一种选育白粒全糯性小麦的育种方法技术

本发明专利技术提供了一种选育白粒全糯性小麦的育种方法，本育种方法将粒色选择、胚乳染色鉴定、糯蛋白分子标记跟踪检测、淀粉糊化特性分析等技术手段集成，形成了一套完整的白粒全糯性小麦的选育方法。F1世代选择白皮糯性籽粒；F2世代分子标记辅助选择；F3

【技术实现步骤摘要】
一种选育白粒全糯性小麦的育种方法


[0001]本专利技术涉及作物育种领域，具体涉及一种选育白粒全糯性小麦的育种方法 。

技术介绍

[0002]随着人们饮食习性的多样化，糯性食品由于其独特的食品特性逐渐受到人们的青睐，糯性小麦品种的选育及其在食品加工业中的应用也逐渐成为社会关注的焦点之一。糯小麦粉与普通小麦粉的最大区别在于淀粉的糊化和回生特性。糯小麦粉的淀粉糊化温度和DSC 测定起始温度均相对较低，持水能力和膨胀能力强，回生老化程度小，冻融稳定性好，淀粉透明度、膨胀势和峰值黏度低于马铃薯、木薯、糯玉米等，可以广泛地应用于特色食品的开发及冷藏和速冻食品的生产，如糯小麦粉添加到小麦粉中能够提高速冻产品的质量和口感。糯小麦淀粉的糊化和回生是影响高水分的东方传统食品的主要因素，其特殊的淀粉组成在面制品和淀粉加工中发挥着重要作用。糯小麦低的直链淀粉含量有助于改善面包的品质，延长面包的货架寿命，适量添加糯小麦粉的馒头风味较好，可作为一种新型产品开发，25.0%的糯小麦粉配粉可使馒头具有较好的质构，感官评分达最大值，而添加8%的糯小麦粉可以制作出口感和储藏性能俱佳的馒头产品。糯小麦粉还可以制作糕点类特色食品，并可作为食品包装纸、浓缩剂、浆糊和环保塑料等的添加成分。糯小麦粉添加到普通小麦粉中能够改善面条的感官和质构特性。自然界中不存在糯小麦突变体，它的出现需要采用一定的育种手段和方法。第一个全糯小麦是采用人工杂交遗传重组方式育成的，利用EMS 诱变也曾获得全糯植株，澳大利亚、美国、中国也相继培育出了全糯小麦品种（系），这些糯小麦的籽粒以红色为主。

