一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法

技术领域

本发明属于大豆种植技术领域，具体涉及一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法。

背景技术

大豆是我国重要的油料作物，在我国农业生产中具有重要地位。大豆属豆科蝶形花亚科，是严格的闭花授粉作物。如何利用杂种优势提高大豆产量是亟待解决的问题。大豆细胞质雄性不育系使大豆杂种优势利用成为可能。目前，在田间开放条件下，如何提高大豆细胞质雄性不育系的异交率、提高杂交制种的产量非常迫切。目前，提高大豆异交率的方法主要有田间放蜂、喷洒引诱剂（201610539775.5）和改善父母本种植方法（201310148506.2）。这些方法对提高大豆不育系的异交率具有一定的促进作用，但是田间放蜂针对性不强，大部分蜂群会被吸引到其它花器较大的作物上去；喷洒引诱剂成本较高，而且需要区分父母本，田间劳动强度较大；改善父母本种植方法只是适应授粉昆虫活动的一种方式，并没有解决如何吸引更多昆虫来完成授粉。因此，在田间开放条件下，如何协调夏播大豆不育系对环境的反应、父母本种植方式、昆虫诱导方式，对夏播大豆不育系的生产效率的提高和产量的提升尤为重要。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，利用甜荞作物的自身优势与大豆不育系混作且种植在垄上，使不育系充分的接受光照，同时，扩大不育系和保持系的行间距离，提升昆虫在行间的活跃度和活跃时间，结合化控技术提高授粉结实率和籽粒饱满度，使得夏大豆细胞质雄性不育系的异交率和产量得到显著提升。

一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，包括以下步骤：

（1）整地，形成等腰梯形垄，将大豆不育系籽粒进行种子包衣；按照单行种植，将不育系和甜荞混作种植在垄面上，保持系种植在垄沟中，其中，垄面上种植的不育系和甜荞按照两穴不育系、一穴甜荞的方式进行间隔种植；所述保持系分为一期保持系和二期保持系，一期保持系和二期保持系间隔种植，一期保持系和不育系、甜荞同时播种后，7-10天后播种二期保持系；

（2）在保持系具有2-3片复叶的苗期时，向其叶面喷洒硫酸锌水溶液1次，诱导多开花；

（3）不育系和保持系在开花前一周和花期结束之间不进行杀虫剂喷施；

（4）不育系开花前8-10天，向其叶面喷施硼肥水溶液1次，促进授粉结实；

（5）在不育系的初花期3-5天，向其叶面喷施乙烯利水溶液1次，控旺防止倒伏；

（6）在保持系的花期结束后，将二期保持系割除；

（7）在鼓粒后期，将不育系顶端的2-3片复叶摘除，促进养分消耗，及时落叶；

（8）当不育系的豆荚呈原色，叶片为绿色，向其叶面喷施乙烯利水溶液1次，促进成熟和落叶，方便摘荚；

（9）其他按照常规管理。

优选地，步骤（1）中，所述等腰梯形垄中，垄面8-10cm，垄高15-20cm，垄宽100-120cm，截面面积810-1300cm

优选地，所述不育系与一期保持系和二期保持系的行距均为b，b=垄宽÷2+（10-20），单位为cm。

优选地，步骤（1）中，种植时，垄面和垄沟的穴中，每穴均种植两粒种子，不间苗，穴距均为8-10cm，种植深度均为3-5cm。

优选地，步骤（1）中，所述种子包衣采用62.5%精甲霜灵·咯菌腈悬浮种衣剂进行包衣。

优选地，步骤（2）中，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.05-0.1wt%，亩用量25-30kg。

优选地，步骤（4）中，所述硼肥水溶液的浓度为0.1-0.2wt%，亩用量25-30kg。

优选地，步骤（5）中所述的乙烯利水溶液浓度为0.3-0.5wt%，步骤（8）中所述的乙烯利水溶液浓度为1-1.5wt%，亩用量均为25-30kg。

本发明的优点：

（1）本发明中，利用甜荞作物的自身优势与大豆不育系混作且种植在垄上，一方面可吸引授粉昆虫在大豆不育系行间活动，另一方面可促进大豆不育系接受充足的光照减少田间郁闭限制授粉昆虫的活动时间和活跃度，促进授粉；

（2）扩大不育系和保持系之间的行距，使群体结构和大豆行间的微环境更好的促进昆虫活动；

（3）配套利用化控技术，使保持系花开的更多、不育系落叶性更好、不育荚容易翻找且结的籽粒更饱满；

（4）异交率和产量相对于常规种植得到显著提升。

附图说明

图1不育系和保持系田间种植配置图；

图2不育系和甜荞混作田间种植配置图；

图3本发明方法田间种植的实际配置图与不育系单作的实际配置图；

图4本发明方法的单株结荚与常规方法不育系单作的单株结荚。

具体实施方式

一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，包括以下步骤：

（1）整地，形成等腰梯形垄，将大豆不育系籽粒进行种子包衣；按照单行种植，将不育系和甜荞混作种植在垄面上，保持系种植在垄沟中，其中，垄面上种植的不育系和甜荞按照两穴不育系、一穴甜荞的方式进行间隔种植；所述保持系分为一期保持系和二期保持系，一期保持系和二期保持系间隔种植，一期保持系和不育系、甜荞同时播种后，7-10天后播种二期保持系；

