CN105349573A - 一种高粱品种选育及其栽培方法 - Google Patents

一种高粱品种选育及其栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高粱品种选育及其栽培方法，包括如下步骤：通过花粉管通道法将无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTI导入高粱中后，选择阳性植株，并获取其种子，将种子经晒种、浸种和拌种处理后进行播种，施农家肥和底肥，早间苗匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，5-6叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2-3株，定苗后，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。本发明提高了高粱作物的抗病能力，使高粱的生长周期缩短，成熟速度更快，植株的抗病能力强，同时产量提高，品质更好，荚果饱满，病虫害明显减少。

Description

一种高粱品种选育及其栽培方法
技术领域
本发明涉及高粱栽培领域，具体一种高粱品种选育及其栽培方法。
背景技术
高粱属一年生草本植物，秆较粗壮，直立，基部节上具支撑根；性喜温暖，抗旱、耐涝；按性状及用途可分为食用高粱、糖用高粱、帚用高粱等类。食用高粱谷粒供食用、酿酒；糖用高粱的秆可制糖浆或生食；帚用高粱的穗可制笤帚或炊帚；嫩叶阴干青贮，或晒干后可作饲料；颖果能入药，能燥湿祛痰，宁心安神。属于经济作物。在我国南方特别是在云贵高原山地种植较为广泛，是该地区主要粮食产物之一，很大程度上解决了该地区的粮食安全问题。为提高高粱产量，高粱的种植方法也多种。直播高粱栽培是其中一种种植方法，该方法较为普遍，目前较多地方也是用的这种方法种植高粱，大多都是常规种植，没有合理安排种植时机及合理管理，导致种植的高粱产量并没有提高，结果并不理想。
高粱丝黑穗病是高粱上危害最严重的真菌病害之一，严重时发病率高达90％以上，极大地影响高粱生产。因此不少优良不育系和恢复系因不抗高粱丝黑穗病而利用受到限制或糟淘汰。目前没有一种药剂能有效地预防和控制高粱丝黑穗病。花粉管通道法是一种简单的外源基因导入法，已在棉花、水稻、高粱等作物的遗传转化中得到成功应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高粱品种选育及其栽培方法，通过花粉管通道法将无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl导入高粱中，同时配合合理的种子处理，播种方式，提高了高粱作物的抗病能力，使高粱的生长周期缩短，成熟速度更快，植株的抗病能力强，同时产量提高，品质更好，荚果饱满，病虫害明显减少。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高粱品种选育及其栽培方法，包括如下步骤：
S1、选用适宜当地种植，抗倒、分蘖弱、穗大、结实率高的优质、高产的高粱品种；
S2、将表达纯化后的农杆菌毒蛋白VirD1、VirD2、VirE2浓度分别调整至90-100μg/μl；
S3、用限制性内切酶酶切无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl后，分别连接到pBin438质粒上构建两种外源质粒DNA；
S4、将所得两种外源质粒DNA分别重悬于质粒DNA保护剂中，得外源质粒DNA的浓度为1-3μg/μL的混合液；
S5、取步骤S2所得溶液中的一种或几种共2μl，依次加入含8μl外源质粒DNA的步骤S4所得的混合液、6μl脂质体，混合后，加入30μl的缓冲液中，4℃放置2小时后，取出，通过花粉管通道法将目的基因导入分别导入步骤S1所选择的高粱品种中；
S5、选择阳性植株，并获取其种子，播前晒种2-3天，将所得的种子用0.1-0.2％的磷酸二氢钾溶液或用3-5％广枯宁水剂，25℃-40℃浸泡20-30分钟，种子吸胀后捞起滤干后用拌种剂进行拌种处理；
S6、选取背风向阳、肥沃疏松的菜园地，按4.5-5尺宽厢面提厢，厢沟0.5-0.8尺，长度按一亩大田用3斤种子播种，盖土厚度1-3厘米，每公顷施入腐熟、发酵的农家肥30至40立方米，底肥160-210千克，底肥由以下重量份的组分构成：
