小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系和轮回改良群体中的应用制造技术

本发明专利技术属于农作物育种技术领域，公开了小麦雄性不育系NWMS1在构建近等基因系和轮回改良群体中的应用。本发明专利技术采用的雄性不育系NWMS1具有综合性状优良的基因型，对白粉病免疫、育性不受环境影响、败育彻底，育种时可省去人工去雄程序，避免假杂种产生。本发明专利技术利用雄性不育系NWMS1构建小麦近等基因系的方法和构建小麦轮回改良群体的方法，省去了小麦母本去雄步骤，具有省工、省时、高效、不产生假杂种等优点。

Application of Male Sterile Line NWMS1 in Construction of Near-isogenic Lines and Recurrent Improvement Population of Wheat

【技术实现步骤摘要】
小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系和轮回改良群体中的应用
本专利技术属于农作物育种
，涉及小麦雄性不育系NWMS1在构建近等基因系和轮回改良群体中的应用。
技术介绍
小麦是重要的粮食作物，小麦遗传研究和常规育种都涉及到杂交操作。小麦杂交包括母本去雄、套袋、用父本花粉给去雄后的母本授粉等步骤。母本去雄是杂交的基础，虽然去雄操作简单，但我国小麦去雄时正值多雨季节，所以去雄往往受到天气、对小麦发育时期把握、操作人员技术熟练程度等因素的严重影响。困扰遗传研究的杂交主要是去雄不干净，人工去雄造成的假杂种，常导致遗传学研究的失败。困扰小麦育种的因素之一是农忙季节没有足够的熟练技术人员去雄，不能适时完成去雄工作。小麦群体改良是整体提高小麦育种群体水平、提高育种效率的方法，早在上世纪就已经提出和评价(Thompson,Annualwheatnewsletter,1980,26:85-86；Brim，Cropscience,1973,13:528-530)，但由于去雄工作量巨大，没有很好的小麦育种群体改良的实例。雄性不育系是进行小麦群体改良的理想工具，可大大提高轮回群体改良效率。我国利用矮败小麦进行的群体改良是这方面的成功实例(刘秉华,作物改良理论与方法,中国农业科技出版社,2001)。但由于目前小麦产量水平高，矮败小麦携带的秆粗、秆脆等不良农艺性状，影响了群体改良效果。为此，创育出新的农艺性状优良、败育彻底、容易操作的小麦雄性不育系，建立科学规范的应用方法，对提高小麦育种效率具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了雄性不育系NWMS1在构建近等基因系和轮回改良群体中的应用，省去了小麦母本去雄步骤，具有省工、省时、高效、不产生假杂种等优点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系中的应用。进一步地，所述构建小麦近等基因系包括以下步骤：步骤1：以小麦雄性不育系NWMS1植株为母本，以拟构建目标性状的供体小麦植株为父本进行杂交；步骤2：在小麦雄性不育系NWMS1植株颖壳张开时，取父本小麦植株花粉给其授粉，所结种子为杂交F1代种子；步骤3：将杂交F1代种子按10cm以上株距播种，分离出可育单株和不育单株，以携带目标性状的可育株花粉给不育株授粉，所结种子为BC1F1种子；步骤4：重复步骤3，在后代可育株中选择目标性状相对的纯合单株，即为相互近等基因系。本专利技术还提供小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦轮回改良群体中的应用。进一步地，所述构建小麦轮回改良群体包括以下步骤：步骤1：以小麦雄性不育系NWMS1植株为母本，以拟改良目标性状优良的小麦植株为父本进行杂交；步骤2：收获步骤1中杂交后雄性不育株上杂交种子，按10cm以上株距播种，所形成的群体即为首轮改良群体；步骤3：以步骤2中分离出的农艺性状优良的不育株为母本，以综合农艺性状优良的小麦植株为父本，父本花粉混和后给不育株授粉；步骤4：收获步骤3中杂交后雄性不育株上所结种子，按10cm以上株距播种，所形成的群体即为第2轮改良群体；步骤5：重复步骤2和步骤3，获得综合农艺性状不断改良的优良小麦育种群体；从每轮改良群体中选择优良可育单株进入常规系统选育程序，不断选出小麦优良可育系。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用的雄性不育系NWMS1具有综合性状优良的基因型，对白粉病免疫、育性不受环境影响、败育彻底，育种时可省去人工去雄程序，避免假杂种产生。利用与雄性不育系NWMS1生物学性状相对的亲本小麦品种、品系，可构建该相对性状的近等基因系，用于遗传学基础研究，包括目标性状基因定位和基因图位克隆等。