（2）在保持系具有2-3片复叶的苗期时，向其叶面喷洒硫酸锌水溶液1次，诱导多开花；

（3）不育系和保持系在开花前一周和花期结束之间不进行杀虫剂喷施；

（4）不育系开花前8-10天，向其叶面喷施硼肥水溶液1次，促进授粉结实；

（5）在不育系的初花期3-5天，向其叶面喷施乙烯利水溶液1次，控旺防止倒伏；

（6）在保持系的花期结束后，将二期保持系割除；

（7）在鼓粒后期，将不育系顶端的2-3片复叶摘除，促进养分消耗，及时落叶；

（8）当不育系的豆荚呈原色，叶片为绿色，向其叶面喷施乙烯利水溶液1次，促进成熟和落叶，方便摘荚；

（9）其他按照常规管理；

其中，步骤（1）中，所述等腰梯形垄中，垄面8-10cm，垄高15-20cm，垄宽100-120cm，截面面积810-1300cm

所述不育系与一期保持系和二期保持系的行距均为b，b=垄宽÷2+（10-20），单位为cm；

步骤（1）中，种植时，垄面和垄沟的穴中，每穴均种植两粒种子，不间苗，穴距均为8-10cm，种植深度均为3-5cm；

步骤（1）中，所述种子包衣采用62.5%精甲霜灵·咯菌腈悬浮种衣剂进行包衣；

步骤（2）中，所述硫酸锌水溶液的浓度为0.05-0.1wt%，亩用量25-30kg；

步骤（4）中，所述硼肥水溶液的浓度为0.1-0.2wt%，亩用量25-30kg；

步骤（5）中所述的乙烯利水溶液浓度为0.3-0.5wt%，步骤（8）中所述的乙烯利水溶液浓度为1-1.5wt%，亩用量均为25-30kg。

本发明中，不育系和保持系田间种植配置图见图1，不育系和甜荞混作田间种植配置图见图2。

实施例1

一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，包括以下步骤：

（1）整地，形成等腰梯形垄，所述等腰梯形垄中，垄面8cm，垄高15cm，垄宽100cm，截面面积810cm

（2）在保持系具有2-3片复叶的苗期时，按照亩用量25kg，向其叶面喷洒0.1wt%的硫酸锌水溶液1次，诱导多开花；

（3）不育系和保持系在开花前一周和花期结束之间不进行杀虫剂喷施；

（4）不育系开花前8天，按照亩用量25kg，向其叶面喷施0.1wt%的硼肥水溶液1次，促进授粉结实；

（5）在不育系的初花期3天，按照亩用量25kg，向其叶面喷施0.5wt%的乙烯利水溶液1次，控旺防止倒伏；

（6）在保持系的花期结束后，将二期保持系割除；

（7）在鼓粒后期，将不育系顶端的2-3片复叶摘除，促进养分消耗，及时落叶；

（8）当不育系的豆荚呈原色，叶片为绿色，按照亩用量25kg，向其叶面喷施1wt%的乙烯利水溶液1次，促进成熟和落叶，方便摘荚；

（9）其他按照常规管理。

实施例2

一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，包括以下步骤：

（1）整地，形成等腰梯形垄，所述等腰梯形垄中，垄面9cm，垄高20cm，垄宽110cm，截面面积1190cm

（2）在保持系具有2-3片复叶的苗期时，按照亩用量30kg，向其叶面喷洒0.1wt%的硫酸锌水溶液1次，诱导多开花；

（3）不育系和保持系在开花前一周和花期结束之间不进行杀虫剂喷施；

（4）不育系开花前10天，按照亩用量30kg，向其叶面喷施0.2wt%的硼肥水溶液1次，促进授粉结实；

（5）在不育系的初花期5天，按照亩用量30kg，向其叶面喷施0.4wt%的乙烯利水溶液1次，控旺防止倒伏；

（6）在保持系的花期结束后，将二期保持系割除；

（7）在鼓粒后期，将不育系顶端的2-3片复叶摘除，促进养分消耗，及时落叶；

（8）当不育系的豆荚呈原色，叶片为绿色，按照亩用量30kg，向其叶面喷施1.5wt%的乙烯利水溶液1次，促进成熟和落叶，方便摘荚；

（9）其他按照常规管理。

实施例3

一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法，包括以下步骤：

（1）整地，形成等腰梯形垄，所述等腰梯形垄中，垄面10cm，垄高20cm，垄宽120cm，截面面积1300cm

（2）在保持系具有2-3片复叶的苗期时，按照亩用量30kg，向其叶面喷洒0.05wt%的硫酸锌水溶液1次，诱导多开花；

