一种小麦蓝败不育种质及其选育方法技术

本发明专利技术公开了一种小麦蓝败不育种质及其选育方法，属于小麦育种领域。本发明专利技术在转育稳定的蓝矮败回交群体中选择高秆不育株，分拣高秆不育株的蓝粒种子种植，并继续用原父本回交，获得高秆、不育性状稳定的蓝败不育种质。实质是把蓝矮败连锁遗传的三个性状通过发生性状交换、打破与矮秆标记基因的连锁关系，同时也甩掉了具有负面效应的晚抽穗晚熟性状，而获得尚有蓝粒标记性状的花药败育种质，蓝粒与花药败育两个性状基因相连锁遗传。该种质稳定性好，在蓝败回交群体保持及杂交制种时无需地膜覆盖省时省力；且该种质株高较高，光合源足，制种产量远高于蓝矮败；另外该选育方法简单易行，选育效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及小麦育种领域，特别涉及一种小麦蓝败不育种质及其选育方法。
技术介绍
杂种优势在生物界普遍存在，小麦是没有使用杂交种最大的粮食作物，人们早已期盼在小麦上有所突破。小麦杂种优势利用的三系途径，受保持系保持能力、恢复系恢复能力制约，未取得实质应用进展。光温敏途径，由于受气候不稳定因素影响，育成品种未能大面积应用。化学杀雄途径，因杀雄时机难于掌控使制种受到制约，推广面积不大。试图将杂种优势固定在F1中的孤雌生殖途径，研究未获突破。1972年山西太谷县高忠丽发现显性单基因核不育（Ms2），人们对此寄予厚望。但其育性识别晚，在开花前不能辨别。为此，中国农科院刘秉华研究员等人，用同在4D染色体上的矮秆基因（Rht10）标记太谷核不育基因（Ms2），育成“矮败”，使育性区别提早到小麦拔节后期，“矮败”2010年获得国家科技进步一等奖。但是，“矮败”仍不能在种子下地之前区分育性。四川田宁、蒲宗君等人利用蓝粒异位附加系（4D/4E）标记“矮败”，形成显性双标太谷核不育（蓝矮败），实现了种子下地前区分育性的突破。“蓝矮败”是蓝粒、矮秆、花药败育三个显性单基因性状连锁标记。任何品种为其授粉均可正常结实，同一麦穗结蓝、白两种颜色籽粒，其蓝粒平均约占1/4，且矮秆、不育；白粒平均约占3/4，则株高正常、可育，根据种子粒色就能区分育性，这为太谷核不育基因（Ms2）的杂种优势利用提供了可能，同时，不育系的矮秆特征为制种田间去杂提供了便利，使制种纯度易于保证，智能色选机为种子色选分类提供了设备保障，这预示着利用“蓝矮败”这类粒色标记不育系进行规模化生产小麦杂交种将成为可能。滨州市作物研究所耿爱民研究员主持的《杂交小麦育种技术研究》项目被列入山东省科技发展计划（项目编号2008GG30008022）。对“蓝矮败”进行了深入研究，首先将春性偏春性的“蓝矮败”转育成冬性（半冬性）的材料类型，实现了遗传背景的生态转换，使“蓝矮败”适应于北方冬麦区和广大黄淮麦区的生态环境。研究进一步发现“蓝矮败”还与一组晚抽穗开颖的晚熟基因连锁（该组晚熟基因与矮秆基因紧密连锁），在杂交制种及回交转育过程中常会出现花期不遇，为此必须对“蓝矮败”进行越冬地膜覆盖加快生育进程促早，通过春季揭膜时期对花期相遇进行调节，费时而费力，增加成本。因此“蓝矮败”需要改良。小麦是迄今为止仍未大面积应用杂交种最大的粮食作物，“蓝矮败”是蓝粒、矮秆、花药败育三性状连锁标记的特殊小麦不育种质，智能色选机的应用为借助粒色标记的“蓝矮败”向人们展现了小麦杂种优势利用一条新途径。但是由于“蓝矮败”有一个晚熟基因与矮秆基因紧密连锁，杂交制种或回交群体，如不对“蓝矮败”实施地膜覆盖常常导致与父本花期不育，并且由于“蓝矮败”植株相对较矮，生物产量与制种产量都相应受限，影响制种效益及推广应用。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种小麦“蓝败”不育种质及其选育方法，本专利技术小麦“蓝败”不育种质选育速度快、难度低，该种质不需实施地膜覆盖且产量高。本专利技术的技术方案为：一种小麦蓝败不育种质，为蓝粒与花药败育两个性状基因相连锁遗传的具有正常株高的蓝粒不育种质。所述小麦蓝败不育种质的选育方法，在蓝矮败回交群体中选择高秆不育株，分拣所述高秆不育株的蓝粒种子种植，并继续用原父本回交，获得高秆、不育性状稳定的蓝败不育种质。其中所谓的“高秆”植株是指比蓝矮败秆高的植株。作为优选方案，所述蓝矮败回交群体为转育稳定的蓝矮败回交群体。