一种小麦产量与品质协同提高的劣汰选优选育方法技术

本发明专利技术公开了一种小麦产量与品质协同提高的劣汰选优选育方法。本发明专利技术提供了一种选育产量与品质提高的目标小麦品种的方法，其结合了系谱法和混合法的优势，提供了利用分子标记结合表型鉴定的全世代决选、各世代按不同标准选取的方法，与衍生系统法不同，即保留了系谱法可考查株系历史和亲缘关系的可追溯性，又保留了混合法操作简单、遗传多样性丰富的特点。组配组合前亲本背景清楚，组合组配目的性强，选择过程简单、目标清晰、容易操作，尤其对没有育种经验者而言，更易掌握，为快速选育优质高产小麦新品种提供技术支撑。

A Method of Selecting and Optimizing Breeding of Weak Elimination for Synergistic Improvement of Yield and Quality of Wheat

【技术实现步骤摘要】
一种小麦产量与品质协同提高的劣汰选优选育方法
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种小麦产量与品质协同提高的劣汰选优选育方法。
技术介绍
小麦一直是我国北方人民的主要口粮。随着耕地面积不断减少，提高单产成为保证总产增加的唯一途径，进而保障我国粮食安全。面对人民生活水平的提高和膳食结构的改变，我国小麦生产开始进行战略性调整，从单纯产量型向优质高产高效型转变。由于小麦产量与品质一直是大家公认的矛盾体，如何较好协调二者的关系，成为亟待解决的问题。虽然，我国育种家也曾提出过一些优质强筋小麦的选取指标，但基本都是局部改进，未见有同时提高质与量选取方法的系统报告。小麦是常规自花授粉作物，目前国内外在杂种后代选取中通常采用系谱法、混合法、衍生系统法、单籽粒传及双单倍体等方法进行，国内以系谱法应用最为广泛。然而，随着人工成本增加和育种规模不断扩大，上述方法均较难适应育种现状。
技术实现思路
为了选育高产量与品质提高的目标小麦品种，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术的目的是提供一种选育产量与品质提高的目标小麦品种的方法。本专利技术提供的方法包括如下步骤：1)从多个亲本组合中选取符合如下标准的亲本组合，作为多个候选亲本组合；所述标准为所述亲本组合中的2个亲本均含有至少1个高品质相关蛋白；2)将多个所述候选亲本组合分别进行杂交，得到F0代杂交粒；点播所述F0杂交粒，得到F1代单行群体；再从所述F1代单行群体中选取单株产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的单株作为入选F1代单株；3)收集所有所述入选F1代单株的种子，过筛选取大于8目筛子的种子进行小区播种，得到F2代小区群体；从所述F2代小区群体中选取符合如下标准3)-1至3)-3的小区，作为入选F2代小区；3)-1，条锈病病级小于4级且冬季冻害小于4级的小区；3)-2，小区产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的小区；3)-3，千粒重大于等于35克的小区；4)将所述入选F2代小区单株的籽粒进行点播，得到F3代群体；从所述F3代群体中选取符合如下4)-1至4)-3标准的单株，得到入选F3代单株；4)-1，含有与高品质相关蛋白的单株；4)-2、单株分蘖成穗不少于5个，棍棒或方型穗、旗叶上举(旗叶夹角在10-30度之间为宜)、白粉病小于4级条锈病小于4级、株高70-85厘米的单株；4)-3、单株籽粒蛋白质含量大于等于13％；5)将所述入选F3代单株的籽粒进行点播，得到F4代株行群体；从所述F4代株行群体中选取符合如下5)-1至5)-5标准的单株，得到入选F4代株行；5)-1，冬季冻害等级小于等于3级；5)-2，白粉病病级和条锈病病级均小于4级；5)-3，株高在75-80厘米；5)-4千粒重大于等于38g的株行；5)-5株行单株揉混特性鉴定中揉混仪峰值时间不低于2分钟，8分钟带宽不低于10％；6)将所述入选F4代株行的单株种子同时点播和小区播种，得到F5代株行群体和F5代小区群体；选取同时符合株行群体筛选标准和小区筛选标准的单株，为目标小麦品种；所述小区筛选标准为如下6)-1至6)-3：6)-1，冬季冻害小于等于3级、亩穗数大于优质对照或大于等于高产对照，倒伏小于等于2级；6)-2，小区品质鉴定中面团特性稳定时间不低于8分钟，面包评分不低于80；6)-3，小区产量高于优质对照或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内；所述株行群体筛选标准为如下6)-4至6)-5：6)-4，产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的株行；6)-5，含有与高品质相关蛋白的单株。