[发明专利]普通荞麦两系杂交种生产技术

说明书

一、技术领域

普通荞麦两系杂交种生产技术，属农业-农作物杂种优势利用的技术领域，是一项拥有自主知识产权的技术创新。

二、背景技术

普通荞麦(Fagopyrum esculentum)，属蓼科、荞麦属，一年生、草本，是起源于我国的古老作物之一，其生育期短，适应性强，耐瘠、耐旱，广泛分布在北半球欧洲、亚洲和美洲国家。在我国历代农业中占有极其重要的地位，直到解放前夕在各省、区仍有较大种植面积。五十年前荞麦和水稻、小麦、玉米的产量水平相差不大，产量均在100-200kg/667m²之间。随着水稻、小麦、玉米逐渐应用了矮秆资源和育成了杂交种，亩产水平大幅度提高，截止目前亩产量达到400-1000kg/667m²。而目前世界各国荞麦的平均亩产水平仍然是100kg/667m²左右。由于效益低，种植面积不断缩小，在我国已退缩到高寒山区，远远不能满足人民生活需求。

三、发明内容

普通荞麦是重要的粮食作物，只有提高单位面积产量、提高农民的种植效益，才能大面积发展。首要解决的问题是选育高产品种，提高普通荞麦单产水平。一是选育矮秆、半矮秆种质资源，在高肥、水栽培条件下，不倒伏，实现高产目标；二是利用杂种优势。普通荞麦属两性花、二型花，异花授粉作物。一种花型是长花丝、短花柱，另一种花型是短花丝长花柱，二者花型在群体中的植株比例是1∶1，二者花型相互授粉才能结实，自花授粉或同一种花型相互授粉不结实，这种现象叫自交不亲和。利用其自交不亲和的特性和花粉管生长快、慢的差异来生产杂交种(F₁)。方法是由人工选育出近交系亲本，再由人工逐年控制亲本之间授粉使其基因重组。

1、选育半矮秆近交系(相当于自交系)：从不同的普通荞麦品种中，选择植株茎秆硬、结实率高、生长势强的单株，进行隔离繁殖，从中再选择符合目标性状的植株，经过一株传等选育方法，连续进行6-10个世代的选择，选出了遗传基因纯合，性状表现整齐一致的近交系三个，其形态特征如下：

亲本(P₁)一半矮秆变异系(相当于自交系)：正常的普通荞麦是主茎直立、叶互生、侧旁分枝，而半矮秆变异系植株的叶片、花器、籽粒形状与正常植株相同，只是植株形态发生了变异：即主茎伸高受抑制(螺旋或侧向一边生长而不等)，节间距离短，有时2个或3个节重叠在一起，使互生的叶(花序、分枝)呈假对生或假轮生状排列，花序主要集中在分枝或主茎顶端，花朵白色，籽粒正三梭锥形、黄褐色，千粒重32g，植株茎秆黄绿色，高度80±5cm，比正常株高降低1/3，茎秆粗壮、坚硬、抗倒性极强。

亲本(P₂)-近交系(相当于自交系)：株高100cm左右，白花，籽粒正三梭锥形、黑褐色，千粒重30g，植株茎秆较粗，黄绿色，植株结实区也有假对生、轮生的花序。

亲本(P₃)-近交系(相当于自交系)：株高90cm，白花，籽粒黑色、长三棱锥形，千粒重29g，植株茎秆较粗、红色。

2、选配组合、生产杂交种F₁：

(1)、三交两系法生产杂交种F₁(模式图详见说明书附图)

①生产保持系兼不育系：亲本(P₁)在隔离区条件下繁殖，没有外来其它荞麦的花粉，姊妹株相互自由授粉可以结实，籽粒全部收获。一部分用作下年的制种母本，相当于不育系；另一部分仍隔离繁殖，相当于保持系(逐年提供制种母本)。

②生产恢复系：亲本(P₂)和(P₃)在同一块田种植，亲本(P₂)作母本种三行，亲本(P₃)作父本种一行。开花时从亲本(P₂)行中拨除长花丝、短花柱植株(只留一种花型)，在另一块以同样方式种植的生产恢复系田中，从亲本(P₂)中拨除短花丝、长花柱植株。收获时，两块田中分别收获亲本(P₂)行中的籽粒，作下年生产F₁杂种的父本(恢复系)。

③生产F₁杂交种：制种时，亲本(P₁)作母本种二行，恢复系作父本种一行，亩播量3.5斤，(父、母本用种量比例为1∶6)。收获时，父、母本行分别收获和脱粒，母本行中的籽粒作为下年大田推广的F₁杂交种。

(2)单交两系法生产杂交种F₁(模式图详见说明书附图)