本发明专利技术提出一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，包括如下步骤：ａ．亲本选择：选择遗传背景差异大的六倍体普通小麦和四倍体硬粒小麦为亲本；ｂ．远缘杂交：以ａ步骤中选择的六倍体普通小麦为母本，以四倍体硬粒小麦为父本配制杂交组合Ｆ↓［１］；ｃ．杂交组合育性鉴定：保留不育Ｆ↓［１］组合；ｄ．回交：对步骤ｃ中初步鉴定为不育的Ｆ１穗子用原母本作为回交父本，开花后取花粉进行授粉，获得回交种子，只保留自交结实率为Ｏ的组合的回交种子；ｅ．自交：种植步骤ｄ保留的回交种子进行自交，淘汰不育株及半育株，选择育性全部恢复的单株，入选千粒重和籽粒饱满度高的单株，如此连续自交选择４－６代，最终获得遗传稳定性强，不需年年制种，生产成本较低的高千粒重的小麦新种质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，创造小麦高千粒重种质，属于作物遗传育种研究领域。
技术介绍
小麦种内杂交(或称品种间杂交)在发掘产量潜力方面取得丰硕成果，极大地促进了农业生产的进步。但由于近年来小麦栽培种遗传资源的利用已日趋饱和，并且许多改良品种具有相同或相似的亲本来源，遗传背景的狭窄致使目前小麦产量水平一直处于徘徊状态。进一步提高小麦产量潜力，必须寻求新途径来创制和利用具有丰富变异的新材料、新种质，利用染色体工程、基因工程导入外源有利基因，已成为日益活跃的研究领域。小麦产量由亩穗数、穗粒数、千粒重三因素构成，而千粒重是最有潜力的产量因素。目前常用的提高小麦千粒重的方法主要有品种间杂交进行常规育种和杂交优势利用(包括化学杀雄、雄性不育)等。据蔡旭(1988)报道，品种间杂交杂交种千粒重超标优势为14.4％，但品种间杂交千粒重优势，伴随着后代自交纯化及性状分离，优势降低，粒重下降，故生产上大面积推广的品种，千粒重一般40g左右。而化学杀雄、雄性不育等利用杂种优势来提高千粒重，杂种优势只表现在F1当代，不能够连年利用，如将该优势应用于生产，需要年年制种，导致生产成本过高。由此可以看出上述品种间杂交、化学杀雄、雄性不育等方法主要是利用F1杂种优势来提高小麦千粒重的。97119858专利“增穗增粒营养素”公开了一种中草药营养液植物生长调节剂，并且还有(余松烈等，1988)在小麦上喷洒液体肥料如“磷酸二氢钾”的方法，可以提高千粒重1-2g，但这两种方法只是从生理上调节小麦生长，其效果只表现在当年，而且要增加药剂购买、田间喷雾作业等生产成本。另外也有用普通小麦与硬粒小麦进行远缘杂交的报道(钟冠昌等，2002)，但它们选择的亲本进行杂交后F1自交可育，结实率42-48％，并且在选育时利用普通小麦与硬粒小麦只进行一次杂交即普通小麦×硬粒小麦，也就是说是利用“F1远缘杂种优势”直接进行品种选育的，因此选育的小麦种质的千粒重未能突破45g。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述缺陷，而提供一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，即利用“非F1远缘杂种优势”创造小麦高千粒重种质的方法。通过选择遗传背景差异大的六倍体普通小麦(染色体组AABBDD)和四倍体硬粒小麦(染色体组AABB)为亲本进行种间远缘杂交，导入外源遗传物质创造变异，获得不育杂交种；利用普通小麦做为回交父本进行第二次杂交，即(普通小麦×硬粒小麦)×普通小麦，恢复杂交后代育性；通过多代自交进行定向选育，使该性状在后代稳定遗传。