一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，包括以下步驟：選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理；將各水稻品種資源在田塊各獨立區(qū)域內(nèi)分別作選擇性計量栽插；對各獨立區(qū)域內(nèi)栽插水稻做可比較計量性的鉀肥施用，其他按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)施肥與灌水管理；水稻黃熟后對各個品種的低鉀施肥和正常鉀肥處理水稻按等株量數(shù)收割并脫粒烘干至恒重后稱重，計算各品種在低鉀施肥和正常鉀肥處理產(chǎn)量商數(shù)（即相對經(jīng)濟產(chǎn)量），以相對經(jīng)濟產(chǎn)量≥95%的品種確定為耐低鉀水稻種質(zhì)資源。本發(fā)明結(jié)果準(zhǔn)確，篩選成本較低，篩選到的耐低鉀資源豐富了育種家特征資源庫，可直接用于后期雜交配組并培育適應(yīng)于我國南方地區(qū)種植的耐低鉀雜交水稻。
【專利說明】一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種獲取特定性狀水稻品種的方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國水稻育種目前仍以常規(guī)育種為主，但是拉郎配式的雜交方法已逐漸被精細(xì)化育種所代替，其最終目的是以較低的投入獲取較高的產(chǎn)量回報，我國南方地區(qū)由于氣候和土壤因素，水稻單產(chǎn)較其他地區(qū)低，因此南方稻區(qū)應(yīng)精細(xì)化培育適合其各種生態(tài)條件生長的水稻品種，這其中土壤中鉀素缺乏就是水稻生長的主要限制性因子之一，大多南方稻區(qū)均以雙季稻為主，水稻生長帶走鉀素嚴(yán)重，加上土壤氧化嚴(yán)重，鉀素隨地表徑流流失較多，這兩點造成南方稻區(qū)土壤中鉀素年年虧損，因此耐低鉀水稻新品種的培育成為亟需，然而水稻育種家手中耐低鉀水稻種質(zhì)資源極其匱乏，成為耐低鉀雜交水稻培育的瓶頸。
[0003]現(xiàn)有的耐低鉀水稻品種的發(fā)現(xiàn)主要依靠植物營養(yǎng)學(xué)家通過盆缽種植篩選，將不同水稻品種種植于盆缽中，同一品種至少種植三盆，三盆在水稻生長期間分別施用不同鉀肥量，有的學(xué)者在苗期30天左右后就收割，有的學(xué)者待成熟后收割，通過考察同一品種在不同施鉀肥量下的生物生長量以及對鉀素的吸收情況來確定該品種是否是耐低鉀品種。該方法從土壤處理裝盆到水稻生長期間的肥水管理再到后期樣品處理需要極大的工作量，其最大的缺點就是費時，成本高，不適合大規(guī)模篩選，不注重水稻本身的產(chǎn)量，而且篩選出的耐低鉀特征具有相對性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，旨在解決現(xiàn)有篩選方法工作量大、費時、成本高、篩選具有相對性等問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，包括以下步驟:
[0006]( 1)選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理；
[0007](2)將各品種資源水稻在田塊各獨立區(qū)域內(nèi)分別作選擇性計量栽插；
[0008](3)對各獨立區(qū)域內(nèi)栽插水稻做可比較計量性的鉀肥施用，其他按標(biāo)準(zhǔn)施肥與灌水管理；
[0009](4)水稻黃熟后對各個品種的低鉀施肥和正常鉀肥處理水稻按等株量數(shù)收割并脫粒烘干至恒重后稱重，計算各品種在低鉀施肥和正常鉀肥處理產(chǎn)量商數(shù)即相對經(jīng)濟產(chǎn)量，以相對經(jīng)濟產(chǎn)量> 95%的品種確定為耐低鉀水稻種質(zhì)資源。
[0010]優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理包括:選擇規(guī)則的長方形、平整無坡度的田塊，在田塊中以做泥埂的方式將田塊劃分為偶數(shù)個、相同的方形獨立區(qū)域，各獨立區(qū)域的長泥埂上設(shè)有可開合的灌水口。