上述方法中，产量与品质提高的目标小麦品种为产量与品质高于高产对照或优质对照。上述高产对照为当地麦区的高产区试对照品种，在本专利技术的实施例中具体为济麦22；上述优质对照为当地麦区的优质区试对照品种，在本专利技术的实施例中具体为济南17。上述方法中，所述小区播种均为条播；或，所述点播均为株行行播。上述方法中，步骤1)中，所述从多个亲本组合中选取符合如下标准的亲本组合的方法为：将多个亲本组合分别进行蛋白水平鉴定和分子水平鉴定，选取组合中任一亲本含有至少1个高品质相关蛋白，且该组合中任一亲本的cDNA中含有所述高品质相关蛋白的编码DNA分子；或，步骤4)和步骤6)中选取含有与高品质相关蛋白的单株均通过分子水平鉴定；所述蛋白水平鉴定为通过SDS电泳检测所述高品质相关蛋白的分子量；具体方法如下：提取样本的总蛋白，电泳检测分子量，得到高品质相关蛋白大小的条带，则该样本中含有高品质相关蛋白；所述分子水平鉴定为用高品质相关蛋白对应的分子标记扩增所述高品质相关蛋白。具体方法如下：用所述高品质相关蛋白对应的分子标记扩增待测样本，得到分子标记对应的PCR产物大小，则待测样本含有高品质相关蛋白的编码DNA分子，从而确定待测样本含有高品质相关蛋白。上述方法中，所述高产对照为当地麦区的高产区试对照品种；或，所述优质对照为当地麦区的优质区试对照品种。上述方法中，步骤2)中，所述点播F0杂交粒为将40粒所述F0杂交粒按照2-4米行长点播；步骤3)中，所述小区播种采用的小区长4米、宽1.5米，播种6行；步骤4)中，所述点播为单穗60行，每行80粒；步骤5)中，所述点播为单穗60行，每行80粒。上述方法中，所述高品质相关蛋白为麦谷蛋白亚基11(GenbankNo:LT626208.1.2016.10.13)、7+8(GenbankNo:JF736013.1.2011.9.19)、JF736014.1.2011.9.19)和5+10(GenbankNo:AY804129.2.2007.3.8、AY863056.1.2005.1.19)中任一种。上述方法中，所述7+8高分子量麦谷蛋白亚基对应的分子标记为By8分子标记；所述5+10高分子量麦谷蛋白亚基对应的分子标记为Dx5分子标记；所述By8分子标记由序列1所示的单链DNA分子或其衍生物和序列2所示的单链DNA分子或其衍生物组成；所述Dx5分子标记由序列3所示的单链DNA分子或其衍生物和序列4所示的单链DNA分子或其衍生物组成。上述方法中，所述单链DNA分子或其衍生物为将单链DNA分子经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与所述单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子。上述方法中，所述亲本组合为济954072和济麦17组合或济954072和济麦19组合。上述方法中，所述小区产量按照如下方法计算：先从某所述小区中选取单株条锈病病级小于等于1、单穗长度不小于8cm、棍棒或方型穗、株高70-85厘米的单株，记作单穗入选单株，统计该小区中所有单穗入选单株的籽粒重量，再收获该小区中除去单穗入选单株其他单株籽粒，统计其他单株的籽粒重量；再将单穗入选单株的籽粒重量和其他单株的籽粒重量相加，得到该小区的产量；上述方法中，所述F1代单行群体的单株产量为F1代单行群体产量/F1代单行播种粒数；上述方法中，所述籽粒蛋白质含量采用DA7200多功能近红外分析仪进行籽粒品质测定。本专利技术结合了系谱法和混合法的优势，提供了利用分子标记结合表型鉴定的全世代决选、各世代按不同标准选取的方法，与衍生系统法不同，即保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选育产量与品质提高的目标小麦品种的方法，包括如下步骤：1)从多个亲本组合中选取符合如下标准的亲本组合，作为多个候选亲本组合；所述标准为所述亲本组合中的2个亲本均含有至少1个高品质相关蛋白；2)将多个所述候选亲本组合分别进行杂交，得到F0代杂交粒；点播所述F0杂交粒，得到F1代单行群体；再从所述F1代单行群体中选取单株产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的单株作为入选F1代单株；3)收集所有所述入选F1代单株的种子，过筛选取大于8目筛子的种子进行小区播种，得到F2代小区群体；从所述F2代小区群体中选取符合如下标准3)‑1至3)‑3的小区，作为入选F2代小区；3)‑1，条锈病病级小于4级且冬季冻