一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，其特征在于，所述将F1代混合种子种植，采用系谱法进行至少6个世代系谱选择，每个世代分别挂牌、单独标记。
3.根据权利要求1所述的一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，其特征在于，所述将F1代混合种子种植，采用系谱法进行F2代-F7代的选育：
F2代选育：将F1混合种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于1000株；按照“褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上”的标准选择单株自交，得到F2代单株种子；
F3代选育：将F2代单株种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于500株；按照F2代选择方法选择单株自交，得到F3代单株种子；
F4代-F6代选育：按照F2代选择方法连续完成F4代-F6代的选育，得到F6代单株种子；各世代种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于300株；
F7代选育：继续种植F6代单株种子，采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于300株；成熟后混合收获，得到BMR基因型苏丹草。
4.根据权利要求3所述的一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，其特征在于，对选育的F7代种子农艺性状稳定性和适应性进行调查记载，最终获得BMR基因型苏丹草；所述农艺性状稳定性和适应性应该满足“叶片中脉为褐色中脉，茎表皮及髓部褐红色；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；抗病、抗倒应达到1级以上；刈割后再生性强，再生速度快，刈割3～5天即可萌发再生茎，再生茎5～7个以上”。
5.根据权利要求1所述的一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，其特征在于，真杂交株的判定以BMR基因型饲草高粱母本为对照，若F1代不表现BMR性状即为真杂交株。
6.根据权利要求1所述的一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，其特征在于，将F0代杂交种种子单粒点播种植，行距50cm，株距25cm。

说明书全文

一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法

技术领域

[0001] 本发明属于牧草品种选育方法的技术领域，涉及一种苏丹草的选育方法，具体涉及一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法。

背景技术

[0002] 苏丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf.)为禾本科高粱属草本植物，因其抗旱性、再生性强，适口性好，是适合北方农区种植的一年生优质牧草。根据其叶中脉颜色可将苏丹草品种划分为白脉、蜡脉、褐色中脉三种。国内现有较多的类型多为白脉、蜡脉品种，这两类品种在灌浆后期利用时，随着干物质积累本应为最好的利用时期，然而此时茎秆木质化程度显著增强，导致饲用品质大幅下降，饲草消化率大大降低，给饲喂利用造成困难。

[0003] 褐色中脉(Brown Midrib，BMR)材料是指当植株在生长到6个扩展叶后，叶片中脉、茎表皮以及髓部有褐色的色素沉着，是根据其表型命名的。研究表明，具有褐色中脉(BMR)特征的高粱体内难以消化的木质素含量可降低40～60％，极大地提高了饲草的消化率，同样的饲喂量下可获得更高的效益。因此，利用褐色中脉性状来选择BMR基因型苏丹草新种质，有望解决苏丹草木质化高的问题，将会大幅度提高苏丹草的饲用品质，具有极大的推广应用价值。

[0004] 现有技术中没有关于BMR基因型苏丹草的选育方法和标准相关的内容。基于此，创新一种BMR(褐色中脉)基因型苏丹草的选育方法，以此选育出具有褐色中脉特性的苏丹草，具有重要意义。

发明内容

[0005] 本发明为了克服现有技术的缺陷，提供了一种BMR基因型苏丹草的选育方法，明确了BMR基因型苏丹草田间农艺性状选择方法、标准，以此创新出的BMR基因型苏丹草饲用品质高，应用前景广阔。

[0006] 本发明所采用的技术方案为：一种BMR基因型苏丹草的杂交选育方法，通过双亲杂交、系谱法选育，得到BMR基因型苏丹草，关键在于，包括以下步骤：

[0007] 以BMR基因型饲草高粱为母本，以苏丹草为父本，通过去雄杂交得到F0代杂交种种子，将F0代杂交种种子种植，出苗后成为F1代，F1代选择真杂交株8-10株，套袋自交，得到F1代混合种子，将F1代混合种子种植，采用系谱法选育出BMR基因型苏丹草；

[0008] 在系谱法选育中按照如下标准选择各世代：褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上的单株自交，成熟时收获后代种子。

[0009] 进一步地，所述将F1代混合种子种植，采用系谱法进行至少6个世代系谱选择，每个世代分别挂牌、单独标记。

[0010] 进一步地，所述将F1代混合种子种植，采用系谱法进行F2代-F7代的选育：

[0011] F2代选育：将F1混合种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于1000株；按照“褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上”的标准选择单株自交，得到F2代单株种子；

[0012] F3代选育：将F2代单株种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于500株；按照F2代选择方法选择单株自交，得到F3代单株种子；

[0013] F4代-F6代选育：按照F2代选择方法连续完成F4代-F6代的选育，得到F6代单株种子；各世代种子采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于300株；

[0014] F7代选育：继续种植F6代单株种子，采用单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；种植时，群体数量不低于300株；成熟后混合收获，得到F7代种子。

[0015] 进一步地，对选育的F7代种子农艺性状稳定性和适应性进行调查记载，最终获得BMR基因型苏丹草；所述农艺性状稳定性和适应性应该满足“叶片中脉为褐色中脉，茎表皮及髓部褐红色；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；抗病、抗倒应达到1级以上；刈割后再生性强，再生速度快，刈割3～5天即可萌发再生茎，再生茎5～7个以上”。

[0016] 进一步地，真杂交株的判定以BMR基因型饲草高粱父本为对照进行判定。因为BMR基因型为隐性性状，利用F1代表现非BMR基因型特点进行F1代真杂交株鉴定。