本专利技术利用雄性不育系NWMS1构建小麦近等基因系的方法和构建小麦轮回改良群体的方法，省去了小麦母本去雄步骤，具有省工、省时、高效、不产生假杂种等优点。附图说明图1为小麦盛农1号与雄性不育系NWMS1的麦穗对比图，其中图1-a为亲本盛农1号，图1-b为小麦雄性不育系NWMS1。图2为小麦盛农1号与雄性不育系NWMS1的花蕊对比图，其中图2-a为盛农1号的雌雄蕊，花药开裂，雌蕊羽毛状柱头授粉后萎蔫；图2-b为雄性不育系NWMS1的雌雄蕊，花药不开裂，雌蕊油光舒展。图3为小麦盛农1号与雄性不育系NWMS1的花粉对比图，其中图3-a为盛农1号花粉，花粉粒被染成深色，具有活力；图3-b为雄性不育系NWMS1的花粉，不着色，无活力。图4为小麦雄性不育系NWMS1的后代分离情况，可育单株和不育单株已在图中标出。图5为实施例1构建的独秆小麦近等基因系中分蘖正常植株和不分蘖的独杆植株，其中图5-a为分蘖正常植株，图5-b为不分蘖的独秆植株。图6为实施例2构建的半截穗近等基因系中穗长正常植株和半截穗植株，其中图6-a为穗长正常植株，图6-b为半截穗植株。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限定本专利技术的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。本专利技术中小麦雄性不育系NWMS1及其保持方法如下：(1)挑选籽粒均匀一致的盛农1干种子1kg，在冷水中浸泡4h，然后在0℃用0.4％的甲基磺酸乙酯(ethylmethanesulfonate，EMS)溶液处理种子2h，转入20℃处理14h，将EMS溶液倒出后，用流水冲洗种子4h，将处理后的种子放在绵纸上吸水晾干。(2)诱变处理后的种子，于2014年10月单粒播种在郑州市荥阳市豫龙镇河南农业大学国家小麦工程技术研究中心的育种实验田，行距0.23m，株距0.08m。2015年5月30日每株收获1个单穗。(3)2015年10月将上述收获的单穗种成穗行，行距0.23m，株距0.08m，2016年4月20日获得不育系，命名为NWMS1(孙玉龙等，EMS诱导的盛农1号小麦突变体筛选与鉴定.麦类作物学报,2018，38(7):782-790)。此后，不育系在大田和温室同时播种，并开展了败育机理和应用研究。小麦雄性不育系NWMS1具有败育彻底，不受环境影响等特点。败育是花粉粒没有活力、花药不开裂造成的。除育性外，败育单株和可育亲本盛农1无明显差别。小麦雄性不育系NWMS1的农艺性状如图1～4所示。雄性不育单株在近等基因系构建、群体改良中不育单株授粉后所结的种子，播种后分离比例一样。(4)雄性不育系NWMS1的保持方法为：在不育单株开花时，以盛农1的花粉给其授粉，收获不育株上的种子，播种后即可获得下一代不育系植株。实施例一独秆小麦dmc近等基因系的构建利用与NWMS1生物学性状相对的亲本，构建该相对性状的近等基因系。由于雄性不育系NWMS1与独秆系dmc亲缘关系近，1-2次回交即可达到遗传研究所需的近等基因系。小麦独秆性状近等基因系构建步骤如下：(1)以小麦雄性不育系NWMS1植株为母本，以独秆突变体dmc小麦植株(由河南农业大学国家小麦工程技术研究中心选育)为父本进行杂交。(2)在小麦雄性不育系NWMS1植株颖壳张开时，取独秆突变体dmc小麦植株花粉给其授粉，所结种子为杂交F1代种子。(3)将杂交F1代种子按10cm株距播种，分离出可育株和不育株，以分蘖力明显少的独秆可育株花粉给不育株授粉，所结种子为B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系中的应用。

【技术特征摘要】
1.小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系中的应用。2.根据权利要求1所述的小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦近等基因系中的应用，其特征在于，所述构建小麦近等基因系包括以下步骤：步骤1：以小麦雄性不育系NWMS1植株为母本，以拟构建目标性状的供体小麦植株为父本进行杂交；步骤2：在小麦雄性不育系NWMS1植株颖壳张开时，取父本小麦植株花粉给其授粉，所结种子为杂交F1代种子；步骤3：将杂交F1代种子按10cm以上株距播种，分离出可育单株和不育单株，以携带目标性状的可育株花粉给不育株授粉，所结种子为BC1F1种子；步骤4：重复步骤3，在后代可育株中选择目标性状相对的纯合单株，即为相互近等基因系。3.小麦雄性不育系NWMS1在构建小麦轮回改良群体中的应用。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛皓，姜玉梅，李巧云，孙玉龙，李俊畅，焦志鑫，牛吉山，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41