专利名称：简化栽培谷子品种选育及其配套栽培方法
技术领域：
本发明涉及一种谷子品种选育及栽培方法，具体而言涉及一种简化栽培谷子品种选育及其配套栽培方法。
背景技术：
谷子(Setaria italica 2n＝2X＝18)是小粒半密植性作物，千粒重仅3.0g左右，每千克种子多达30～35万粒，而适宜的留苗密度为37.5～75.0万株/hm2，即用种量仅为2.5～4.5kg/hm2左右。国外小粒作物主要采用机械间苗技术。而在我国，谷子主要种植在丘陵山区，机械操作困难。同时，由于谷子籽粒小，弱小的谷苗需要发挥群体顶土能力才能保证全苗，播种量过小不利于全苗。因此，千百年来，我国农民种谷子一直采用大播种量(15～30kg/hm2左右)保证全苗、再通过人工间苗达到适宜的留苗密度的栽培方式；同时，普通谷子品种缺乏适宜的除草剂，谷田除草一直靠人工作业。人工间苗、除草不仅是繁重的体力劳动，而且谷田中伴生的恶性杂草谷莠子在苗期与谷苗极其相似，不易区分，特别是苗期一旦遇到连续阴雨天气，极易造成苗荒和草荒导致严重减产甚至绝收，常年因此减产30％左右。由于上述原因，严重限制了谷子的规模化、集约化栽培。
目前，国内外尽管对上述问题均有一定的研究，但还存在一些不足1、国外同类研究国外小粒作物免间苗主要采用机械精量播种、机械间苗技术。在谷田除草方面，美国等发达国家曾进行大量研究，但未能筛选出适宜的除草剂(Mysore Journal of Agricultural Science，1987，21(1)87～88)。1981年以来，法国在谷子的近缘种野生青狗尾草(Setaria viridis 2n＝2x＝18)群体中发现了抗除草剂的突变体，经过筛选和遗传研究，得到受细胞质基因控制的抗阿特拉津(Atrazine)材料(Weed Research，1985，Vol.25175～179)；加拿大从野生青狗尾草中发现受核显性单基因控制的抗拿扑净(Sethoxydime)材料UM131(Plant Physiology and Biochemistry Paris，1997，35803-807)，以及受2对连锁的细胞核隐性基因控制的抗氟乐灵(Trifuraline)材料Oak River(Weed Technology，1997，11369-372)。通过杂交、回交等手段，将青狗尾草的抗除草剂基因转移到栽培谷子中(Weed Research，1989，29(2)147～150；中国农业科技导报.2000，2(5)62～66)。但目前抗除草剂谷子品种仍未在生产上得到大面积的应用，主要原因有三点(1)单一的抗除草剂品种不能解决谷子人工间苗的难题。(2)抗氟乐灵类型抗性水平偏低，除草剂浓度不易掌握。(3)抗拿扑净类型虽然抗性水平高，但拿扑净对双子叶杂草无效，除草不彻底。
2、国内同类研究(1)栽培方法研究 1962年内蒙古昭乌达盟农科所提出谷子精量播种不间苗技术(内蒙古自治区农业科学研究成果汇编(第一集)，1962214～217)；1965年河北省农学会提出谷子宽垄密植少间苗技术(河北农学报，1965，(1)75～76)；河北省农作物所提出夏谷小密垄不间苗技术(农作物研究资料，1983，(1)18～19)；1987年李东辉提出谷子小包装精量播种技术(糜谷黍科研通讯，1987，(3)43～45)，方法是将用高浓度的尿素处理后不能发芽的谷种与正常谷种混和播种，达到少间苗的效果；为了解决人工精量播种操作难的问题，1980年前后，辽宁、黑龙江、山西、河北等地曾开展机械化精量播种研究(辽宁农业科学，1978，(1)28；黑龙江农业，1980，(1)40～41；山西农业科学，1980，(2)27)，效果较好，可将谷种播量控制在6.0～7.5kg/hm2，但我国谷子分散种植在丘陵山区，机械操作困难。1993年，山西省寿阳县发明半机械化谷物点播机，该机械适宜农户小面积操作。
上述栽培方法在生产上起到了一定的积极作用，但仍存在许多突出问题第一，由于谷子粒小，且多数种植在坷垃较多的旱地上，谷苗顶土力差，要靠群体萌芽顶土才能保证出苗，精量播种一旦遇不利天气难以保证全苗，缺苗断垄问题突出，并导致伴生杂草谷莠子严重发生，使得精量播种技术的应用范围受到限制。第二，半精量播种不间苗技术尽管出苗较好，但往往导致密度过高，造成田间通风透光性差，病害、倒伏严重，间苗省工的效益难以补偿产量的损失。
为解决精量播种技术的不足，2000年，山西省农科院谷子研究所筛选出一种特殊的化学制剂，对谷种进行处理，使其既能正常发芽出苗、发挥群体顶土出苗的作用，又能在出苗后自行死亡，处理谷种与同品种正常谷种按一定比例混合播种，从而实现谷子免间苗的目的(作物科学研究理论与实践，中国科学技术出版社，2000，160-163)。但该方法在生产应用中仍存在较多问题，一是遇不利气候条件导致出苗不全的情况下，处理过的部分谷种出苗后仍自行死亡，缺乏补救措施，导致缺苗断垄。二是该方法不能解决人工除草的难题。因此，该方法目前仍未大面积推广。
