一种三系杂交小麦育种技术方法技术

本发明专利技术公开了一种三系杂交小麦育种技术方法，该方法是把常规杂交育种与杂种优势育种两个技术紧密结合的杂交小麦育种技术方法。具体的，该技术方法由六个模块有机构成，包括：种质资源和亲本圃模块、杂交种亲本选育模块、杂种优势测选模块、杂交种繁殖模块、常规杂交育种模块、生产性能比较试验模块，模块之间的联系及模块内工作程序的关系清楚明了。本发明专利技术解决了两种育种方法之间育种资源和信息不能有效共享，导致杂种优势育种效率不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法是把常规杂交育种与杂种优势育种两个技术紧密结合的杂交小麦育种技术方法。具体的，该技术方法由六个模块有机构成，包括：种质资源和亲本圃模块、杂交种亲本选育模块、杂种优势测选模块、杂交种繁殖模块、常规杂交育种模块、生产性能比较试验模块，模块之间的联系及模块内工作程序的关系清楚明了。本专利技术解决了两种育种方法之间育种资源和信息不能有效共享，导致杂种优势育种效率不高的问题。【专利说明】
本专利技术涉及小麦育种
，特别是涉及。
技术介绍
小麦是世界上总产量最多，营养价值高的粮食作物。随着人口数量的进一步增加，人均耕地面积逐年减少，粮食问题是我们当前面临的首要问题之一。杂种优势是生物界中的一种普遍现象。目前，利用小麦杂种优势是提高小麦产量的的主要措施之一。小麦利用杂种优势的主要途径有三条:既“三系法”、“两系法”和“化学杀雄法”，本专利技术仅针对前两种方法。三系法是指将不育系、保持系和恢复系进行三系配套，不育系为母本，保持系为父本，相间种植，不育系所结种子下代仍为雄性不育，不育系继续繁殖或用以配制杂交种；以不育系为母本，恢复系为父本，相间种植，通过恢复系授给不育系花粉，不育系植株上生产的种子即为杂交种。两系法是指只有光温敏雄性不育系和恢复系二系配套。光温敏雄性不育受隐性主基因控制，其育性的表达受外界温光条件的影响。在敏感期，当环境温度在不育临界温度范围时，表现为完全不育，这时不育系可用来与恢复系制种；当环境温度在可育临界温度范围时，不育系又恢复正常可育，自交结实繁殖。在小麦育种工作中，常规杂交育种和杂种优势育种是两个研究方向，一般由两个育种团队分别开展。由于育种方向不同，育种方法不同，育种程序不同，选择重点不同，所以各自一体，很少结合。杂种优势育种的亲本是不育系和恢复系，杂交小麦利用的关键是强优势组合选配，选择的重 点是表现强优势的杂种一代(Fl)组合；常规育种的亲本育性正常，评价杂交组合优劣主要看分离世代(F2~Fn)所选的单株、株系和家系多世代的综合表现，一般不对Fl组合进行选择。杂种优势育种受亲本特性限制(亲本必须是稳定不育系和恢复系)每年杂交小麦配置组合数目较少，强优势组合出现概率很低。而小麦常规杂交育种不受亲本育性限制，每年可以配置数百甚至成千的杂交组合，但由于Fl世代不选择损失了其中表现强优势组合的育种信息。此外，在三系法小麦育种选配杂交组合时，需要在抽穗后人工给不育系套羊皮纸袋，再人工授予恢复系花粉，特别到优势组合产量比较阶段，每个杂种组合需种量较大，田间大量套袋和授粉人工操作，更是费时费工效率低下。限制了杂种小麦优势组合批量化制种效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，以解决两种育种方法之间亲本资源和信息不能有效共享，导致杂种优势育种效率不高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了由六个模块有机构成的技术方法，包括:种质资源和亲本圃模块、杂交种亲本选育模块、杂种优势测选模块、杂交种繁殖模块、常规杂交育种模块、生产性能比较试验模块，模块之间的联系及模块内工作程序的关系清楚明了。种质资源和亲本圃模块。亲本圃中搜集自国内外丰富的品种材料以及生产性能比较试验中有特色的品系材料，有些材料可作为常规育种中的骨干亲本利用，进入常规杂交育种模块。有些材料可作为杂种优势育种的亲本，进入杂交种亲本选育模块，回交转育成不育系(母本)或者恢复系(父本)。常规杂交育种模块。对常规杂交育种单交Fl代进行杂种优势测产，鉴测出强优势组合母本和强优势组合父本；强优势组合母本和父本分别进入杂交种亲本选育模块作为杂种优势育种亲本选育的候选亲本。其余组合进入常规育种程序进行后代选择。杂交种亲本选育模块。杂交种亲本选育有三个来源:常规杂交育种获得的强优势组合母本和强优势组合父本；生产性能比较试验中产生的优秀品系；亲本圃中搜集自国内外的小麦品种材料；根据亲本特点，确定转育不育系和恢复系的方案。杂种优势测选模块。来自杂交种亲本选育的优秀稳定的不育系与优秀稳定的恢复系在隔离条件下每个父本与多个母本间行种植，形成η个一父多母单元(η=父本数目)，次年进行杂种组合优势鉴定，鉴定出的强优势杂种组合再进行一年强优势杂种组合产量比较，确定升级的组合进入生产性能比较试验模块；同时，强优势杂种组合的亲本不育系和恢复系进入杂交种繁殖模块进行种子繁殖。杂交种繁殖模块。