本發(fā)明涉及一種植物育種繁殖方法，特別涉及一種弭彩分枝型彩色小麥雜交育種及繁殖方法。
（二）
背景技術(shù)：
小麥?zhǔn)俏覈鴥H次于水稻的第二大主要糧食作物，目前國內(nèi)主要是通過常規(guī)的選育小麥優(yōu)良品種。這些年來，由于我國的小麥育種工作處于爬坡階段，育成的小麥新品種沒有取得重大突破。彩色小麥?zhǔn)窃谵r(nóng)業(yè)科技革命迅猛發(fā)展的時代背景下開發(fā)出的一類營養(yǎng)保健型小麥新品系。彩色小麥籽粒具有紫藍色和綠色等多種彩色，它的蛋白質(zhì)、賴氨酸含量比普通小麥高，并且能更多的從土壤中吸收收集鐵、鋅、硒、碘等對人體健康非常重要的微量元素，這些植物源營養(yǎng)成份比強化添加的營養(yǎng)元素更易于為人體吸收，且安全可靠。
據(jù)研究，彩色小麥種皮及面粉所含的天然色素是花色苷類物質(zhì)，含量高于普通小麥數(shù)倍。這種花色苷類物質(zhì)具有消除體內(nèi)自由基、提高機體免疫力和改善心肌營養(yǎng)等重要作用。而黑小麥中的黑色素主要成分是生物黃酮類化合物，研究證明生物黃酮類化合物有很強的抗氧化和清除自由基、提高免疫力的作用。我們祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)一直有“逢黑必補”之說，一般含有天然黑色素的食品，其營養(yǎng)價值、保健作用都高于同類的淺色食品?？梢哉f，彩色小麥?zhǔn)蔷哂袃?yōu)良營養(yǎng)品質(zhì)和保健價值的糧食作物。因此，開展彩色小麥新品種選育意義重大、非常必要。
小麥種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本，最重要的生產(chǎn)資料，利用雜交優(yōu)勢則是種類作物育種發(fā)展共行的途徑，利用小麥雜交優(yōu)勢能象雜交水稻那樣，大幅度提高小麥產(chǎn)量和種地效益。在檢索1992—2012年的文獻資料中沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)分枝型彩色小麥雜交育種的應(yīng)用技術(shù)，更沒有發(fā)現(xiàn)分枝型小麥弭麥6號有性雜交育成的先例，證明這方面的研究屬于空白階段。
（三）
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種弭彩分枝型彩色小麥雜交育種及繁殖方法，該方法利用分枝型小麥弭麥6與彩色小麥弭06-1進行有性雜交、育種及繁殖的方法，從而培育而成一種分枝型彩色小麥新品系-弭麥彩2號，使植株的抗逆性能遠遠超越母本弭06-1號，而改變了父本分枝型小麥弭06-1適應(yīng)性不廣和品質(zhì)差的缺陷。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種弭彩2號分枝型彩色小麥雜交育種及繁殖方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：
（1）選擇親本
選用彩色小麥弭06-1作為母本，分枝型小麥弭麥6（原代號分枝型小麥弭2003—1）作父本，進行有性雜交；母本選植株健壯的主穂，只留其上部8-16個小穗，每小穗上只兩個基部發(fā)育好的2朵小花；
（2）去雄、授粉