(2)化学除草剂研制 1998年，南开大学研制出新型除草剂44％谷草灵可湿性粉剂，于谷子播种后出苗前封地使用。该除草剂在推荐剂量下(1.7-2.0kg/hm2)，可以防治双子叶杂草和大部分单子叶杂草，但对谷子伴生杂草“谷莠子”无效，但在苗期阴雨较多或使用剂量稍大的情况下，药害明显，对谷苗有明显的抑制作用，应用受到限制，但可在低剂量下(0.6-0.9kg/hm2)防治双子叶杂草、控制单子叶杂草。2002年，山东省聊城市东昌农药公司发明45％谷草净可湿性粉剂，根据其技术说明，可防治谷田单、双子叶杂草，但至今未见生产上应用。
(3)矮化育种研究 为了提高谷子耐密植能力，我国谷子育种工作者先后育成了延矮、郑矮2号、矮宁黄、矮88等矮秆品种。但实践证明，这些矮秆类型虽然可以提高30-50％的种植密度，在一定程度上可以减少间苗用工，但却普遍存在着抗旱耐瘠性差、早衰、结实性差等难以克服的问题，应用受到限制(Plant Growth Regulation，1998，2619-24；华北农学报，1999，14(2)42～47；河北农业科学，1998，2(2)16～20)。
(4)抗除草剂育种 1993年，河北省农科院谷子研究所将法国、加拿大的谷子抗除草剂基因引入中国栽培品种中，国内一些谷子育种单位正在培育不同类型的抗除草剂谷子品种。但是，十年过去了，由于与国外同样原因，抗除草剂谷子品种仍未在我国生产上得到广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种通过杂交、回交等育种手段，能同时实现化学间苗、化学除草，解决依赖人工间苗、人工除草的谷子间苗、除草技术难题，实现简化栽培的抗除草剂(抗单一除草剂或兼抗2种除草剂)、不抗除草剂(或抗单一除草剂)的同型姊妹系或近等基因系，并按一定的比例混和，形成综合性状基本一致的混系品种的新品种选育及其配套栽培方法。
本发明采用的技术方案是1、简化栽培谷子新品种培育有以下七种方法(1)不抗除草剂的常规品种+细胞质抗阿特拉津近等基因系的培育。方法是以常规谷子品种做父本，细胞质抗阿特拉津的谷子品种做母本进行有性杂交。F1代根据父本标记性状或采用分子标记技术鉴别出真杂种。并以常规谷子品种做轮回亲本(父本)与杂种F1和回交后代进行5～6代回交，分离世代播种后出苗前喷施阿特拉津，成熟前选择综合性状接近轮回亲本(父本)的优异单株，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致的近等基因系。将常规品种与细胞质抗阿特拉津近等基因系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(2)细胞质抗阿特拉津品系+不抗除草剂的同型姊妹系的培育。方法是以常规谷子品种做父本，细胞质抗阿特拉津的谷子品种做母本进行有性杂交。F1代根据父本标记性状或采用分子标记技术鉴别出真杂种。F2代成熟前选择优异单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗阿特拉津鉴定，淘汰完全不抗或全部抗除草剂的单株，留下抗性存在分离的单株。从F3代开始，成熟前在优异的家系内选择单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗阿特拉津鉴定，从中选择出完全不抗除草剂的类型，下一代将高抗除草剂、不抗除草剂的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的高抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系。将2个姊妹系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(3)常规谷子品种+细胞核抗拿扑净近等基因系的培育。方法是以常规谷子品种与抗拿扑净谷子品种杂交(正反交均可)。F1代3-5叶期喷施拿扑净，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。以常规谷子品种做轮回亲本(父本)，与杂种F1和回交后代进行5～6代回交。分离世代3-5叶期喷施拿扑净，成熟前选择综合性状接近轮回亲本的优异单株，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致的近等基因系。