草炭32-38份、沼气渣32-38份、腐植酸铵13-22份、硅藻土3-9份、氨基酸螯合镁3-4份、一水硫酸锌1-5份、氨基酸螯合锰3-5份、氨基酸螯合硼3-4份、聚天门冬氨酸2-3份、枯草芽孢杆菌2-3份、厚孢轮枝菌1-3份、印棟素0.15-2.5份、放线菌素0.1-0.3份、胶冻样芽孢杆菌0.1-0.3份、固氮螺菌0.1-0.3份。
S7、早间苗在3-4叶时匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，5-6叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2-3株，净作每亩保证8200-13000株或者套作每亩保证8300-9600株；
S8、施肥管理：定苗后，每亩用清粪20-30担加尿素2-3公斤，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。
其中，所述缓冲液包含7-13mmol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸，0.3-0.7mmol/L二氨基乙烷四乙酸，7-13mmol/L氯化钠、0.015μg·μl-1-0.055μg·μl-1甲基磺酸乙酯。
其中，质粒DNA保护剂由氢氧化铝溶胶保护剂、磷酸钙保护剂和Tween20保护剂按体积比2∶3∶1混合所得。
其中，限制性内切酶为限制性内切酶HindIII.+EcoRI酶。
其中，所述拌种剂包括35-65％核苷酸盐和35-65％的中微量元素，所述核苷酸盐包括核糖核酸碱水解后得到的5′-腺苷酸二钾或钠，5′-鸟腺苷酸二钾或钠，5′-胞苷酸二钾或钠和5′-尿苷酸二钾，所述中微量元素包括Mn、B、Fe、Zn、Cu和Mo，所述Mn∶B∶Fe∶Zn∶Cu∶Mo的重量比为3∶1∶2∶1∶2∶2。
本发明具有以下有益效果：
通过花粉管通道法将无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl导入高粱中，同时配合合理的种子处理，播种方式，提高了高粱作物的抗病能力，使高粱的生长周期缩短，成熟速度更快，植株的抗病能力强，同时产量提高，品质更好，荚果饱满，病虫害明显减少。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中，所使用的质粒DNA保护剂由氢氧化铝溶胶保护剂、磷酸钙保护剂和Tween20保护剂按体积比2∶3∶1混合所得，所使用的限制性内切酶为限制性内切酶HindIII.+EcoRI酶，所使用的拌种剂包括35-65％核苷酸盐和35-65％的中微量元素，所述核苷酸盐包括核糖核酸碱水解后得到的5′-腺苷酸二钾或钠，5′-鸟腺苷酸二钾或钠，5′-胞苷酸二钾或钠和5′-尿苷酸二钾，所述中微量元素包括Mn、B、Fe、Zn、Cu和Mo，所述Mn∶B∶Fe∶Zn∶Cu∶Mo的重量比为3∶1∶2∶1∶2∶2；所使用的缓冲液包含7-13mmol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸，0.3-0.7mmol/L二氨基乙烷四乙酸，7-13mmol/L氯化钠、0.015μg·μl-1-0.055μg·μl-1甲基磺酸乙酯。
实施例1
S1、选用适宜当地种植，抗倒、分蘖弱、穗大、结实率高的优质、高产的高粱品种；
S2、将表达纯化后的农杆菌毒蛋白VirD1、VirD2、VirE2浓度分别调整至95μg/μl；
S3、用限制性内切酶酶切无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl后，分别连接到pBin438质粒上构建两种外源质粒DNA；
S4、将所得两种外源质粒DNA分别重悬于质粒DNA保护剂中，得外源质粒DNA的浓度为1-3μg/μL的混合液；
S5、取步骤S2所得溶液中的一种或几种共2μl，依次加入含8μl外源质粒DNA的步骤S4所得的混合液、6μl脂质体，混合后，加入30μl的缓冲液中，4℃放置2小时后，取出，通过花粉管通道法将目的基因导入分别导入步骤S1所选择的高粱品种中；
S5、选择阳性植株，并获取其种子，播前晒种2.5天，将所得的种子用0.15％的磷酸二氢钾溶液或用3-5％广枯宁水剂，32.5℃浸泡25分钟，种子吸胀后捞起滤干后用拌种剂进行拌种处理；