把上述母本每朵小花中的花藥一次去凈，立即套上紙袋并注明母本品名和去雄日期，1-4天后柱頭成熟，即可授粉，立即套上紙袋并注明父、母本品名和授粉日期，授粉后20—22天剝?nèi)∮着唠x體培養(yǎng)，對其進行加代繁殖和系統(tǒng)選擇；
（3）加代繁殖和系統(tǒng)選擇
冬天用大棚，夏天用水箱進行春化處理，經(jīng)多次選育，在第三代的基礎(chǔ)上培育出了綜合性俱佳的分枝型雜交彩色小麥新品系、新品種——弭彩2號。
步驟（1）中所述的選擇親本是指：在雜交親本圃中選擇彩色小麥弭06-1作母本、分枝型小麥弭麥6作父本，而且母本彩色小麥弭06-1要選擇植株健壯，剛抽出葉鞘的穗子，一般選主穂為好，先剪去母本穗子上下發(fā)育較遲的小穗，然后把麥芒剪掉，一般只留中上部的小穗8個左右，一邊4個，再把留下的各個小穗中間上的小花用鑷子摘掉，每個小穗只留基部發(fā)育較好的兩朵小花。
步驟（2）所述的去雄、授粉是指：利用摘藥去雄法，將整理好的母本穗子去雄，具體做法：用左手拇指和中指夾住整個麥穗，以食指逐個將花的內(nèi)外穎殼輕輕壓開，右手用鑷子伸入小花內(nèi)把三個花藥夾出來，盡量一次去凈，注意勿傷柱頭和內(nèi)外穎，同時不要將花藥夾破，如果一旦夾破，應(yīng)摘除這朵小花，并用酒精棉球擦洗鑷子尖端，以殺死附在上面的花粉，去雄應(yīng)按順序自上而下逐個花進行，不要遺漏；在父本中選擇穗子中上部個別小花已經(jīng)開放的穗子，周圍的花用鑷子壓開小花的內(nèi)外穎，夾出鮮黃成熟的花藥，放入小盒中，立即授粉，授粉時，取下母本穂上的紙袋，用小毛筆粘取少量花粉或用鑷子夾1-2個成熟的花藥依次放入母本的每個小花中；為了保證柱頭授粉良好，把花藥在柱頭上輕輕涂擦。
步驟（3）所述的加代繁殖是指：在播種前應(yīng)將種子打破休眠期，冬天用大棚，夏天用冰箱進行春化處理，來提高繁殖速度，具體加代繁殖方法如下：
①移栽：掌握麥苗移栽的適宜時間，因弭彩2號是半冬性小麥品種，在9月22日大田播種，在本地區(qū)自然條件下，10月28日可自然完成春化（須25—30天）；10月22日—10月23日從大田挖出麥苗并移栽到大棚內(nèi)，移栽時單株分蘗4.5個，行距20厘米，株距15厘米，移栽后大棚內(nèi)需要溫度8-11℃，應(yīng)及時防治病蟲害；
②緩苗階段：由于根部受傷，栽苗后有一個恢復(fù)階段，大棚內(nèi)溫度白天最高不超過11℃，夜間不低于8℃，濕度75%—80%為宜，7天通過緩苗階段；
③起身階段：小麥5-7緩苗后，大棚內(nèi)溫度在白天最高不超過16℃，夜間不低于8℃，平均溫度為12℃，濕度為70%—75%；進入拔節(jié)階段前的十天內(nèi)，大棚內(nèi)溫度控制最高不超過16℃，夜間不低于10℃，日平均溫度為13℃，11月22日調(diào)查結(jié)果表明，平均每株比載苗時4.5株增加分蘗10.1個，這時棚內(nèi)應(yīng)增加光照時間；
④拔節(jié)階段：大棚內(nèi)的溫度控制在最高不超過25℃，夜間最低不少于15℃，日平均溫度在20℃左右；開始及時使用化控栽培技術(shù)；
⑤抽穗、灌漿階段：弭彩2號抽穗后，大棚內(nèi)的溫度提高到25℃-33℃，調(diào)取高溫逼熟，促其提早成熟，在乳熟末期即收割。
上述掌握麥苗移栽的適宜時間是指：為了快速高倍繁殖弭彩2號新品種，因弭彩2號屬半冬性品種，在魯北地區(qū)，9月26日-28日大田播種，在10月22日可自然完成春化才能正常抽穗、結(jié)實；由大田挖出麥苗并移栽到大棚內(nèi)。