将常规谷子品种与抗拿扑净近等基因系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(4)细胞核抗拿扑净品系+不抗除草剂的同型姊妹系的培育。方法是以常规谷子品种与抗拿扑净谷子品种杂交(正反交均可)。F1代3-5叶期喷施拿扑净，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。F2代成熟前选择优异单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗拿扑净鉴定，淘汰完全不抗或全部抗除草剂的单株，留下抗性存在分离的单株。从F3代开始，成熟前在优异的家系内进行大量的单株选择，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗除草剂鉴定，选择抗和不抗拿扑净的单株，下一代将抗拿扑净、不抗拿扑净的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系。将2个姊妹系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(5)兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津同型姊妹系的培育。方法是以细胞质抗阿特拉津品种为母本，细胞核抗拿扑净的品种为父本，配制杂交组合A；或兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品种为母本，不抗除草剂的常规谷子品种为父本，配制杂交组合B。组合A的F1代3-5叶期喷施拿扑净，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。组合B的F1代根据父本标记性状或采用分子标记技术鉴别出真杂种。F2代播种后出苗前喷施，3-5叶期喷施拿扑净乳油，10天后人工去掉长势弱的植株。成熟前选择优异单株。并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗拿扑净鉴定，淘汰完全不抗拿扑净或全部抗拿扑净的单株，留下抗性存在分离的单株。F3代以后每代播种后、出苗前喷施阿特拉津，留下高抗阿特拉津的植株。成熟前在优异家系内选择优异单株。并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗拿扑净鉴定，选出不抗拿扑净、抗拿扑净的单株，下代将两种类型的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的细胞核抗拿扑净兼具细胞质高抗阿特拉津和仅细胞质高抗阿特拉津的同型姊妹系。将2个姊妹系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(6)兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津近等基因系的培育。方法是以常规谷子品种为父本，与细胞质抗阿特拉津兼具细胞核抗拿扑净的双抗品种配制杂交组合A；与细胞质单抗阿特拉津的品种配制杂交组合B。F1根据父本标记性状分别鉴别出上述两种组合的真杂种，并以常规谷子品种为轮回亲本(父本)，分别进行5-6代回交。组合A自BC1代开始每代用阿特拉津和拿扑净进行筛选，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致、但兼抗阿特拉津和拿扑净的近等基因系1；组合B自BC1代开始每代用阿特拉津进行筛选，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致、但抗阿特拉津的近等基因系2。将近等基因系1和近等基因系2按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。
(7)常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系的培育。培育方法同上述(6)兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津近等基因系的培育方法，由常规品种与2个近等基因系按适当比例混合形成可以简化栽培的混系品种。
2、配套栽培方法在按照上述方法培育出适宜简化栽培的谷子新品种的基础上，生产应用时应采用与之配套的栽培技术，包括适宜的混合比例与播种量，适宜的除草剂喷施剂量、喷施时期。把抗除草剂、不抗除草剂或抗不同除草剂的同型姐妹系或近等基因系按一定的比例混和播种，通过喷施特定除草剂实现化学间苗、除草。