[0011]優(yōu)選地，在獨立區(qū)域劃分之前，將所述田塊經(jīng)正常翻耕后，放入適量水至田中以土壤泥而不爛為宜。[0012]優(yōu)選地，所述獨立區(qū)域的泥埂高出田塊地面15~20厘米，所述獨立區(qū)域兩長泥埂之間的凈寬為2m，田塊的兩長邊與其相鄰的獨立區(qū)域的長泥埂之間形成寬Im的保護區(qū)，田塊的兩短邊分別與獨立區(qū)域的兩短泥埂之間分別形成寬Im的保護區(qū)以及寬2m的進水區(qū)；相鄰兩獨立區(qū)域的間隔為50cm ;每個所述獨立區(qū)域的長泥埂同側(cè)每隔10~15米開一灌水□。
[0013]優(yōu)選地，所述獨立區(qū)域做好后晾干半天，在所有泥埂上鋪上農(nóng)用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂兩側(cè)用手將農(nóng)用薄膜塞進泥土中。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟(2)包括:以相鄰兩個獨立區(qū)域為一組，將常規(guī)育秧后各品種資源栽插于當(dāng)前組的一獨立區(qū)域中，栽插行間距一致，每個品種栽插5行，空一行后栽插第二個品種，依次類推，直至栽完獨立區(qū)域的整個長度，在當(dāng)前組的另一獨立區(qū)域中相同位置栽插上第一個獨立區(qū)域相同的品種；在其他組的獨立區(qū)域中按上組方式栽插剩余品種資源。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟(2)還包括:在所述保護區(qū)和進水區(qū)內(nèi)栽插任意一品種作為保護區(qū)和進水緩沖區(qū)。
[0016]優(yōu)選地，所述品種資源水稻的種質(zhì)來源于骨干親本、株葉形態(tài)良好產(chǎn)量較高的資源，或者為跨地區(qū)收集的潛力種質(zhì)資源，以利于后期將篩選到的耐低鉀種質(zhì)資源直接用于雜交配種為準(zhǔn)。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(3)包括:將氮肥和磷肥的施用按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)全部田塊均勻撒施，鉀肥施用量分50公斤純鉀/公頃低鉀施用區(qū)和120公斤純鉀/公頃正常鉀施用區(qū)，氮鉀肥分移栽前基肥、分蘗期分蘗 肥和孕穗期穗肥三次施入，三次施肥分別為氮鉀肥施用總量的30%、40% 和 30% ；
[0018]田間灌水在等候獨立區(qū)域之間和保護區(qū)充滿水后打開各個獨立區(qū)域的灌水口使水流緩慢進入，各獨立區(qū)域灌水完成后關(guān)閉灌水口，并用泥土封閉四周；遇大雨時，先打開田塊各排水口后過一段時間后再打開個獨立區(qū)域的灌水口排水，防止保護區(qū)中流水倒灌。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟(4)包括:每一個品種的低鉀施肥處理和正常鉀肥處理各取9株收割，裝入尼龍網(wǎng)袋，經(jīng)小型脫粒機脫粒，吹去空谷后裝入合適大小的信封，對每個信封作好品種和施肥量的標(biāo)記，在脫粒過程中，要清理脫粒機保證每一份樣品的谷粒都收集完，最后將所有信封放入70度大烘箱烘至恒重；
[0020]將烘干的信封取出分別稱取每一份谷物凈重，同時做好記錄，計算出每一個品種在低鉀施肥處理和正常鉀肥處理產(chǎn)量的商數(shù)，用百分比表示，稱之為相對經(jīng)濟產(chǎn)量，相對經(jīng)濟產(chǎn)量3 95%的品種即篩選到的耐低鉀水稻種質(zhì)資源。
[0021]相比與現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明從水稻育種家的角度出發(fā)，只考慮水稻的經(jīng)濟產(chǎn)量來篩選耐低鉀水稻種植資源，其生長特征充分反映當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件，嚴(yán)格操作，可保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，且篩選成本較低，篩選到的耐低鉀資源豐富了育種家特征資源庫，可用于后期雜交配組，有目的地培育適應(yīng)于我國南方地區(qū)種植的耐低鉀雜交水稻，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本和降低環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明實施例中田塊獨立區(qū)域劃分結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]實施例