[0017] 进一步地，将F0代杂交种种子单粒点播种植，行距50cm，株距25cm。

[0018] 本发明的有益效果是：

[0019] 成功选育出BMR基因型苏丹草，其饲用品质好，木质素含量比普通品种(白脉、蜡脉品种)降低30％左右，应用前景广阔。

[0020] 1)、明确了BMR基因型苏丹草亲本选择标准、组配原则：

[0021] 明确了BMR基因型苏丹草杂交选育时亲本杂交组配原则，组配时，以BMR基因型饲草高粱为母本，以苏丹草为父本，人工去雄杂交，获得F0杂交种种子。

[0022] 2)、明确了F1代精准选择真杂交单株的方法：

[0023] 高粱属花器较小，人工去雄较难，或去雄不彻底导致往往杂交不易成功，即使杂交成功后也不易分辨是否为真杂交株。本发明方法明确了F1代精准选择真杂交单株的方法：以母本BMR基因型饲草高粱为对照，若F1代不表现BMR性状即为成功。克服了仅以长势、其它农艺性状判定是否为真杂交株的缺点。

[0024] 3)、提出了F2代单株选择时的群体数量：

[0025] 由于BMR基因型为单基因控制的隐性性状，F2代选择时性状发生分离。由于是隐性性状，后代只有三分之一表现BMR性状，因此F2代需要较大的种植群体，使BMR性状单株有足够的群体数量，性状充分分离表达，后代才易选择。提出了F2代选择时，分离群体数量不低于1000株。

[0026] 4)、提出了BMR基因型苏丹草田间农艺性状表型选择标准：

[0027] 褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上的单株自交。抗病、抗倒性达到1级以上即：叶斑病害占叶面积20％以下；植株倒伏倾斜不超过15度。

[0028] 为提高选择效率，提出了冬季利用海南三亚气候条件可以多完成一个世代的加代选育工作，使育种周期缩短一半，选育效率提高1倍以上。

具体实施方式

[0029] 本发明创新形成了一种BMR基因型苏丹草的选育方法，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

[0030] F0代组配：2012年冬，在位于海南三亚的河北省农林科学院南繁试验站进行。以引进澳大利亚太平洋种业公司的BMR高丹草杂交种F8421为母本，以河北省农林科学院旱作农业研究所自主选育的蜡脉苏丹草JSW619为父本，人工去雄杂交，获得F0代杂交种种子，收获保存。

[0031] F1代选择：2013年春，在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作节水试验站进行。将F0代杂交种种子单粒点播种植；同时与其母本F8421相邻种植，行距50cm，株距25cm，F0代杂交种种子出苗后成为F1代；以BMR高丹草杂交种F8421为对照，若F1代不表现BMR性状即为真杂交株，于抽穗期选择真杂交株8株，自交套袋，成熟时混合收获，获得F1代混合种子。

[0032] F2代选择：2013年冬，在位于海南三亚的河北省农林科学院南繁试验站进行。将F1代混合种子单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；由于BMR性状为隐性基因控制，要选择出BMR单株，群体数量设为1000株。按照表1的选择标准选择F2代单株自交。即：褐色中脉；株型紧凑，分蘖茎与主茎夹角5度以内；单株分蘖性强，有效分蘖数4个以上；分蘖茎与主茎长势相同、高度一致、花期相差不超过7天；穗大小中等，中散型穗型；以及抗病、抗倒1级以上的单株3～5株。开花前套袋自交，分别单株收获、脱粒，获得F2代单株种子。

[0033] F3代选择：2014年春，在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作节水试验站进行。将F2代单株种子按株分区种植，单粒点播，行距50cm，株距25cm；群体数量500株；F3代选择时在其后代分离群体中继续按表1标准选择，每区选择符合目标性状的单株3-5株。成熟时，单株收获，得到F3代单株种子。

[0034] F4代选择：2014年冬，继续在位于海南三亚的河北省农林科学院南繁试验站进行。将F3代单株种子按株分区种植，单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；群体数量300株。继续按照表1的选择标准选择F4代单株自交，每区选择符合目标性状的单株3-5株。成熟时，单株收获，获得F4代单株种子。

[0035] F5代选择：2015年春，在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作节水试验站进行。将F4代单株种子按株分区种植，单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；群体数量300株；继续按表1的选择标准选择F5代单株自交，每区选择符合目标性状的单株3-5株。成熟时，单株收获，得到F5代单株种子。

[0036] F6代选择：2015年冬，继续在位于海南三亚的河北省农林科学院南繁试验站进行。将F5代单株种子按株分区种植，单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；群体数量300株。继续按照表1的选择标准选择F6代单株自交，每区选择符合目标性状的单株3-5株。成熟时，单株收获，获得F6代单株种子。

[0037] F7代选择：2016年春，在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作节水试验站进行。将F6代单株种子继续单粒点播种植，行距50cm，株距25cm；群体数量300株。抽穗期，继续按表1的选择标准做稳定性、适应性调查记载，成熟后，按照品系混合收获F7代种子，最终获得BMR基因型苏丹草新品系BMR-S219。

[0038] 本发明选育的苏丹草新品系BMR-S219主要特征：褐色中脉，株高205cm，生育期121天，单株有效分蘖茎4个，穗长26cm，穗形中散，黑壳黄粒；再生速度快，刈割3～5天后即可萌发再生茎7～9个。BMR-S219与普通苏丹草品种(系)对比见表2。

[0039] 表1 BMR基因型苏丹草田间表型选择标准

[0040]

[0041] 表2 BMR-S219新品系主要特性及饲用品质

[0042]

[0043] 由表2可知，BMR-S219苏丹草木质素含量比白脉材料新苏2号降低了43.2％，比蜡脉材料JSW619降低了35.3％，表现出了较好的饲用品质。

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