上述緩苗階段是指：嚴格控制大棚內(nèi)溫度，緩苗階段麥苗從地里挖掘時，由于根部受傷，栽苗后有一個恢復(fù)階段，此時如果棚內(nèi)溫度過高，葉片蒸騰作用加劇，基部葉片出現(xiàn)枯萎，影響生長和分蘗，溫度太低，緩苗期延長，所以麥苗移出后，大棚內(nèi)溫度白天最高不超過10℃，夜間最低不低于8℃，濕度75%—80%為宜，一般歷時5—7天可以順利通過緩苗階段。
上述起身階段是指：小麥緩苗后5—7天內(nèi)大棚內(nèi)溫度白天最高不超過16℃，夜間不低于8℃，平均溫度為12℃，濕度為75%—80%，這樣的條件有利小麥穩(wěn)健生長，有利于分蘗、蹲苗；小麥起身后，為使其穩(wěn)健生長，有效增加10.1個分蘗，進入拔節(jié)階段前的十天內(nèi)，大棚內(nèi)溫度控制在最高不超過16℃，夜間最低不少于8℃，日平均溫度為12℃，期間調(diào)查結(jié)果表明，平均每株比移載前增加分蘗10.1個，為爭取較多穂數(shù)打下良好基礎(chǔ)。
上述棚內(nèi)應(yīng)增加光照是指：小麥?zhǔn)情L日照自花授粉作物，尤其是起身拔節(jié)后對光照的需要更加迫切，小麥于起身階段至成熟期間，在棚內(nèi)安裝日光燈，以增加光照，一般每60㎡安裝一個40瓦日光燈，燈管距離地面兩米左右，每天下午6點開燈至翌日上午8點關(guān)燈，增加光照14小時；
上述拔節(jié)階段是指：小麥進入拔節(jié)期后，為爭取更多時分蘗成穗率，大棚內(nèi)的溫度控制在最高不超過25℃，夜間最低不少于15℃，日平均溫度在20℃左右，有利于單株健壯發(fā)育，分蘗整齊，節(jié)桿挺立不倒，通風(fēng)透光良好，為豐產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。
上述抽穗-灌漿階段是指：為加速抽穗進度和縮短灌漿時間，在小麥開始抽穗至成熟期間，大棚內(nèi)的溫度提高到25-33℃，以加速種子內(nèi)干物質(zhì)的積累和提早成熟。
上述防治病蟲害是指：由于大棚內(nèi)日照少，溫度高、濕度大、通透性差，小麥起身拔節(jié)后容易發(fā)生白粉病和蚜蟲危害，在12月24日噴施20%的粉銹寧乳劑一次濃度為每畝用50毫升以防治白粉病發(fā)生，如發(fā)現(xiàn)蚜蟲危害可用40%氧化樂果乳油8000—10000倍液噴霧防治。
上述拔節(jié)階段及時使用化控技術(shù)是指:小麥實施化控栽培可以調(diào)控植株的生長發(fā)育，增強其抗逆能力，促進早熟高產(chǎn)，在小麥起身期，每畝噴灑200ppm的多效唑溶液30公斤，可使植株矮化，抗倒伏能力強，并能兼治小麥白粉病和提高植株的對氮素的吸收利用率，在小麥拔節(jié)期每畝用助壯素15-20m1,兌水50-60公斤葉面噴施，可抑制節(jié)間伸長，從孕穗、灌漿期間共噴2-3次，每次間隔7-8天，可提高千粒重2.2克，增產(chǎn)10.6%，并可促進灌漿速度，使籽粒飽滿，提前成熟3-5天。
弭彩2號新品系具有如下優(yōu)異特性：
（1）特異性，弭麥彩2號為穗分枝型彩色小麥，單穗粒數(shù)100粒左右，普通小麥穗為長方錘形單穗粒數(shù)45粒左右。
（2）適應(yīng)性，從2007年至今5年多來，在冬天用溫室、夏季用冰箱，結(jié)合陸地加代，也無論是在肥地、旱地、弭彩2號各種特征、特性的遺傳均保持一致性，遺傳性一直表現(xiàn)穩(wěn)定。
