利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法技术

本发明专利技术涉及小麦种质资源培育技术领域，公开了利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法，包括获得繁殖基础群体、第二轮选择、第三轮选择等，循环往复，不断优化群体遗传结构和个体基因型，持续进行优异种质创制。本发明专利技术将矮败轮回选择与单倍体育种技术相结合，使两项技术相互促进，互为补充，相辅相成，缩短了纯合时间，提高了选择的效率和单倍体育种的成功概率，克服了小麦单倍体育种效率较低和依赖于优良的遗传变异的缺点；提高了选择效果，尽量提高了个体的多样性；打破不利基因连锁，促进有利基因重组，聚合有益基因，不断提高优良基因出现的频率和较多的高水平优良基因重组体。出现的频率和较多的高水平优良基因重组体。出现的频率和较多的高水平优良基因重组体。

【技术实现步骤摘要】
利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法


[0001]本专利技术涉及小麦种质资源培育
，具体涉及利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法。

技术介绍

[0002]目前，小麦育种工作中核心种质利用频次较高，可直接利用的优异资源匮乏，同质化问题较严重，如周麦16、矮抗58、周麦22、豫麦21、周麦13、豫麦49、西农3517等，这些种质的应用对提高该生态区域小麦的籽粒产量、保障粮食安全做出了重要贡献，但其加工品质不高，抗病基因单一，在小麦生产实践中潜在的风险不断加大，一定程度上限制了小麦育种水平的进一步提升。因此亟需通过现代育种技术创制可利用的农艺性状更好、产量潜力更高、品质更优的多抗种质资源，进而解决同质化问题。
[0003]1983年刘秉华用染色体排除和端体分析相结合的一套新的定位程序和方法，将太谷核不育基因定位在4D染色体短臂上，国际上将此不育基因命名为Ms2。并通过一系列的试验，最终选育出太谷核不育小麦显性不育基因Ms2与矮变一号显性矮秆基因Rht10连锁十分紧密的材料，交换率仅为0.18％，定名为矮败小麦。矮败小麦后代群体中一半靠异交结实的矮秆不育株，一半自交结实的非矮秆可育株，异交有利于基因的交流与重组，自交则有利于基因的纯合与稳定，矮败小麦兼有异花授粉和自花授粉的特性。利用矮败小麦进行复交、滚动回交和轮回选择等方式可扩大遗传基础和打破连锁遗传，但是高度杂合的个体导致纯合速度较慢，年限延长，目前应用较少。单倍体育种技术是一种非常有潜力的育种方法，在小麦中利用玉米花粉不能使小麦卵细胞受精形成二倍体胚，刺激小麦的卵细胞分裂并发育形成单倍体胚，再利用单倍体胚的细胞全能性形成单倍体的植株，经过染色体加倍得到纯合的二倍体，完美地实现了育种材料的特异性、一致性和稳定性，可大大缩短育种周期，但是该技术目前效率较低，且依赖于优良的遗传变异。因此，专利技术人拟利用矮败小麦和单倍体育种技术创制小麦骨干亲本，使上述两项技术相互促进、互相补充，提高种质资源的创制效率。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术提供利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法，本专利技术结合矮败小麦和单倍体育种技术，以改良群体为优良变异源，通过单倍体育种使基因型迅速纯合，使两项技术相互促进，互为补充，相辅相成，可提高种质资源创制效率。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提供了利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法，具体方法如下：
[0006]S1：以转育的5个矮败小麦农艺亲本为母本，分别与21个优选小麦亲本杂交，共得105个杂交组合，分别收获每个杂交组合的杂交种子；
[0007]S2：下一年，以一个农艺亲本为系统混匀所有与该农艺亲本杂交之后的杂交种子，按1.2米
×
3行分别与步骤S1中的21个抗病亲本间隔种植；整个生育期进行田间鉴定，筛选
淘汰其中特别不良的组合或个体，对选留的组合，按组合分别收获不育株和可育株的种子，以一个农艺亲本为单位分别混合不育株和可育株种子；
[0008]S3：再下一年，对来自一个系统的不育株种子和来自其他系统的可育株种子等量混合后间行种植，开花前拔除所有不育株后代行中的可育株，只留不育株；筛选鉴定所有不育株，拔除表现较差的植株，选收大多数不育株上的种子，不分农艺亲本的混合在一起，用以繁殖基础群体；
[0009]S4：按育种目标同时分别选择不育株和可育株，针对不育株，主要根据农艺性状和对赤霉病、锈病、白粉病的抗性，可适当放宽选择标准，进行选择压力较小的表型选择，以保持较大的遗传变异度，对所有基本上符合要求的植株，每株采收一穗，混合脱粒；针对可育株，则严格按照标准进行选择，则进行选择压力较大的表型选择，除考虑农艺性状和对赤霉病、锈病、白粉病的抗性之外，还需考虑丰产性，并对当选的单株进行单穗选择；上述经过表型混合选择而得的不育株上的互交种子，用以产生下一轮轮回选择的杂种群体，而经单穗选择得到的可育株种子用来进行后代测定；