本专利技术的技术方案是这样实现的这种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，其特征在于包括如下步骤a、亲本选择选择遗传背景差异大的六倍体普通小麦和四倍体硬粒小麦为亲本； b、远缘杂交以a步骤中选择的六倍体普通小麦为母本，以四倍体硬粒小麦为父本配制杂交组合F1；c、杂交组合育性鉴定将步骤b中获得的杂交组合的种子按父本、母本、杂交种的顺序相邻种植，淘汰可育杂交组合，保留不育F1组合；d、回交对步骤c中初步鉴定为不育的F1穗子进行整穗，剪颖1/3后套袋，用原母本作为回交父本，开花后取花粉进行授粉，获得回交种子，只保留自交结实率为0的组合的回交种子；e、自交种植步骤d保留的回交种子进行自交，淘汰不育株及半育株，选择育性全部恢复的单株，入选千粒重和籽粒饱满度高的单株，如此连续自交选择4-6代，最终获得高千粒重的小麦新种质。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤a所述的亲本选择标准为双亲杂交后，种间杂交种F1群体不育株率、单株不育度均表现100％，套袋自交不结实。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤b所述的远缘杂交前后对母本穗进行套袋隔离，在母本抽穗后第2天进行人工去雄，去雄后套袋隔离，防止其他外来非父本花粉授粉；母本开花后第2天上午8-9点，下午15-16点进行授粉，连续重复三次/天，授粉后仍套袋隔离，在授粉后15天，摘去杂交穗袋子，保证杂交籽粒良好发育。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤c所述的杂交组合育性鉴定是将步骤b中获得的杂交组合的种子按父本、母本、杂交种的顺序相邻种植，株距10cm，行距20cm，抽穗后对每一组合的杂交种单株及时套袋隔离，但每株保留2个穗子不套袋，根据不套袋穗子的生物学形态特征特性初步判断该组合后代的育性，淘汰可育杂交组合，保留不育F1组合。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤d所述的回交是每株保留2-3个穗子只套袋不授粉以供收获后检查自交结实率，于授粉的穗子及时套袋隔离，防止其他外源非回交亲本花粉授粉，获得回交种子，只保留自交结实率为0的组合的回交种子。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤a亲本选择是选择遗传背景相差大的普通小麦品种“石4185”和硬粒小麦品种“内乡4184”为亲本。所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，步骤b杂交是以普通小麦品种“石4185”为母本，硬粒小麦品种“内乡4184”为父本，配制杂交组合，在母本抽穗后第2天进行人工去雄230朵小花，去雄后套袋隔离；母本开花后第2天上午8-9点，下午15-16点进行授粉，连续重复三次/天，授粉后仍套袋隔离，在授粉后15天，摘去杂交穗袋子，保证杂交籽粒良好发育，获得种间杂交F0种子。本专利技术的有益效果是利用“非F1远缘杂种优势”创造小麦高千粒重种质，遗传稳定性强，不需年年制种，生产成本较低。利用本方法获得小麦千粒重种质均高于45g。附图说明图1是本专利技术的操作方法流程图具体实施方式a、亲本选择选择遗传背景相差大的普通小麦(T.aestivum)品种“石4185”(染色体组AABBDD)和硬粒小麦(T.durum)品种“内乡4184”(染色体组AABB)为亲本；b、杂交以普通小麦(T.aestivum)品种“石4185”为母本，硬粒小麦(T.durum)品种“内乡4184”为父本，配制杂交组合。在母本抽穗后第2天进行人工去雄230朵小花，去雄后套袋隔离；母本开花后第2天上午8-9点，下午15-16点进行授粉，连续重复三次(天)。授粉后仍套袋隔离。在授粉后15天，摘去杂交穗袋子，保证杂交籽粒良好发育，获得种间杂交F0种子56粒；C、育性鉴定将步骤b中获得的杂交组合的种子进行稀植点播，株距10cm，行距20cm，并按父本、母本、杂交种的顺序相邻种植。