[0025]( 1)選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理；
[0026]在步驟(1)中，田塊選擇必須是規(guī)則的長方形，寬度不少于7米，長度達50米以上，土地平整，土壤較為貧瘠為佳，不能有坡度，有坡度的田塊容易造成施肥后肥料隨水向低洼處流動。
[0027]田塊經(jīng)正常翻耕后，放入適量水至田中使土壤泥而不爛為宜，將田塊做獨立區(qū)域劃分，如圖1所示，在距離田塊埂邊I米處(進水口一側(cè)距離2米)開始用田中泥土分別沿田塊長寬方向做埂，獨立區(qū)域的泥埂高出田塊地面15~20厘米，以防止后期田間灌水淹沒過埂，獨立區(qū)域兩長泥埂之間的凈寬為2m，田塊的兩長邊與其相鄰的獨立區(qū)域的長泥埂之間形成寬Im的保護區(qū)，田塊的兩短邊分別與獨立區(qū)域的兩短泥埂之間分別形成寬Im的保護區(qū)以及寬2m的進水區(qū)；相鄰兩獨立區(qū)域的間隔為50cm。
[0028]如果田塊足夠?qū)挘衫^續(xù)做同樣的獨立區(qū)域，但此獨立區(qū)域必須為偶數(shù)個，剩下不足獨立區(qū)域無需處理，直接作田邊保護區(qū)用。所有獨立區(qū)域做好后晾干半天，在做好的所有泥埂上鋪上農(nóng)用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂兩側(cè)用手將農(nóng)用薄膜使勁塞進泥土中，以防灌水后薄膜飄起，使用農(nóng)用薄膜包裹泥埂是起到隔水隔肥的作用，最后在每個獨立區(qū)域的長度方向同一側(cè)每隔10~15米開灌水口，灌水口不宜過大防止形成急流，不灌水期間應(yīng)用尼龍袋裝好泥土后堵住。
[0029](2)將各品種資源水稻在田塊各獨立區(qū)域內(nèi)分別做選擇性計量栽插；
[0030]在步驟(2)中，用于篩選的種質(zhì)資源最好是育種家手頭的骨干親本以及一些株葉形態(tài)較好產(chǎn)量較高的資源，也可以跨地區(qū)收集其他育種家的潛力種質(zhì)資源，這樣有利于后期將篩選到的耐低鉀資源直接用于雜交配組，減少改良的中間環(huán)節(jié)，為節(jié)約成本，最好安排能夠種植完一整塊田的種質(zhì)資源品種數(shù)量，如果品種較多可安排多個田塊，一般一次篩選品種數(shù)量不能少于50個，以確?？梢院Y選到理想的耐低鉀種質(zhì)資源。
[0031]收集的種質(zhì)資源按照常規(guī)的方法育秧后(育秧150株左右)移栽于獨立區(qū)域，沿獨立區(qū)域?qū)挾确较蚶€手工栽插，栽插密度按當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)即可，但所有行間距必須一致，每個品種栽插5行，空一行后栽插第二個品種，依次類推，直至栽完獨立區(qū)域的整個長度，在相鄰的獨立區(qū)域同一位置栽插上第一個封閉區(qū)區(qū)域相同的品種。同樣第三和第四個獨立區(qū)域接著栽插余下的品種資源，注意每一品種按順序編好序號掛牌于田間。在田塊四周和進水區(qū)的空白區(qū)域栽插任意一品種作為保護區(qū)和進水緩沖區(qū)。注意在水稻苗活棵后仔細(xì)檢查是否有缺棵現(xiàn)象，如果有，一定要用同一品種補上。
[0032](3)對各獨立區(qū)域內(nèi)栽插水稻做可比較計量性的鉀肥施用，其他按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)施肥
與灌水管理；