(1)有效播种量 有效播种量为化学间苗后留下抗除草剂品系的播种量，根据种子发芽率、田间出苗率、当地适宜的留苗密度(春谷45-60万株/hm2，夏谷60-90万株/hm2)、品种千粒重(不同的品种千粒重不同，应以实际测定结果为准)来计算，其中，兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津同型姊妹系及近等基因系类型的有效播种量为双抗品系的播种量；常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系类型的有效播种量为双抗+单抗除草剂品系的播种量，其中，双抗品系播种量按上述公式计算，单抗除草剂品系主要起到调节留苗密度的作用，其播种量为双抗品系播种量的20-30％。有效播种量计算公式如下有效播种量(kg/hm2)＝当地适宜的留苗密度(万株/hm2)÷发芽率(％)÷出苗率(％)×千粒重(g)÷100(2)混合比例 有效播种量与无效播种量(化学间苗杀死的部分)的比例应适当，一般为1∶1.5-1∶5。适宜的混合比例与当地习惯的留苗密度有关，留苗密度越大，无效播种量比例应越小。夏谷最佳比例为1∶2-1∶3，春谷最佳比例为1∶3-1∶4；对于常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系，混合比例为双抗近等基因系∶抗阿特拉津近等基因系∶常规品种＝1∶0.3∶2.0-3.5。
(3)总播种量总播种量根据有效播种量和最佳混合比例计算。总播种量一般为7.5-15kg/hm2，最佳播种量11.25kg/hm2。
(4)适宜的除草剂喷施剂量与喷施时期 根据不同类型的混合品种的需要或不同除草剂的特性，分别采用不同的喷施剂量和喷施时期。
采用本发明提供的技术方案，可将谷子栽培史上长期难以解决的人工间苗、除草的难题同时解决，同时实现化学间苗、化学除草，从而实现谷子集约化栽培；大大提高劳动效率；提高谷子种子技术含量，促进谷种产业化发展；对需要间苗的小粒作物具有借鉴意义。
具体实施例方式
实施例1不抗除草剂的常规品种+细胞质抗阿特拉津近等基因系的选育与栽培。选育方法是以常规谷子品种做父本，细胞质抗阿特拉津的谷子品种做母本进行有性杂交。F1根据父本标记性状如株高、穗型、花药颜色、叶鞘颜色等或采用分子标记技术鉴别出真杂种。并以常规谷子品种做轮回亲本(父本)与杂种F1和回交后代进行6代回交，分离世代播种后出苗前喷施阿特拉津，成熟前选择综合性状接近轮回亲本(父本)的优异单株，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致的近等基因系。将细胞质抗阿特拉津近等基因系与常规品种按1∶3的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。栽培方法为，混系品种播种后、出苗前喷施低剂量的44％谷草灵可湿性粉剂，剂量为0.9kg/hm2，兑水不少于750kg/hm2，控制杂草，出苗后2叶期喷施38％阿特拉津悬浮剂，春谷施药剂量为7.5-9.0kg/hm2，9.0kg/hm2为最佳剂量，夏谷施药剂量为6.0-7.5kg/hm2，7.5kg/hm2为最佳剂量，同时实现化学间苗和除草。若出苗不均匀，苗少的部分不喷阿特拉津。
实施例2细胞质抗阿特拉津品系+不抗除草剂的同型姊妹系的选育及其栽培。选育方法是以常规谷子品种做父本，细胞质抗阿特拉津的谷子品种做母本进行有性杂交。F1根据父本标记性状如株高、穗型、花药颜色、叶鞘颜色等或采用分子标记技术鉴别出真杂种。F2代成熟前选择优异单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗阿特拉津鉴定，淘汰完全不抗或全部抗除草剂的单株，留下抗性存在分离的单株。从F3代开始，成熟前在优异的家系内选择单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗阿特拉津鉴定，首次鉴定采用较高剂量的阿特拉津，即38％阿特拉津，夏播为0.6g/m2，春播为1.0g/m2，淘汰抗性弱的类型，选择高抗和不抗除草剂的单株，并对表现不抗除草剂的单株采用较低剂量阿特拉津进行第二次鉴定，即夏播为0.3g/m2，春播为0.6g/m2，从中选择出完全不抗除草剂的类型，下代将抗除草剂、不抗除草剂的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的高抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系。将高抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系按1∶3.5的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。此混系品种栽培方法与实施例1中的栽培方法相同。