技术实现思路

[0003]为解决以上技术上的不足，本专利技术提供了一种选育白粒全糯性小麦的育种方法。
[0004]小麦的糯性由7A、4A、7D染色体上的3对隐性基因（Wx-A1b、Wx-B1b、Wx-D1b）控制，只有当这3对基因同时纯合或缺失时才成为全糯质突变体即糯小麦。糯小麦与普通小麦的主要差异是淀粉组成成分，普通小麦淀粉中含有20%~30%的直链淀粉和70% ~80%的支链淀粉，而糯小麦不含直链淀粉或直链淀粉的含量很低（<2% ）。
[0005]本育种方法将粒色选择、胚乳染色鉴定、糯蛋白分子标记跟踪检测、淀粉糊化特性分析等技术手段集成，形成了一套完整的白粒全糯性小麦的选育方法，利用本法，成功选育出了小麦新品种济糯116。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种选育白粒全糯性小麦的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先分单株收获种子，挑选表皮颜色为白色的籽粒，其次鉴定籽粒的胚乳外观，淘汰胚乳为浑浊不清或者半透明的籽粒，保留胚乳为乳白色不透明的籽粒；然后用1.0%的碘-碘化钾溶液对选留的籽粒胚乳进行染色，淘汰胚乳染色呈蓝黑色的籽粒，保留胚乳染色呈棕红色的籽粒；再将选留的这些籽粒的有胚部分进行种植，并将多余的种子测定直支链淀
粉含量，选择直链淀粉含量低于2.0%的种子；（2）F2世代分子标记辅助选择；在F1世代筛选的基础上，按照单株取叶片提取DNA，利用糯蛋白的3个位点的分子标记WxA、WxB、WxD对单株进行检测，挂牌标记突变型的单株，成熟时单收单存；同时，对收获籽粒进行1.0%碘-碘化钾溶液染色鉴定，继续选留胚乳染色呈棕红色的籽粒并将有胚的部分进行种植，并将多余的种子混合用于测定直支链淀粉含量和淀粉糊化特性，直链淀粉含量须低于2.0%，淀粉糊化特性曲线的峰值时间在3.40min左右、终粘度在1613cP左右，回升值在449cP左右；（3）F3-5世代对单株的农艺性状进行选择，收获后，每个单株随机取20粒进行碘-碘化钾溶液染色，对染色都呈蓝黑色或最多有1粒呈蓝黑色的单株进行淘汰，保留籽粒染色都呈棕红色的单株；（4）F6及稳定世代，对稳定的株系进行测产，测定其淀粉品质，选择淀粉品质优良的株系；选留优良株系进行产量鉴定试验和各级区域试验，区域试验表现优秀的作为选育的优良品种。
[0007]优选的，步骤（2）所述的突变型的单株是指Wx-A1位点突变型的扩增片段长度为317bp、Wx-B1位点突变型的扩增片段长度为668bp、Wx-D1位点突变型的扩增片段长度为260bp的单株，即3个位点同时为突变型的单株。
[0008]优选的，步骤（4）所述的淀粉品质优良的株系为测量结果为，峰值时间3.40min左右、终粘度在1613cP左右、回升值在449cP左右。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种选育白粒全糯性小麦的育种方法，本育种方法将粒色选择、胚乳染色鉴定、糯蛋白分子标记跟踪检测、淀粉糊化特性分析等技术手段集成，形成了一套完整的白粒全糯性小麦的选育方法，利用本法，成功选育出了小麦新品种济糯116。
附图说明
[0010]图1图示单株收获种子挑选表皮颜色为白色的籽粒，图中大括号所示的为白色的籽粒。
[0011]图2图示1.0%的碘-碘化钾溶液籽粒胚乳染色，大括号所示的胚乳染色呈棕红色的籽粒，其余的为淘汰胚乳染色呈蓝黑色的籽粒。
[0012]图3图示糯蛋白的3个位点的分子标记WxA、WxB、WxD单株进行检测结果，其中A图为WxA检测结果，第二排是杂带，野生型是336bp，突变型是317bp；其中B图为WxB检测结果，第二排是杂带，野生型是778bp，突变型是668bp，ck1为糯小麦，ck2为济麦22；其中C图为WxD检测结果，第二排是杂带，野生型是840bp，突变型是260bp 。
[0013]图4图示稳定的株系淀粉品质测定图。。
具体实施方式
[0014]实施例1 F1世代选择白皮糯性籽粒首先分单株收获种子，挑选表皮颜色为白色的籽粒（图1），其次鉴定籽粒的胚乳外观，淘汰胚乳为浑浊不清或者半透明的籽粒，保留胚乳为乳白色不透明的籽粒；然后用1.0%的碘-碘化钾溶液对选留的籽粒胚乳进行染色，淘汰胚乳染色呈蓝黑色的籽粒，保留胚乳染色
呈棕红色的籽粒（图2）；再将选留的这些籽粒的有胚部分进行种植，并将多余的种子测定直支链淀粉含量，直链淀粉含量低于2.0%时说明这些籽粒为糯性。
[0015]实施例2 F2世代分子标记辅助选择在F1世代筛选的基础上，按照单株取叶片提取DNA，利用糯蛋白的3个位点的分子标记WxA、WxB、WxD对单株进行检测（图3），挂牌标记Wx-A1位点突变型的扩增片段长度为317bp、Wx-B1位点突变型的扩增片段长度为668bp、Wx-D1位点突变型的扩增片段长度为260bp的单株，即3个位点同时为突变型的单株，成熟时单收单存；同时，对收获籽粒进行碘-碘化钾溶液染色鉴定，继续选留胚乳染色呈棕红色的籽粒并将有胚的部分进行种植，并将多余的种子混合用于测定直支链淀粉含量和淀粉糊化特性，直链淀粉含量须低于2.0%，淀粉糊化特性曲线的峰值时间在3.40min左右、终粘度在1613cP左右，回升值在449cP左右。
[0016]实施例3 F3-5世代农艺性状选择对单株的农艺性状进行选择，收获后，每个单株随机取20粒进行碘-碘化钾溶液染色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种选育白粒全糯性小麦的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先分单株收获种子，挑选表皮颜色为白色的籽粒，其次鉴定籽粒的胚乳外观，淘汰胚乳为浑浊不清或者半透明的籽粒，保留胚乳为乳白色不透明的籽粒；然后用1.0%的碘-碘化钾溶液对选留的籽粒胚乳进行染色，淘汰胚乳染色呈蓝黑色的籽粒，保留胚乳染色呈棕红色的籽粒；再将选留的这些籽粒的有胚部分进行种植，并将多余的种子测定直支链淀粉含量，选择直链淀粉含量低于2.0%的种子；（2）F2世代分子标记辅助选择；在F1世代筛选的基础上，按照单株取叶片提取DNA，利用糯蛋白的3个位点的分子标记WxA、WxB、WxD对单株进行检测，挂牌标记突变型的单株，成熟时单收单存；同时，对收获籽粒进行1.0%碘-碘化钾溶液染色鉴定，继续选留胚乳染色呈棕红色的籽粒并将有胚的部分进行种植，并将多余的种子混合用于测定直支链淀粉含量和淀粉糊化特性，直链淀粉含量须低于2.0%，淀粉糊化特性曲线的峰值时间在3.40min左右、终粘度在1613...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱峰，刘建军，李豪圣，宋健民，程敦公，曹新有，刘成，郭军，李法计，翟胜男，韩冉，訾妍，汪晓璐，
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：