[0033]在步驟(3)中，氮肥和磷肥的施用按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)全部田塊均勻撒施，磷肥在水稻移栽前作為基肥一次性施入，鉀肥施用量分低鉀施用區(qū)(50公斤純鉀/公頃)和正常鉀施用區(qū)(120公斤純鉀/公頃)，氮肥和鉀肥分三次施入，即移栽前基肥、分蘗期分蘗肥和孕穗期穗肥，推薦三次施肥分別為氮鉀肥施用總量的30%、40%和30%，也可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件作適當(dāng)修改。注意肥料的施用一定要均勻撒入，并且在施肥前注意天氣變化，以免施肥后幾天中大雨造成田間需要排水而帶走肥料養(yǎng)分。保護區(qū)和進水區(qū)域可按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)施肥，不宜過分施肥。
[0034]田間灌水在等候獨立區(qū)域之間和保護區(qū)充滿水后打開各個獨立區(qū)域的灌水口使水流緩慢進入，等各獨立區(qū)域灌水完成后關(guān)閉灌水口，并用泥土封閉四周。遇大雨時，應(yīng)先打開田塊各排水口后過一段時間后再打開個獨立區(qū)域的灌水口排水，要確保排水順暢，防止保護區(qū)中流水倒灌。
[0035](4)水稻黃熟后對各個品種的低鉀施肥和正常鉀肥處理水稻按等株量數(shù)收割并脫粒烘干至恒重后稱重，計算各品種在低鉀施肥和正常鉀肥處理產(chǎn)量商數(shù)即相對經(jīng)濟產(chǎn)量，以相對經(jīng)濟產(chǎn)量> 95%的品種確定為耐低鉀水稻種質(zhì)資源。
[0036]在步驟(4)中，水稻黃熟后每一個品種的低鉀施肥處理和正常鉀肥處理各取9株收割，裝入尼龍網(wǎng)袋，經(jīng)小型脫粒機脫粒，吹去空谷后裝入合適大小的信封，注意每個信封作好品種和施肥量的標(biāo)記，在脫粒過程中，要清理脫粒機保證每一份樣品的谷粒都收集完，最后將所有信封放入70度大烘箱烘至恒重。
[0037]將烘干的信封取出，用電子秤分別稱取每一份谷物凈重(即9株的經(jīng)濟產(chǎn)量)，同時做好記錄，計算出每一個品種在低鉀施肥處理和正常鉀肥處理產(chǎn)量的商數(shù)，用百分比表示，稱之為相對經(jīng)濟產(chǎn)量，相對經(jīng)濟產(chǎn)量3 95%的品種即篩選到的耐低鉀水稻種質(zhì)資源。之所以確定相對經(jīng)濟產(chǎn)量為95%以上，一是從嚴(yán)把關(guān)，為后期的水稻新品種的選育提供保證，二是在理論上當(dāng)土壤鉀含量較低時不會產(chǎn)生嚴(yán)重的減產(chǎn)。
[0038] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水稻育種的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于包括以下步驟: (1)選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理； (2)將各品種資源水稻在田塊各獨立區(qū)域內(nèi)分別作選擇性計量栽插； (3)對各獨立區(qū)域內(nèi)栽插水稻做可比較計量性的鉀肥施用，其他按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)施肥與灌水管理； (4)水稻黃熟后對各個品種的低鉀施肥和正常鉀肥處理水稻按等株量數(shù)收割并脫粒烘干至恒重后稱重，計算各品種在低鉀施肥和正常鉀肥處理產(chǎn)量商數(shù)，即相對經(jīng)濟產(chǎn)量，以相對經(jīng)濟產(chǎn)量> 95%的品種確定為耐低鉀水稻種質(zhì)資源。
2.如權(quán)利要求1所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述選擇田塊并做獨立區(qū)域劃分處理包括:選擇規(guī)則的長方形、平整無坡度的田塊，在田塊中以做泥埂的方式將田塊劃分為偶數(shù)個、相同的方形獨立區(qū)域，各獨立區(qū)域的長泥埂上設(shè)有可開合的灌水口。
3.如權(quán)利要求2所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，在獨立區(qū)域劃分之前，將所述田塊經(jīng)正常翻耕后，放入適量水至田中以土壤泥而不爛為宜。