（3）穩(wěn)定性，弭彩2號無論在陸地或溫室栽培繁殖后，均保持該品種最初的特征、特性，尤其是籽粒性狀，各世代從未分離出其它粒形和待色籽粒。這說明它是一個遺傳性穩(wěn)定的小麥新品種。
本發(fā)明具有以下有益效果:利用彩色小麥弭06-1作母本，分枝型小麥弭麥6作父本，進行有性雜交育成的分枝型彩色小麥-弭麥彩2號，穗分枝型無芒，該品種的個體優(yōu)勢明顯超過普通小麥新品種，打破小麥產(chǎn)量徘徊不前的局面，育出畝增產(chǎn)15%以上，抗倒抗病性強，品質(zhì)優(yōu)，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，其能在畝用種量減省30%以上的情況下降低了種地成本，其增產(chǎn)原因是，（1）是分蘗成穗率高，一般小麥單株分蘗3—6左右，而弭彩2號單株分蘗8—19個，（2）是單穗粒數(shù)多，一般小麥單穗粒數(shù)粒38-45左右，弭彩2號平均單穗112粒以上，一般在整個生育期都能保持旺盛的生長力，使植株的抗逆性能遠遠超越母本弭06-1號，而改變了父本分枝型小麥弭6適應(yīng)性不廣和品質(zhì)差的缺陷。
（四）具體實施方式
以德州（魯西北）地區(qū)氣候環(huán)境為例，對本雜交育種繁殖方法加以說明。
（一）選擇親本
在雜交親本圃中選擇彩色小麥弭06-1作母本、分枝型小麥弭2003—1作父本，而且母本弭06-1彩色小麥要選擇植株健壯，剛抽出葉鞘的穗子，一般選主穂，先剪去母本穗子上下發(fā)育較遲的小穗，然后把麥芒剪掉，一般只留中上部的小穗8個，一邊4個，再把留下的各個小穗中間上的小花用鑷子摘掉，每個小穗只留基部發(fā)育較好的兩朵小花。
（二）去雄、授粉
將整理好的穗子去雄，利用摘藥去雄法，具體做法：用左手拇指和中指夾住整個麥穗，以食指逐個將花的內(nèi)外穎殼輕輕壓開，右手用鑷子伸入小花內(nèi)把三個花藥夾出來，最好一次去凈，注意勿傷柱頭和內(nèi)外穎，同時不要將花藥夾破，如果一旦夾破，應(yīng)摘除這朵小花，并用酒精棉球擦洗鑷子尖端，以殺死附在上面的花粉，去雄應(yīng)按順序自上而下逐個花進行，不要遺漏，去雄后，立即套上紙袋，封口，并在紙袋上注明母本品種名稱和去雄日期。
去雄后1-4天待柱頭成熟，即可授粉，但由于品種抽穗期早晚和當(dāng)時的氣溫不同，柱頭成熟的速度也不一致，晚抽穗的品種，特別是在高溫條件下，去雄后1-2天即可成熟，有的甚至在去雄時柱頭已經(jīng)成熟，因此，應(yīng)抓住有利的時機適時授粉，以提高結(jié)實率，在父本中選擇穗子中上部個別小花已經(jīng)開放的穗子，周圍的花用鑷子壓開小花的內(nèi)外穎，夾出鮮黃成熟的花藥，放入小盒中，立即授粉，授粉時，取下母本穂上的紙袋，用小毛筆粘取少量花粉或用鑷子夾1-2個成熟的花藥依次放入母本的每個小花中；為了保證柱頭授粉良好，把花藥在柱頭上輕輕涂擦，授粉完畢后，再套上紙袋，并在紙袋上寫明父、母本名稱和授粉日期，并在授粉后20天剝?nèi)∮着唠x體培養(yǎng)，對其進行加代和系統(tǒng)選擇。
（三）加代繁殖和系統(tǒng)選擇
播種前的種子應(yīng)打破休眠期，冬天用大棚，夏天用冰箱進行春化處理，經(jīng)多次選育，在第三代的基礎(chǔ)上培育出了綜合性俱佳的分枝型雜交彩色小麥新品系、新品種—弭彩2號。