不育系育种家繁殖，采用套袋种子穗行循环法，每穗行套袋2穗人工授予保持系花粉单独分收，其余混系收获；不育系原原种繁殖，不育系:保持系按5:1行比种植，授粉完成后提前割除保持系，再收获不育系；恢复系育种家繁殖，采用穗行循环法，每穗行选1-2穗 单独收获，其余混系收获，次年混系种子繁殖恢复系原原种；杂交种繁殖，不育系原原种:恢复系原原种按5:1行比种植，授粉完成后提前割除恢复系，再收获杂交种。生产性能比较试验模块。依次包括家系比较、品系比较、品种比较和区域品种比较。如上所述的三系杂交小麦育种技术方法，进一步，鉴定出的强优势杂种组合，再进行一年强优势杂种组合产量比较，确定升级的组合直接进入生产性能比较试验中的品种比较试验。如上所述的三系杂交小麦育种技术方法，进一步，杂交种亲本选育包括不育系选育和恢复系选育；在恢复系选育过程中，采用SSR分子标记Xgwm95和Barc61基因辅助选择技术在早代对目标性状进行选择。小麦育性恢复由两对主效基因控制，分别定位于2A染色体和IB染色体上，并分别与SSR分子标记Xgwm95和Barc61连锁。如上所述的三系杂交小麦育种技术方法，进一步，不育系选育中，稳定不育系套袋自花授粉结实率< 0.5%。恢复系选育中，稳定恢复系套袋自花授粉结实率> 90% ;与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术由种质资源和亲本圃；常规杂交育种；杂交种亲本选育；杂种优势测选；杂交种繁殖和生产性能比较试验六个模块有机构成，模块之间的联系及模块内工作程序的关系清楚明了。其中，常规杂交育种与杂种优势育种(杂种优势测选、杂交种繁殖)紧密结合是突出的创新点。在现有的小麦育种工作中常规杂交育种与杂种优势育种是两个研究方向，一般由两个育种团队分别开展，各自一体，很少有关系。2、常规杂交育种与杂种优势育种结合。常规杂交育种通常对单交子一代(Fl)不选择，田间鉴评后留种进入子二代后(F2)开始选择。本专利技术的方法中，常规育种单交Fl代就进行杂种优势测产。强优势组合的母本和父本分别作为杂种优势育种亲本选育(不育系和恢复系)的候选亲本，通过对Fl数据分析提供了强优势组合的丰富信息，扩展了强优势组合的来源。另外，经过生产性能比较试验的鉴定，常规育种的其它优秀后代又进入种质资源和亲本圃待利用。3、采用分子标记辅助选择技术选育恢复系。小麦育性恢复为两对主效基因控制，分别定位于2A染色体和IB染色体上，并分别与SSR分子标记Xgwm95和Barc61连锁。在恢复系选育的过程中，采用分子标记辅助选择技术在早代对目标性状进行选择，大幅度缩短育种周期和提高了育种效率。优选的，优秀的恢复系也进入生产性能比较试验，特别突出的可以参加新品种申定。4、强优势杂交组合测选。本专利技术以一父多母(一个恢复系与多个不育系)为单元，在制种隔离罩内父本恢复系自由授粉，从母本不育系上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三系杂交小麦育种技术方法，其特征在于，所述方法由六个模块有机构成，包括：种质资源和亲本圃模块、杂交种亲本选育模块、杂种优势测选模块、杂交种繁殖模块、常规杂交育种模块、生产性能比较试验模块，模块之间的联系及模块内工作程序的关系如下；种质资源和亲本圃模块；亲本圃中搜集自国内外丰富的品种材料以及生产性能比较试验中有特色的品系材料，有些材料可作为常规育种中的骨干亲本利用，进入常规杂交育种模块；有些材料可作为杂种优势育种的亲本，进入杂交种亲本选育模块，回交转育成不育系（母本）或者恢复系（父本）；常规杂交育种模块；对常规杂交育种单交F1代进行杂种优势测产，鉴测出强优势组合母本和强优势组合父本；强优势组合母本和父本分别进入杂交种亲本选育模块作为杂种优势育种亲本选育的候选亲本；其余组合进入常规育种程序进行后代选择；杂交种亲本选育模块；杂交种亲本选育有三个来源：常规杂交育种获得的强优势组合母本和强优势组合父本；生产性能比较试验中产生的优秀品系；亲本圃中搜集自国内外的小麦品种材料；根据亲本特点，确定转育不育系和恢复系的方案；杂种优势测选模块；来自杂交种亲本选育的优秀稳定的不育系与优秀稳定的恢复系在隔离条件下每个父本与多个母本间行种植，形成多个一父多母单元，次年进行杂种组合优势鉴定，鉴定出的强优势杂种组合再进行一年强优势杂种组合产量比较，确定升级的组合进入生产性能比较试验模块；同时，强优势杂种组合的亲本不育系和恢复系进入杂交种繁殖模块进行种子繁殖；杂交种繁殖模块；不育系育种家繁殖，采用套袋种子穗行循环法，每穗行套袋2穗人工授予保持系花粉单独分收，其余混系收获；不育系原原种繁殖，不育系:保持系按5:1行比种植，授粉完成后提前割除保持系，再收获不育系；恢复系育种家繁殖，采用穗行循环法，每穗行选1‑2穗单独收获，其余混系收获，次年混系种子繁殖恢复系原原种；杂交种繁殖，不育系原原种：恢复系原原种按5:1行比种植，授粉完成后提前割除恢复系，再收获杂交种。生产性能比较试验模块。依次包括家系比较、品系比较、品种比较和区域品种比较。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田笑明，聂迎彬，穆培源，韩新年，桑伟，徐红军，崔凤娟，刘小芳，相吉山，
申请(专利权)人：新疆农垦科学院，
类型：发明
国别省市：新疆;65