S6、选取背风向阳、肥沃疏松的菜园地，按4.75尺宽厢面提厢，厢沟0.65尺，长度按一亩大田用3斤种子播种，盖土厚度2厘米，每公顷施入腐熟、发酵的农家肥30至40立方米，底肥185千克，底肥由以下重量份的组分构成：
草炭35份、沼气渣35份、腐植酸铵17.5份、硅藻土6份、氨基酸螯合镁3.5份、一水硫酸锌3份、氨基酸螯合锰4份、氨基酸螯合硼3.5份、聚天门冬氨酸2.5份、枯草芽孢杆菌2.5份、厚孢轮枝菌2份、印棟素1.325份、放线菌素0.2份、胶冻样芽孢杆菌0.2份、固氮螺菌0.2份。
S7、早间苗在3叶时匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，5叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2-3株，净作每亩保证10600株或者套作每亩保证8950株；
S8、施肥管理：定苗后，每亩用清粪25担加尿素2.5公斤，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。
实施例2
S1、选用适宜当地种植，抗倒、分蘖弱、穗大、结实率高的优质、高产的高粱品种；
S2、将表达纯化后的农杆菌毒蛋白VirD1、VirD2、VirE2浓度分别调整至90μg/μl；
S3、用限制性内切酶酶切无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl后，分别连接到pBin438质粒上构建两种外源质粒DNA；
S4、将所得两种外源质粒DNA分别重悬于质粒DNA保护剂中，得外源质粒DNA的浓度为1μg/μL的混合液；
S5、取步骤S2所得溶液中的一种或几种共2μl，依次加入含8μl外源质粒DNA的步骤S4所得的混合液、6μl脂质体，混合后，加入30μl的缓冲液中，4℃放置2小时后，取出，通过花粉管通道法将目的基因导入分别导入步骤S1所选择的高粱品种中；
S5、选择阳性植株，并获取其种子，播前晒种2天，将所得的种子用0.2％的磷酸二氢钾溶液或用5％广枯宁水剂，25℃浸泡30分钟，种子吸胀后捞起滤干后用拌种剂进行拌种处理；
S6、选取背风向阳、肥沃疏松的菜园地，按4.5尺宽厢面提厢，厢沟0.5尺，长度按一亩大田用3斤种子播种，盖土厚度1厘米，每公顷施入腐熟、发酵的农家肥30至40立方米，底肥160千克，底肥由以下重量份的组分构成：
草炭32份、沼气渣32份、腐植酸铵13份、硅藻土3份、氨基酸螯合镁3份、一水硫酸锌1份、氨基酸螯合锰3份、氨基酸螯合硼3份、聚天门冬氨酸2份、枯草芽孢杆菌2份、厚孢轮枝菌1份、印棟素0.15份、放线菌素0.1份、胶冻样芽孢杆菌0.1份、固氮螺菌0.1份。
S7、早间苗在4叶时匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，5叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2株，净作每亩保证8200株或者套作每亩保证8300株；
S8、施肥管理：定苗后，每亩用清粪20-担加尿素2公斤，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。
实施例3
S1、选用适宜当地种植，抗倒、分蘖弱、穗大、结实率高的优质、高产的高粱品种；
S2、将表达纯化后的农杆菌毒蛋白VirD1、VirD2、VirE2浓度分别调整至90-100μg/μl；
S3、用限制性内切酶酶切无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTl后，分别连接到pBin438质粒上构建两种外源质粒DNA；
S4、将所得两种外源质粒DNA分别重悬于质粒DNA保护剂中，得外源质粒DNA的浓度为3μg/μL的混合液；
S5、取步骤S2所得溶液中的一种或几种共2μl，依次加入含8μl外源质粒DNA的步骤S4所得的混合液、6μl脂质体，混合后，加入30μl的缓冲液中，4℃放置2小时后，取出，通过花粉管通道法将目的基因导入分别导入步骤S1所选择的高粱品种中；
S5、选择阳性植株，并获取其种子，播前晒种3天，将所得的种子用0.2％的磷酸二氢钾溶液或用5％广枯宁水剂，40℃浸泡30分钟，种子吸胀后捞起滤干后用拌种剂进行拌种处理；
S6、选取背风向阳、肥沃疏松的菜园地，按5尺宽厢面提厢，厢沟0.8尺，长度按一亩大田用3斤种子播种，盖土厚度1-3厘米，每公顷施入腐熟、发酵的农家肥30至40立方米，底肥210千克，底肥由以下重量份的组分构成：