实施例3常规谷子品种+细胞核抗拿扑净近等基因系的选育及其栽培。选育方法是以常规谷子品种与抗拿扑净谷子品种杂交(正反交均可)。F1代3-5叶期(3叶期最佳)喷施拿扑净(15％乳油，0.15ml/m2，兑水75ml)，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。以常规谷子品种做轮回亲本(父本)，与杂种F1和回交后代进行6代回交。分离世代3-5叶期(3叶期最佳)喷施拿扑净，成熟前选择综合性状接近轮回亲本的优异单株，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致的近等基因系。将抗拿扑净近等基因系与常规谷子品种按1∶3的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。其栽培方法为混系品种播种后、出苗前喷施低剂量的44％谷草灵可湿性粉剂，剂量为0.9kg/hm2，兑水不少于750kg/hm2，防治双子叶杂草、控制单子叶杂草，3叶期喷施15％拿扑净乳油1200ml/hm2，兑水750kg/hm2，实现化学间苗和第二次除草。或在喷施拿扑净1-2天后喷施百阔净(2甲四绿水剂，有效成分750g/升)600ml/hm2，兑水600kg/hm2。若出苗不均匀，苗少的部分不喷拿扑净。
实施例4细胞核抗拿扑净品系+不抗除草剂的同型姊妹系。常规谷子品种与抗拿扑净谷子品种杂交(正反交均可)。F1代3叶期喷施拿扑净，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。F2代成熟前选择优异单株，并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗拿扑净鉴定，淘汰完全不抗或全部抗除草剂的单株，留下抗性存在分离的单株。从F3代开始，成熟前在优异的家系内进行大量的单株选择，并对每个单株收获的部分种子3叶期进行抗除草剂鉴定，选择抗和不抗拿扑净的单株，下代将抗拿扑净、不抗拿扑净的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系。将抗除草剂、不抗除草剂的姊妹系按1∶4的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种，其栽培方法与实施例3的栽培方法相同。
实施例5以细胞质抗阿特拉津品种为母本，细胞核抗拿扑净的品种为父本，配制杂交组合A；或兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品种为母本，不抗除草剂的常规谷子品种为父本，配制杂交组合B。组合A的F1代3-5叶期(3叶期最佳)喷施拿扑净，杀死不抗拿扑净的假杂种，存活的为真杂种。组合B的F1代根据父本标记性状如株高、穗型、花药颜色、叶鞘颜色等或采用分子标记技术鉴别出真杂种。F2代播种后出苗前喷施38％阿特拉津，剂量为夏播0.6g/m2、春播1.0g/m2，兑水75ml，3-5叶期(3叶期最佳)喷施15％拿扑净乳油，喷施剂量0.15ml/m2，兑水75ml，10天后人工去掉长势弱的植株。成熟前选择优异单株。并对每个单株收获的部分种子进行苗期抗拿扑净鉴定，淘汰完全不抗拿扑净或全部抗拿扑净的单株，留下抗性存在分离的单株。F3代以后每代播种后出苗前喷施阿特拉津，去掉抗性弱的植株，留下高抗阿特拉津的植株。成熟前在优异家系内选择优异单株。并对每个单株收获的部分种子进行苗期(3叶期最佳)抗拿扑净鉴定，选出不抗拿扑净、抗拿扑净的单株，下代将两种类型的株系进行对比选择，直至选育出各性状稳定、综合性状基本一致的细胞核抗拿扑净兼具细胞质高抗阿特拉津和仅细胞质高抗阿特拉津的同型姊妹系。将细胞核抗拿扑净兼具细胞质高抗阿特拉津和仅细胞质高抗阿特拉津的同型姊妹系按1∶2.5的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种。其栽培方法为混系品种播种后出苗前喷施38％阿特拉津悬浮剂，春谷施药剂量6.0kg/hm2，夏谷施药剂量4.5kg/hm2，兑水750kg/hm2，可以实现第一次化学除草但不伤及谷苗。3-4叶期(4叶期最佳)喷施15％拿扑净乳油1200ml/hm2，兑水750kg/hm2，杀死单抗阿特拉津类型，实现化学间苗和第二次化学除草。若出苗不均匀，苗少的部分可以不喷拿扑净。