目前國內(nèi)冬小麥繁殖方法，主要是一年一次，小面積精量或半精量繁殖，一般繁殖系數(shù)100倍左右。但是本發(fā)明培育的分枝雜交小麥弭麥彩2號，一年可以繁育3-4代；試驗中，用稀播繁殖，用1201粒（45.6克）麥種，兩年收獲種子12666市斤，提高繁殖系數(shù)1.5萬倍。
弭彩2號新品種的具體加代繁殖方法如下：
①移栽：掌握麥苗移栽的適宜時間，于9月22日大田播種1201粒，11月2日挖出麥苗7326.1株，需移栽到大棚內(nèi)，移栽時單株分蘗5個左右不等，行距20厘米，株距15厘米，種植面積0.343畝，由于弭彩2號小麥屬半冬性品種，春化適宜溫度是2-6℃，春化時間是25-30天，方能正常抽穗、結(jié)實，在整個生育過程中應(yīng)及時防治病蟲害。
在本地區(qū)（魯北）條件下，弭彩2號于9月28日播種，10月下旬可完成春化發(fā)育，才能保證其生長良好，能正常抽穗、結(jié)實。
②緩苗階段：嚴格控制大棚內(nèi)溫度，緩苗階段麥苗從地里挖掘時，由于根部受傷，栽苗后有一個恢復(fù)階段，此時如果棚內(nèi)溫度過高，葉片蒸騰作用加劇，基部葉片出現(xiàn)枯萎，影響生長和分蘗，溫度太低，緩苗期延長，所以麥苗移出后，大棚內(nèi)溫度白天最高不超過10℃，夜間最低不低于8℃左右，濕度80%左右為宜，一般歷時7天已順利通過緩苗階段。
③起身階段：小麥緩苗后，為加速其生育過程，從12月4日至13日歷時9天，大棚內(nèi)溫度白天最高不超過16℃，夜間不低于8℃，平均溫度為12℃，濕度為75%—80%，這樣的條件有利小麥穩(wěn)健生長，有利于分蘗、蹲苗；小麥起身后，為使其穩(wěn)健生長，有效增加22個分蘗左右，自12月13日至23日十天內(nèi)，大棚內(nèi)溫度控制在最高不超過14℃，夜間最低不少于10℃，日平均溫度為12℃，12月22日調(diào)查結(jié)果表明，比截苗時4.5分蘗平均每株增加分蘗10.1個左右，為爭取較多穂數(shù)打下良好基礎(chǔ)，棚內(nèi)應(yīng)增加光照。
④拔節(jié)階段：12月23日小麥進入拔節(jié)期，歷時34天，為了爭取更多時分蘗成穗，大棚內(nèi)的溫度控制在最高不超過25℃，夜間最低不少于15℃，日平均溫度在20℃左右，有利于單株發(fā)育健壯，分蘗整齊，節(jié)桿挺立不倒，通風(fēng)透光良好，為豐產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)，并開始及時使用化控技術(shù)。
⑤抽穗、灌漿階段：1月26日弭彩2號開始抽穗，為了加速抽穗進度和縮短灌漿時間，從1月27日至2月23日，歷時28天，大棚內(nèi)的溫度提高到25-33℃，以加速種子內(nèi)干物質(zhì)的積累，提早成熟，為了趕上適期播種3月10日的需用，因此從2月24日起大棚內(nèi)溫度提高到33-38℃，調(diào)取高溫逼熟，在乳熟末期（2月28日）即收割，千粒重只有32克，比正常降低6克左右，單株有效穗數(shù)24.1平均單穗98粒，總共73992株共收種子232公斤。
上述防治病蟲害是指：由于大棚內(nèi)日照少，溫度高、濕度大、通透性差，小麥起身拔節(jié)后容易發(fā)生白粉病和蚜蟲危害，在12月24日噴施20%的粉銹寧乳劑一次濃度為每畝用50毫升以防治白粉病發(fā)生，如發(fā)現(xiàn)蚜蟲危害可用40%氧化樂果乳油8000—10000倍液噴霧防治。