草炭38份、沼气渣38份、腐植酸铵22份、硅藻土9份、氨基酸螯合镁4份、一水硫酸锌5份、氨基酸螯合锰5份、氨基酸螯合硼4份、聚天门冬氨酸3份、枯草芽孢杆菌3份、厚孢轮枝菌3份、印棟素2.5份、放线菌素0.3份、胶冻样芽孢杆菌0.3份、固氮螺菌0.3份。
S7、早间苗在4叶时匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，6叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2-3株，净作每亩保证13000株或者套作每亩保证9600株；
S8、施肥管理：定苗后，每亩用清粪30担加尿素3公斤，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高粱品种选育及其栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选用适宜当地种植，抗倒、分蘖弱、穗大、结实率高的优质、高产的高粱品种；
S2、将表达纯化后的农杆菌毒蛋白VirD1、VirD2、VirE2浓度分别调整至90-100μg/μl；
S3、用限制性内切酶酶切无毒广谱抗病基因PYH157和抗虫基因CpTI后，分别连接到pBin438质粒上构建两种外源质粒DNA；
S4、将所得两种外源质粒DNA分别重悬于质粒DNA保护剂中，得外源质粒DNA的浓度为1-3μg/μL的混合液；
S5、取步骤S2所得溶液中的一种或几种共2μl，依次加入含8μl外源质粒DNA的步骤S4所得的混合液、6μl脂质体，混合后，加入30μl的缓冲液中，4℃放置2小时后，取出，通过花粉管通道法将目的基因导入分别导入步骤S1所选择的高粱品种中；
S5、选择阳性植株，并获取其种子，播前晒种2-3天，将所得的种子用0.1-0.2％的磷酸二氢钾溶液或用3-5％广枯宁水剂，25℃-40℃浸泡20-30分钟，种子吸胀后捞起滤干后用拌种剂进行拌种处理；
S6、选取背风向阳、肥沃疏松的菜园地，按4.5-5尺宽厢面提厢，厢沟0.5-0.8尺，长度按一亩大田用3斤种子播种，盖土厚度1-3厘米，每公顷施入腐熟、发酵的农家肥30至40立方米，底肥160-210千克，底肥由以下重量份的组分构成：
草炭32-38份、沼气渣32-38份、腐植酸铵13-22份、硅藻土3-9份、氨基酸螯合镁3-4份、一水硫酸锌1-5份、氨基酸螯合锰3-5份、氨基酸螯合硼3-4份、聚天门冬氨酸2-3份、枯草芽孢杆菌2-3份、厚孢轮枝菌1-3份、印棟素0.15-2.5份、放线菌素0.1-0.3份、胶冻样芽孢杆菌0.1-0.3份、固氮螺菌0.1-0.3份。
S7、早间苗在3-4叶时匀苗保留壮苗，疏密留稀，拨除病、弱、杂苗，5-6叶时按土壤肥力、施肥水平及播种密度每窝定苗2-3株，净作每亩保证8200-13000株或者套作每亩保证8300-9600株；
S8、施肥管理：定苗后，每亩用清粪20-30担加尿素2-3公斤，追施提苗肥，结合除草进行中耕松土第一次，在拨节前以深斤追施拨节孕穗肥，并结合中耕培土第三次。
2.根据权利要求1所述的一种高粱品种选育及其栽培方法，其特征在于，所述缓冲液包含7-13mmol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸，0.3-0.7mmol/L二氨基乙烷四乙酸，7-13mmol/L氯化钠、0.015μg·μl-1-0.055μg·μl-1甲基磺酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的一种高粱品种选育及其栽培方法，其特征在于，质粒DNA保护剂由氢氧化铝溶胶保护剂、磷酸钙保护剂和Tween20保护剂按体积比2∶3∶1混合所得。
4.根据权利要求1所述的一种高粱品种选育及其栽培方法，其特征在于，限制性内切酶为限制性内切酶HindIII.+EcoRI酶。
5.根据权利要求1所述的一种高粱品种选育及其栽培方法，其特征在于，所述拌种剂包括35-65％核苷酸盐和35-65％的中微量元素，所述核苷酸盐包括核糖核酸碱水解后得到的5′-腺苷酸二钾或钠，5′-鸟腺苷酸二钾或钠，5′-胞苷酸二钾或钠和5′-尿苷酸二钾，所述中微量元素包括Mn、B、Fe、Zn、Cu和Mo，所述Mn∶B∶Fe∶Zn∶Cu∶Mo的重量比为3∶1∶2∶1∶2∶2。
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