实施例6兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津近等基因系。方法是以常规谷子品种为父本，与细胞质抗阿特拉津兼具细胞核抗拿扑净的双抗品种配制杂交组合A；与细胞质单抗阿特拉津的品种配制杂交组合B。F1根据父本标记性状分别鉴别出上述两种组合的真杂种，并以常规谷子品种为轮回亲本(父本)，分别进行6代回交。组合A自BC1代开始每代用阿特拉津和拿扑净进行筛选，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致、但兼抗阿特拉津和拿扑净的近等基因系1；组合B自BC1代开始每代用阿特拉津进行筛选，直至育成与轮回亲本综合性状基本一致、但抗阿特拉津的近等基因系2。将近等基因系1和近等基因系2按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的混系品种，其栽培方法与实施例5的栽培方法相同。
实施例7常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系的品种选育与栽培。选育方法与实施例6的选育方法相同。其栽培方法为混合比例为双抗近等基因系∶抗阿特拉津近等基因系∶常规品种＝1∶0.3∶3.0，播种后、出苗前喷施38％阿特拉津悬浮剂，春谷施药剂量6.0kg/hm2，夏谷施药剂量4.5kg/hm2，兑水750kg/hm2，可杀死常规品种并除草，实现第一次化学间苗和化学除草。若谷苗仍较多，于3-4叶期(4叶期最佳)喷施15％拿扑净乳油1200ml/hm2，兑水750kg/hm2，再杀死单抗阿特拉津类型并除草，实现化学第二次间苗和第二次化学除草。
权利要求
1.一种简化栽培谷子品种选育方法，其特征在于利用现有的抗除草剂基因，通过杂交、回交育种手段，培育出抗除草剂、不抗除草剂或抗不同除草剂的同型姐妹系或近等基因系，并按适宜的比例混和，形成综合性状基本一致的混系谷子品种。
2.一种简化栽培谷子品种配套栽培方法，其特征在于在根据权利要求1培育出简化栽培谷子新品种的基础上，生产应用时采用与之配套的栽培方法，包括适宜的混合比例与播种量，适宜的除草剂喷施剂量、喷施时期；把抗除草剂、不抗除草剂或抗不同除草剂的同型姐妹系或近等基因系按一定的比例混和播种，通过喷施特定除草剂实现化学间苗、除草。
3.如权利要求1所述的简化栽培谷子品种选育方法，其特征在于以常规谷子品种做父本，与细胞质抗阿特拉津的谷子品种进行有性杂交，并以常规谷子品种做轮回父本进行5～6代回交，育成与常规品种综合性状相近的细胞质抗阿特拉津近等基因系；或利用杂种后代细胞质抗性分离的特点，在杂种后代中筛选农艺性状相近的抗、不抗除草剂的同型姊妹系；将常规品种与细胞质抗阿特拉津近等基因系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的不抗除草剂的常规品种+细胞质抗阿特拉津近等基因系的混系品种，或将抗、不抗阿特拉津的同型姊妹系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的细胞质抗阿特拉津品系+不抗除草剂的同型姊妹系的混系品种。
4.如权利要求1所述的简化栽培谷子品种选育方法，其特征在于用综合性状优良的常规谷子品种与抗拿扑净谷子品种杂交，在杂种后代中筛选农艺性状相近的抗、不抗除草剂的同型姊妹系；或以常规谷子品种做轮回亲本与抗拿扑净后代进行5～6代回交，育成与常规品种综合性状相近的抗拿扑净近等基因系；将抗、不抗除草剂的同型姊妹系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的细胞核抗拿扑净品系+不抗除草剂的同型姊妹系的混系品种，或将常规谷子品种与抗拿扑净近等基因系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的常规谷子品种+细胞核抗拿扑净近等基因系的混系品种。
5.如权利要求1所述的简化栽培谷子品种选育方法，其特征在于以细胞质抗阿特拉津品种为母本，细胞核抗拿扑净的品种为父本，配制组合A；或以兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品种为母本，不抗除草剂的常规谷子品种为父本，配制杂交组合B，进行有性杂交，F2代开始每代大量选择优良单株，并筛选出核质双抗及细胞质单抗阿特拉津的单株，下代对双抗、单抗穗行进行对比筛选，从中选择综合性状接近的兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系与单抗抗阿特拉津的同型姊妹系；将双抗品系和单抗品系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津同型姊妹系的混系品种。