远缘杂交获得的F0种子大部分籽粒瘪瘦、有胚无乳，没有发芽力，56粒种子只有11粒发芽，长成幼苗。F1植株生长繁茂、植株高大，表现典型的种间杂种优势。株高、株穗数、穗长、小穗数和芒长超母本(超标)优势分别为15.9％、28.8％、12.73％、2.96％和18.64％。育性表现不育株典型特征，经套袋隔离自交，无获得任何种子，F1不育株率和不育度均为100％；d、回交对不育株进行人工整穗，剪颖96朵小花，用“石4185”进行回交，开花后取花粉进行授粉，授粉后及时套袋隔离，获得回交(BC1)种子82粒，回交结实率为85.42％；e、BC1F1选育种植步骤d中的回交种子后代仍表现明显的杂种优势，性状严重分离，变异类型丰富。株高出现40-120cm超高亲和超低亲现象，穗部性状穗长、小穗数、芒长均大于高亲值。其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，其特征在于包括如下步骤：ａ、亲本选择：选择遗传背景差异大的六倍体普通小麦和四倍体硬粒小麦为亲本；ｂ、远缘杂交：以ａ步骤中选择的六倍体普通小麦为母本，以四倍体硬粒小麦为父本配制杂 交组合Ｆ↓［１］；ｃ、杂交组合育性鉴定：将步骤ｂ中获得的杂交组合的种子按父本、母本、杂交种的顺序相邻种植，淘汰可育杂交组合，保留不育Ｆ↓［１］组合；ｄ、回交：对步骤ｃ中初步鉴定为不育的Ｆ↓［１］穗子进行整穗，剪颖１／３后套袋 ，用原母本作为回交父本，开花后取花粉进行授粉，获得回交种子，只保留自交结实率为Ｏ的组合的回交种子；ｅ、自交：种植步骤ｄ保留的回交种子进行自交，淘汰不育株及半育株，选择育性全部恢复的单株，入选千粒重和籽粒饱满度高的单株，如此连续自交选 择４－６代，最终获得高千粒重的小麦新种质。
【技术特征摘要】
1.一种小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，其特征在于包括如下步骤a、亲本选择选择遗传背景差异大的六倍体普通小麦和四倍体硬粒小麦为亲本；b、远缘杂交以a步骤中选择的六倍体普通小麦为母本，以四倍体硬粒小麦为父本配制杂交组合F1；c、杂交组合育性鉴定捋步骤b中获得的杂交组合的种子按父本、母本、杂交种的顺序相邻种植，淘汰可育杂交组合，保留不育F1组合；d、回交对步骤c中初步鉴定为不育的F1穗子进行整穗，剪颖1/3后套袋，用原母本作为回交父本，开花后取花粉进行授粉，获得回交种子，只保留自交结实率为0的组合的回交种子；e、自交种植步骤d保留的回交种子进行自交，淘汰不育株及半育株，选择育性全部恹复的单株，入选千粒重和籽粒饱满度高的单株，如此连续自交选择4-6代，最终获得高千粒重的小麦新种质。2.根据权利要求1中所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，其特征在于步骤a所述的亲本选择标准为双亲杂交后，种间杂交种F1群体不育株率、单株不育度均表现100％，套袋自交不结实。3.根据权利要求1中所述小麦种间远缘杂交、二次回交、自交的育种方法，其特征在于步骤b所述的远缘杂交前后对母本穗进行套袋隔离，在母本抽穗后第2天进行人工去雄，去雄后套袋隔离，防止其他外来非父本花粉授粉；母本开花后第2天上午8-9点，下午15-16点进行授粉，连续重复三次/天，授粉后仍套袋隔离，在授粉后15天，摘去杂交穗袋子，保证杂交籽粒良好...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵凤梧，李惠敏，王有增，刘冬成，张爱民，张梅申，梁新棉，吴志明，王睿辉，李道享，李爱国，栗雨勤，王雪征，陈淑萍，
申请(专利权)人：河北省农林科学院旱作农业研究所，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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