[0010]S5：上述选择完成之后，进行第二轮的轮回选择，第二轮的轮回选择是在上一轮对不育株进行表型混合选择所产生的杂种群体中进行，仍按育种目标，按照步骤S4中的方式对不育株进行表型混合选择，对可育株进行单穗选择；同时，另设株系鉴定圃，将上一轮当选的可育株种子种成穗行，通过严格的鉴定比较选择优良单穗，第二轮经表型混合选择而得的不育株上的互交种子又成为下一轮轮回选择的基础材料，经单穗选择得到的可育株种子用来进行下一年的后代测定；
[0011]S6：步骤S5的选择完成之后，进行第三轮的轮回选择，第三轮的轮回选择是在第二轮对不育株进行表型棍合选择而产生的杂种群体中进行，选择目标和方法同步骤S5中的选择目标和方法；但从第三轮开始，杂种群体的互交区中，间行种植由后代测定选得的优良单穗授粉亲本为材料，借以增进群体中有利基因的频率；另设株系鉴定圃的方法与步骤S5中相同；
[0012]S7：之后所进行的第四轮及第四轮以后的轮回选择均按步骤S6中第三轮的方法进行，循环往复，不断优化群体遗传结构和个体基因型，持续进行优异种质创制。
[0013]进一步的，步骤S1中转育的矮败小麦农艺亲本为郑麦9023、西农979、鄂麦006、郑麦136和襄麦25，21个优选小麦亲本为宁麦13、扬麦18、扬麦158、国红9号、92R137、徐麦29、镇麦168、徐麦DH9、川麦1826、川麦67、佳源麦1号、渝麦13、南农04Y106、21D085、21D150、西农9871、西农363、西农511、兰考198、郑麦366、周麦16。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将矮败轮回选择与单倍体育种技术相结合，使两项技术相互促进，互为补充，相辅相成，缩短了纯合时间，提高了选择的效率和单倍体育种的成功概率，克服了小麦单倍体育种效率较低和依赖于优良的遗传变异的缺点；在培育过程中陆续添加新的优异种质资源，在整个进程中不设定特定的育种目标，保持较大的试验规模，多点同时开展，提高了选择效果，提高了个体的多样性；本专利技术通过大规模的基因重组和累加，创造了大量的性状优异的变异个体，打破不利基因连锁，促进有利基因重组，聚合有益基因，不断提高优良基因出现的频率和较多的高水平优良基因重组体。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的技术路线图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0017]实施例：
[0018]本实施例在本生态区主推的综合性状突出的5个品种，经过本生态区域多年种植，种植期间测定其产量潜力和配合力，获得适应性好、产量潜力高、遗传基础不同的材料，通过加代转育为矮败小麦，名称见表1。
[0019]本实施例还选用21个具有丰产性、广适性和一定的抗病性的亲本，其中大多数是经多年、多点、多种方法鉴定的各具优点的品种(系)，而且在抗性类型上有所差异，有一定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用矮败小麦培育小麦骨干亲本的育种方法，其特征在于，具体方法如下：S1：以转育的5个矮败小麦农艺亲本为母本，分别与21个优选小麦亲本杂交，共得105个杂交组合，分别收获每个杂交组合的杂交种子；S2：下一年，以一个农艺亲本为系统混匀所有与该农艺亲本杂交之后的杂交种子，按1.2米
×
3行分别与步骤S1中的21个抗病亲本间隔种植；整个生育期进行田间鉴定，筛选淘汰其中特别不良的组合或个体，对选留的组合，按组合分别收获不育株和可育株的种子，以一个农艺亲本为单位分别混合不育株和可育株种子；S3：再下一年，对来自一个系统的不育株种子和来自其他系统的可育株种子等量混合后间行种植，开花前拔除所有不育株后代行中的可育株，只留不育株；筛选鉴定所有不育株，拔除表现较差的植株，选收大多数不育株上的种子，不分农艺亲本的混合在一起，用以繁殖基础群体；S4：按育种目标同时分别选择不育株和可育株，针对不育株，主要根据农艺性状和对赤霉病、锈病、白粉病的抗性，进行选择压力较小的表型选择，以保持较大的遗传变异度，对所有基本上符合要求的植株，每株采收一穗，混合脱粒；针对可育株，则进行选择压力较大的表型选择，除考虑农艺性状和对赤霉病、锈病、白粉病的抗性之外，还需考虑丰产性，并对当选的单株进行单穗选择；上述经过表型混合选择而得的不育株上的互交种子，用以产生下一轮轮回选择的杂种群体，而经单穗选择得到的可育株种子用来进行后代测定；S5：上述选择完成之后，进行第二轮的轮回选择，第二轮的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，王立峰，黄大明，刘易科，刘倩倩，张小娟，刘莹，
申请(专利权)人：襄阳市农业科学院，
类型：发明
国别省市：