6.如权利要求1所述的简化栽培谷子品种选育方法，其特征在于以综合性状优良的常规谷子品种做父本，分别与细胞质抗除草剂阿特拉津的谷子品种和细胞质抗阿特拉津兼具细胞核抗拿扑净的双抗品种进行有性杂交，并以常规谷子品种做轮回父本进行5～6代回交，育成与父本常规品种综合性状相近的细胞质单抗阿特拉津的近等基因系和细胞质抗阿特拉津与细胞核抗拿扑净的双抗近等基因系；将此两个近等基因系按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津近等基因系的混系品种，或常规品种与此两个近等基因系三者按适宜的比例混合，形成可以简化栽培的常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系的混系品种。
7.如权利要求2所述的简化栽培谷子品种配套栽培方法，其特征在于有效播种量为化学间苗后留下抗除草剂品系的播种量，根据实际测定的种子发芽率、田间出苗率、当地适宜的留苗密度、品种千粒重来计算，有效播种量计算公式如下有效播种量(kg/hm2)＝当地适宜的留苗密度(万株/hm2)÷发芽率(％)÷出苗率(％)×千粒重(g)÷100；总播种量一般为7.5-15kg/hm2，最佳播种量11.25kg/hm2；有效播种量与无效播种量的混合比例一般为1∶1.0-1∶5，夏谷最佳比例为1∶2-1∶3，春谷最佳比例为1∶3-1∶4，对于常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系，混合比例为双抗近等基因系∶抗阿特拉津近等基因系∶常规品种＝1∶0.3∶2.0-3.5。
8.如权利要求2所述的简化栽培谷子品种配套栽培方法，其特征在于对于不抗除草剂的常规品种+细胞质抗阿特拉津近等基因系，及细胞质抗阿特拉津品系+不抗除草剂的同型姊妹系，混系品种出苗前喷施44％谷草灵可湿性粉剂，施药剂量0.9kg/hm2，兑水不少于750kg/hm2控制杂草，出苗后2叶期喷施38％阿特拉津悬浮剂，春谷施药剂量7.5-9.0kg/hm2，夏谷施药剂量6.0-7.5kg/hm2，兑水不少于750kg/hm2，同时实现化学间苗和除草。
9.如权利要求2所述的简化栽培谷子品种配套栽培方法，其特征在于对于常规谷子品种+细胞核抗拿扑净近等基因系，及细胞核抗拿扑净品系+不抗除草剂的同型姊妹系，混系品种出苗前喷施44％谷草灵可湿性粉剂，施药剂量0.9kg/hm2，兑水不少于750kg/hm2，防治双子叶杂草、控制单子叶杂草，3叶期喷施15％拿扑净乳油1200ml/hm2，兑水750kg/hm2，实现化学间苗和第二次除草。或在出苗前不喷施谷草灵，3叶期喷施拿扑净1-2天后喷施百阔净600ml/hm2，兑水600kg/hm2。
10.如权利要求2所述的简化栽培谷子品种配套栽培方法，其特征在于对于兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津同型姊妹系，及兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗品系+抗阿特拉津近等基因系，混系品种播种后出苗前喷施38％阿特拉津悬浮剂，春谷施药剂量6.0kg/hm2，夏谷施药剂量4.5kg/hm2，兑水750kg/hm2，可以实现第一次化学除草，3-4叶期喷施15％拿扑净乳油1200ml/hm2，兑水750kg/hm2，杀死单抗阿特拉津类型，实现第二次化学除草，并实现化学间苗；对于常规品种+兼抗阿特拉津和拿扑净的双抗近等基因系+抗阿特拉津近等基因系，采用上述施药方法可以实现两次化学间苗和除草，即出苗前喷施阿特拉津，杀死常规品种并除草，可以实现第一次化学间苗、除草；若谷苗仍较多，3-4叶期再喷施拿扑净，杀死单抗阿特拉津类型并除草，实现第二次化学间苗、除草。
全文摘要
本发明公开了一种简化栽培谷子品种选育及其配套栽培方法，主要内容是通过杂交、回交等育种手段，培育抗除草剂、不抗除草剂或抗不同除草剂的同型姐妹系或近等基因系，并按一定的比例混和，形成综合性状基本一致的混系品种，通过喷施特定的除草剂，能同时实现化学间苗、化学除草，解决谷子依赖人工间苗、人工除草的技术难题，实现简化栽培。采用本发明提供的技术方案，可将谷子栽培史上长期难以解决的人工间苗、除草的难题同时解决，实现谷子集约化栽培；大大提高劳动效率；提高谷子种子技术含量，促进谷种产业化发展；并对需要间苗的小粒作物具有借鉴意义。
文档编号A01H1/02GK1586159SQ200410058088
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月13日 优先权日2004年8月13日
发明者程汝宏, 师志刚, 刘正理, 刁现民, 马峙英, 杜瑞恒, 夏雪岩 申请人:河北省农林科学院谷子研究所