（3）不育系和保持系在开花前一周和花期结束之间不进行杀虫剂喷施；

（4）不育系开花前9天，按照亩用量30kg，向其叶面喷施0.15wt%的硼肥水溶液1次，促进授粉结实；

（5）在不育系的初花期4天，按照亩用量30kg，向其叶面喷施0.3wt%的乙烯利水溶液1次，控旺防止倒伏；

（6）在保持系的花期结束后，将二期保持系割除；

（7）在鼓粒后期，将不育系顶端的2-3片复叶摘除，促进养分消耗，及时落叶；

（8）当不育系的豆荚呈原色，叶片为绿色，按照亩用量30kg，向其叶面喷施1.5wt%的乙烯利水溶液1次，促进成熟和落叶，方便摘荚；

（9）其他按照常规管理。

实施例4

2022年，在宝鸡市岐山县刘家塬宝鸡市农业科学研究院试验基地，利用不育系（W931A）和保持系M0305，进行不育系繁殖。采用本发明实施例3的方法进行试验，同时，采用常规方法作为对比（行距40cm，不育系中不混作甜荞，不育系和保持系露地平播，保持系同实施例3中的保持系，采用大田管理方式），各处理种植密度1.25万/亩，6月16日播种，试验面积各1亩，其他种植条件和大田管理方式相同。成熟后在田间随机取3个样点，每个样点取样不育系和保持系20株，计算异交率。计算方法为：异交率=平均不育系结荚数/平均保持系结荚数×100%。试验结果见表1和表2。采用实施例3的方法和常规方法的田间种植图见图3，单株结荚见图4。

表1本发明与常规方法的荚数和粒数

表2本发明与常规方法的异交率和产量

结果表明，实施例4提供的方法平均异交率46.59%，常规方法异交率仅为7.84%，本发明方法较常规方法能显著提高大豆不育系异交率和籽粒产量。

实施例5

2021年，在宝鸡市岐山县刘家塬宝鸡市农业科学研究院试验基地，利用不育系（W931A）和保持系M0305，进行不育系繁殖。采用本发明实施例3提供的方法，采用常规方法作为对比（行距40cm，不育系中不混作甜荞，不育系和保持系露地平播，保持系同实施例3中的保持系，采用大田管理方式），各处理种植密度1.25万/亩，6月19日播种，试验面积各1亩，其他种植条件和大田管理方式相同。成熟后在田间随机取3个样点，每个样点取样不育系和保持系20株，计算异交率，计算方法同实施例4，试验结果见表3和表4。

表3本发明与常规方法的荚数和粒数

表4本发明与常规方法的异交率和产量

结果表明，本发明提供的方法平均异交率28.73%，常规方法异交率为20.85%，本发明方法较常规方法能显著提高大豆不育系异交率和籽粒产量。

实施例6

2020年，在宝鸡市岐山县刘家塬宝鸡市农业科学研究院试验基地，利用不育系（W931A）和保持系M0305，进行不育系繁殖。采用本发明实施例3的方法，同时，采用常规方法作为对比（行距40cm，不育系中不混作甜荞，不育系和保持系露地平播，保持系同实施例3中的保持系，采用大田管理方式），各处理种植密度1.25万/亩，6月14日播种，试验面积各0.5亩，其他种植条件和大田管理方式相同。成熟后在田间随机取3个样点，每个样点取样不育系和保持系15株，计算异交率，计算方法同实施例4，试验结果见表5和表6。

表5本发明与常规方法的荚数和粒数

表6本发明与常规方法的异交率和产量

结果表明，本发明提供的方法平均异交率25.53%，常规方法异交率为5.97%，本发明方法较常规方法能显著提高大豆不育系异交率和籽粒产量。

实施例7

2006年-2016年，发明人在宝鸡市岐山县刘家塬宝鸡市农业科学研究院试验基地，利用不育系（W931A）和保持系M0305，进行不育系繁殖采用气象要素和不育系异交率的关系，研究光照时间对异交率的影响，结果表明：自然光照时间x与不育系的异交率y呈直线正相关（y=0.1961x-9.0268，

2019年，为了增加不育系的光照时间，采用垄作的方法，提高自然光照时间和田间通风透光，并逐渐形成本发明方法原种植模式，采用本发明的种植方法（垄宽为100cm，截面面积为1100cm

表7本发明与常规方法的荚数和粒数

表8本发明与常规方法的异交率和产量

结果表明，本发明提供的方法平均异交率21.28%，常规方法异交率为3.73%，本发明方法较常规方法能显著提高大豆不育系异交率和籽粒产量。