使用转育稳定的蓝矮败，在转育稳定的蓝矮败回交群体中选择得到的蓝败植株，则是可以直接利用的蓝败不育种质材料，利用蓝矮败原来的回交父本继续回交蓝败不育种质，回交结实的蓝败麦穗上结蓝白两色籽粒，进行粒色分拣，其蓝粒即为稳定的蓝败不育种质。如果选择的回交群体尚未稳定，选到“蓝败”后，仍需要用原来的回交亲本回交数代，直至所有性状纯合稳定才是稳定的蓝败不育种质。作为优选方案，蓝矮败矮秆基因Rht10、蓝粒4D/4E异位附加系和花药败育Ms2发生性状交换、打破连锁，获得高秆、不育性状的蓝败不育种质。作为优选方案，选育过程中，越冬时，对蓝矮败植株进行地膜覆盖处理。本专利技术采用从稳定的蓝矮败回交群体中选择高秆不育株，分拣其蓝粒种子种植，并继续用原父本回交，而获得稳定的蓝败不育种质的一种新不育系选育途径与方法。本专利技术的实质就是采用将具有两个标记性状（矮秆、蓝粒）的不育种质（蓝矮败），把连锁遗传的三个性状通过发生性状交换、打破与矮秆标记基因的连锁关系（同时也甩掉了具有负面效应的晚抽穗晚熟性状），而获得尚有蓝粒标记性状的花药败育种质（蓝粒与花药败育两个性状基因相连锁遗传）。在种植稳定的蓝矮败回交群体中，选择可预期出现的高秆不育植株，对发现的这些植株挂牌标记，继续用蓝矮败的回交父本对其授粉，该类植株株高正常、成熟期也正常，同麦穗结出蓝白两色籽粒，分拣蓝、白粒。种植这些分拣出的蓝粒种子（即蓝败），其植株仍然表现不育（株高与成熟期均正常），继续用原回交父本为其授粉，同麦穗仍结出蓝白两色籽粒，继续分拣蓝、白粒。后续各世代继续分拣蓝粒种子种植，并用原父本为蓝败授粉回交，以保持蓝败不育种质。本专利技术的有益效果为：1、蓝败不与矮秆基因连锁，也不存在晚抽穗晚熟问题，在蓝败回交群体保持及杂交制种时无需地膜覆盖，因此比蓝矮败更便于利用，省时省力，节约成本。2、蓝败植株株高正常（比蓝矮败高），光合源足，制种产量远高于蓝矮败，经济效益高。3、蓝粒性状来自于4D/4E异位系附加系；因此，蓝败这一粒色标记不育系的分离具有染色体易位附加系的遗传特点，可与任何普通白粒品种杂交及回交，同穗结蓝、白两色籽粒，1/4为蓝粒，3/4为白粒。4、由于蓝矮败回交群体的蓝矮败植株非常矮，在很矮的群体中一旦有高秆植株出现就非常明显，极易发现，有无花药也很好鉴别；从另一个角度看，在2000粒的群体，30平方米试验地中便会较有把握的选到需要的蓝败不育种质类型，容易实现。具体实施方式实施例1西农979蓝败不育种质的选育范例，选育过程如下：A.播种“蓝矮败”西农979回交群体。于2011年秋将当年夏收的“蓝矮败”西农979回交群体的种子，分拣蓝白粒，将分拣出的蓝粒种子使用6行机动小区/穗行播种机播种，行距20厘米，小区行长10米，“蓝矮败”回交群体规模大约有1800粒，“蓝矮败”出苗后两侧各播种一行西农979做回交父本，父本采用10厘米宽苗带人工撒播，距“蓝矮败”25厘米，越冬只对“蓝矮败”地膜覆盖，2012年春季大田小麦起身期（膜内“蓝矮败”约拔2节）揭膜，揭膜后立即施肥浇水，4月上旬用鸭蛋竹、铁丝、塑料编织布搭建隔离墙，隔离墙高约1.2米，建立隔离区。B.选择“蓝败”特征植株。2012年4月下旬“蓝矮败”陆续抽穗，注意观察矮秆的“蓝矮败”群体中出现的植株高、抽穗早的单株，对这样的单株，检查有无花药，如果没有花药，即是我们要寻找的“蓝败”植株。在该群体中发现了3株该类型的植株（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小麦蓝败不育种质，其特征在于：为蓝粒与花药败育两个性状基因相连锁遗传的具有正常株高的蓝粒不育种质。

【技术特征摘要】
1.一种小麦蓝败不育种质，其特征在于：为蓝粒与花药败育两个性状基因相连锁遗传的具有正常株高的蓝粒不育种质。
2.如权利要求1所述小麦蓝败不育种质的选育方法，其特征在于：在蓝矮败回交群体中选择高秆不育株，分拣所述高秆不育株的蓝粒种子种植，并继续用原父本回交，获得高秆、不育性状稳定的蓝败不育种质。
3.如权利要求2所述小麦蓝败不育种质的选育方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿爱民，武利峰，刘渤，索荣国，吴艳芳，李志刚，韩文亮，崔钢柱，于键，周江明，陆卓，耿冬梅，郝新梅，
申请(专利权)人：滨州市作物研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37