害小于4级的小区；3)‑2，小区产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的小区；3)‑3，千粒重大于等于35克的小区；4)将所述入选F2代小区单株的籽粒进行点播，得到F3代群体；从所述F3代群体中选取符合如下4)‑1至4)‑3标准的单株，得到入选F3代单株；4)‑1，含有与高品质相关蛋白的单株；4)‑2、单株分蘖成穗不少于5个，棍棒或方型穗、旗叶上举、白粉病小于4级条锈病小于4级、株高70‑85厘米的单株；4)‑3、单株籽粒蛋白质含量大于等于13％；5)将所述入选F3代单株的籽粒进行点播，得到F4代株行群体；从所述F4代株行群体中选取符合如下5)‑1至5)‑5标准的单株，得到入选F4代株行；5)‑1，冬季冻害等级小于等于3级；5)‑2，白粉病病级和条锈病病级均小于4级；5)‑3，株高在75‑80厘米；5)‑4千粒重大于等于38g的株行；5)‑5株行单株揉混特性鉴定中揉混仪峰值时间不低于2分钟，8分钟带宽不低于10％；6)将所述入选F4代株行的单株种子同时点播和小区播种，得到F5代株行群体和F5代小区群体；选取同时符合株行群体筛选标准和小区筛选标准的单株，为目标小麦品种；所述小区筛选标准为如下6)‑1至6)‑3：6)‑1，冬季冻害小于等于3级、亩穗数大于优质对照或等于高产对照，倒伏小于等于2级；6)‑2，小区品质鉴定中面团特性稳定时间不低于8分钟，面包评分不低于80；6)‑3，小区产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照产量减产在5％以内；所述株行群体筛选标准为如下6)‑4至6)‑5：6)‑4，产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的株行；6)‑5，含有与高品质相关蛋白的单株。...

【技术特征摘要】
1.一种选育产量与品质提高的目标小麦品种的方法，包括如下步骤：1)从多个亲本组合中选取符合如下标准的亲本组合，作为多个候选亲本组合；所述标准为所述亲本组合中的2个亲本均含有至少1个高品质相关蛋白；2)将多个所述候选亲本组合分别进行杂交，得到F0代杂交粒；点播所述F0杂交粒，得到F1代单行群体；再从所述F1代单行群体中选取单株产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的单株作为入选F1代单株；3)收集所有所述入选F1代单株的种子，过筛选取大于8目筛子的种子进行小区播种，得到F2代小区群体；从所述F2代小区群体中选取符合如下标准3)-1至3)-3的小区，作为入选F2代小区；3)-1，条锈病病级小于4级且冬季冻害小于4级的小区；3)-2，小区产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照品种产量减产在5％以内的小区；3)-3，千粒重大于等于35克的小区；4)将所述入选F2代小区单株的籽粒进行点播，得到F3代群体；从所述F3代群体中选取符合如下4)-1至4)-3标准的单株，得到入选F3代单株；4)-1，含有与高品质相关蛋白的单株；4)-2、单株分蘖成穗不少于5个，棍棒或方型穗、旗叶上举、白粉病小于4级条锈病小于4级、株高70-85厘米的单株；4)-3、单株籽粒蛋白质含量大于等于13％；5)将所述入选F3代单株的籽粒进行点播，得到F4代株行群体；从所述F4代株行群体中选取符合如下5)-1至5)-5标准的单株，得到入选F4代株行；5)-1，冬季冻害等级小于等于3级；5)-2，白粉病病级和条锈病病级均小于4级；5)-3，株高在75-80厘米；5)-4千粒重大于等于38g的株行；5)-5株行单株揉混特性鉴定中揉混仪峰值时间不低于2分钟，8分钟带宽不低于10％；6)将所述入选F4代株行的单株种子同时点播和小区播种，得到F5代株行群体和F5代小区群体；选取同时符合株行群体筛选标准和小区筛选标准的单株，为目标小麦品种；所述小区筛选标准为如下6)-1至6)-3：6)-1，冬季冻害小于等于3级、亩穗数大于优质对照或等于高产对照，倒伏小于等于2级；6)-2，小区品质鉴定中面团特性稳定时间不低于8分钟，面包评分不低于80；6)-3，小区产量大于优质对照品种或大于等于高产对照品种,或比高产对照产量减产在5％以内；所述株行群体筛选标准为如...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹新有，刘建军，李豪圣，程敦公，王利彬，王灿国，宋健民，刘爱峰，赵振东，
申请(专利权)人：山东省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37