所述的棚內(nèi)應(yīng)增加光照是指：由于小麥?zhǔn)情L日照自花授粉作物，尤其是起身拔節(jié)后對光照的需要更加迫切，小麥于12月22日至次年2月27日的64天內(nèi)，在棚內(nèi)安裝日光燈，以增加光照，一般每60㎡安裝一個40瓦日光燈，燈管距離地面兩米左右，每天下午6點開燈至翌上午8點關(guān)燈，增加光照14小時。
上述小麥繁育中使用了化控栽培技術(shù)是指:小麥實施化空栽培可以調(diào)控植株的生長發(fā)育，增強其抗逆能力，促進早熟高產(chǎn)，在小麥起身期，每畝噴灑200ppm的多效唑溶液30公斤，可使植株矮化，抗倒伏能力強，并能兼治小麥白粉病和提高植株的對氮素的吸收利用率，在小麥拔節(jié)期每畝用助壯素15—20m1,兌水50—60公斤葉面噴施，可抑制節(jié)間伸長，從孕穗、灌漿期間共噴2—3次，每次間隔7—8天，可提高千粒重2.2克，增產(chǎn)10.6%，并可促進灌漿速度，使籽粒飽滿，提前成熟3—5天。
經(jīng)多年繁殖栽培試驗獲得，分枝型彩色小麥-弭彩2號的適應(yīng)地區(qū)及栽培要點為：
適應(yīng)地區(qū)：弭彩2號適合在褐土、棕壤、砂黑土、砂壤土，及濟南17號（原代號924142）種植區(qū)和同類生態(tài)種植，也適于在平均畝產(chǎn)300公斤以上的冬麥區(qū)種植。
栽培要點：日平均溫度18-16℃時播種，在山東省播種期為9月25—10月10日，每畝用種量6—8公斤，要根據(jù)播種早晚減少或增播種量，播種行距18—20厘米，播種前增施有機肥，氮、磷、鉀、肥要配合使用，根據(jù)土壤年前含水量澆好越冬水，反青期加強中耕劃鋤，拔節(jié)后要根據(jù)小麥的生長情況管理，中后期要防治蚜蟲和其它病蟲害。
申請人于2009年開始之在山東省平原縣、恒臺縣、利津縣，河北省景縣，北京的順義縣等多地進行加代高倍繁殖實驗，無論在水澆地、旱地、肥地生長發(fā)育均良好，證明它具有廣泛的適應(yīng)性，弭麥2008F3-2在中等水以上的肥水條件下畝產(chǎn)600-700公斤，比母本彩色小麥弭06-1號增產(chǎn)15%以上，表現(xiàn)成熟期相同，比父本弭2003—1增產(chǎn)11.2%以上。具體表現(xiàn)出以下特征：該品種中晚熟，出苗力強，分蘗成穗率高，半冬性，返青早，幼苗半匍匐，根系發(fā)達，生長力和抗寒性強，抗三銹，紋枯病，株型緊湊，長相清秀，葉片淺綠色，后期葉片有生理性干尖或黃葉，葉耳白色有耳毛，活桿成熟，莖桿蠟質(zhì)性，出穗時開花前穗和植株同色，成穗率高，莖桿堅硬富有彈性，抗倒抗干熱風(fēng)，穗長9-12.5cm，寬1.5-2cm,厚1.6cm，頂芒，白殼,護穎橢圓型，穎肩無，穎嘴銳形，籽粒橢圓形，粒長0.61厘米，寬0.35厘米，麥溝（凹）深0.18厘米左右，紫青色（面粉為綠色），半角質(zhì)、籽粒飽滿度中等，千粒重變幅小，千粒重38克左右，抽穗后開花時，先由穗的中上部小穗開始，然后向上、向下，基部小穗開花最晚，具有穗分枝多花性，增產(chǎn)潛力大，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，單穗粒數(shù)80—145粒，因地肥力條件而異，口形中等，平均畝產(chǎn)650公斤。