[发明专利]高粱高效杂交育种方法

说明书

本发明公开了一种高粱高效杂交育种方法，旨在解决当前高粱杂交育种周期长、效率低及稀缺种质资源利用率低的技术难题。本发明方法基于高粱品系选育的低代材料中选择具有目标性状的单株为母本，并于抽穗后选择保留需要数量的一级分枝的小穗，将其分别套袋隔离，并在人工去雄后对各个小穗分别进行杂交授粉，对于不育单株则直接做杂交授粉并与保持系做保持授粉。本发明通过将单一高粱穗用分小辫的方法分成若干个小穗，解决了稀缺单一穗只能利用一次的问题，大大缩短育种年限，提高了育种效率。

技术领域

本发明涉及育种技术领域，具体涉及一种高粱高效杂交育种方法。

背景技术

高粱在中国具有非常悠久的栽培历史，形成了独特的高粱类型。当前，高粱是世界第五大谷类作物（玉米、小麦、稻谷、大麦和高粱），全世界高粱常年种植面积约4234万公顷，我国高粱常年种植面积约74.3万公顷。高粱抗旱性好，耗水量少，水分利用率高，具有较高的比较效益，在中国东北、华北、西北干旱地区的农作物生产体系中具有不可替代的优势。

虽然当前高粱已不再是主粮作物，但其在农业生产中仍是不可或缺的。而高粱产业的发展也是国民经济发展的需要。众所周知，高粱是白酒的优异原料，中国的优质白酒基本上都是以高粱为原料酿制的，如茅台、五粮液、郎酒、汾酒等众多名酒均以高粱为主要原料。中国白酒的年产量约900亿升，若全部以高粱为主要原料酿制，年需高粱约1800万t，而目前，中国高粱年产量约300万t，仅为年需要量的六分之一；因此，酒用高粱市场需求强劲。

中国酿造高粱育种30多年来，对与酿造品质和产量相关的主要性状进行了广泛的研究，也建立起了独特的中国酿造高粱育种体系；但酿造高粱生产仍然面临诸多问题，比如缺乏适宜机械化生产的品种；南方区茅台、五粮液、老窖等名酒特需的酿酒专用品种仍然使用农家品种（如‘红缨子’产量徘徊在300公斤/亩左右），产量水平低而不稳，远远不能满足市场需求。因此，当前需要加大对酿造型杂交高粱的研究，同时也是高粱育种的总趋势之一。

但目前常规的杂交高粱选育的亲本稳定过程一般需要8～10代，而且在F₂～F₄的低代材料中分离出的优良品系较稀缺（一般仅为1～2株），用传统的育种方法进行逐代繁殖，往往需要等待F₈～F₁₀代稳定扩繁后才能在群体内进行自交和杂交，而育成杂交种则所需8～10年的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高粱高效杂交育种方法，旨在解决当前高粱杂交育种周期长、效率低及稀缺种质资源利用率低的技术难题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种高粱高效杂交育种方法，包括如下步骤：

（1）在高粱品系选育的低代材料中，选择具有目标性状的单株为母本，于高粱抽穗后，在其穗上选择保留需要数量的一级分枝的小穗，并剪除其余小穗（从一级分枝与主轴交接处剪掉）；

（2）用纸袋分别套装隔离各保留的小穗；

（3）人工去雄后对各个小穗分别进行杂交授粉，对于不育单株则直接做杂交授粉并与保持系做保持授粉。

在所述步骤（1）中，基于育种目标，在高粱品系或不育系的F₂～F₄代分离的群体中于抽穗前从中初步选择10～20个生长势优良、无缺陷、具有育种目标性状的单株，做好标记；然后在穗子刚抽出时再在初选的单株内再次选择果穗及植株均符合要求的1～2个单株作为母本，并做标记。

所述高粱品系或不育系的F₂～F₄代的群体数量要求达100～300株。

在所述步骤（1）中，在高粱穗上选择保留7～10个小穗，太多影响授粉纯度，而每株高粱一般有30个以上的一级分枝，每个一级分支称1个小穗。

在所述高粱穗上至少保留一个小穗进行自交繁殖或用保持系保持。