4.如權(quán)利要求3所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述獨立區(qū)域的泥埂高出田塊地面15~20厘米，所述獨立區(qū)域兩長泥埂之間的凈寬為2m，田塊的兩長邊與其相鄰的獨立區(qū)域的長泥埂之間形成寬Im的保護區(qū)，田塊的兩短邊分別與獨立區(qū)域的兩短泥埂之間分別形成寬Im的保護區(qū)以及寬2m的進水區(qū)；相鄰兩獨立區(qū)域的間隔為50cm ;每個所述獨立區(qū)域的長泥埂同側(cè)每隔10~15米開一灌水口。
5.如權(quán)利要求4所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述獨立區(qū)域做好后晾干半天，在所有泥埂上鋪上農(nóng)用薄膜，包裹泥埂，沿泥埂兩側(cè)用手將農(nóng)用薄膜塞進泥土中。
6.如權(quán)利要求5所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述步驟(2)包括:以相鄰兩個獨立區(qū)域為一組，將常規(guī)育秧后各品種資源栽插于當(dāng)前組的一獨立區(qū)域中，栽插行間距一致，每個品種栽插5行，空一行后栽插第二個品種，依次類推，直至栽完獨立區(qū)域的整個長度，在當(dāng)前組的另一獨立區(qū)域中相同位置栽插上第一個獨立區(qū)域相同的品種；在其他組的獨立區(qū)域中按上組方式栽插剩余品種資源。
7.如權(quán)利要求6所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括:在所述保護區(qū)和進水區(qū)內(nèi)栽插任意一品種作為保護區(qū)和進水緩沖區(qū)。
8.如權(quán)利要求7所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述品種資源水稻的種質(zhì)來源于骨干親本、株葉形態(tài)良好產(chǎn)量較高的資源，或者為跨地區(qū)收集的潛力種質(zhì)資源，以利于后期將篩選到的耐低鉀種質(zhì)資源直接用于雜交配種為準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求8所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述步驟(3)包括:將氮肥和磷肥的施用按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)全部田塊均勻撒施，鉀肥施用量分50公斤純鉀/公頃低鉀施用區(qū)和120公斤純鉀/公頃正常鉀施用區(qū)，氮鉀肥分移栽前基肥、分蘗期分蘗肥和孕穗期穗肥三次施入，三次施肥分別為氮鉀肥施用總量的30%、40%和30% ； 田間灌水在等候獨立區(qū)域之間和保護區(qū)充滿水后打開各個獨立區(qū)域的灌水口使水流緩慢進入，各獨立區(qū)域灌水完成后關(guān)閉灌水口，并用泥土封閉四周；遇大雨時，先打開田塊各排水口后過一段時間后再打開個獨立區(qū)域的灌水口排水，防止保護區(qū)中流水倒灌。
10.如權(quán)利要求9所述的耐低鉀種質(zhì)資源篩選方法，其特征在于，所述步驟(4)包括:每一個品種的低鉀施肥處理和正常鉀肥處理各取9株收割，裝入尼龍網(wǎng)袋，經(jīng)小型脫粒機脫粒，吹去空谷后裝入合適大小的信封，對每個信封作好品種和施肥量的標(biāo)記，在脫粒過程中，要清理脫粒機保證每一份樣品的谷粒都收集完，最后將所有信封放入70度大烘箱烘至恒重； 將烘干的信封取出分別稱取每一份谷物凈重，同時做好記錄，計算出每一個品種在低鉀施肥處理和正常鉀肥處理產(chǎn)量的商數(shù)，用百分比表示，稱之為相對經(jīng)濟產(chǎn)量，相對經(jīng)濟產(chǎn)量3 95%的品種即篩選到的耐 低鉀水稻種質(zhì)資源。
【文檔編號】A01C1/00GK103875328SQ201410122459
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】吳延壽, 尹建華, 熊運華, 陳春蓮, 黃永萍, 鄒國興, 彭志勤, 楊平 申請人:江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所