一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法技术

本发明专利技术属于分子生物学领域，具体领域为一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法。通过该方法可以选择花期相遇的制种组合，并以其基因型为标记，可以用于开花期稳定小麦的改良。选择两个年度间播种到开花生长度日稳定，且生长度日均达到显著水平的不育系和恢复系的组合，以该基因型的组合作为开花期稳定的制种组合亲本。利用该方法可以高效对花期稳定的小麦进行鉴定和筛选。稳定的小麦进行鉴定和筛选。稳定的小麦进行鉴定和筛选。

【技术实现步骤摘要】
一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法


[0001]本专利技术属于分子生物学领域，具体领域为一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法。

技术介绍

[0002]杂交小麦具有大幅度提高小麦产量的潜力。二系杂交小麦以光温敏不育系和恢复系的“两系法”育种体系，创制在产量、抗逆性等性状上优于亲本或对照品种杂交小麦品种。但杂交小麦往往面临制种产量低且不稳的问题。二系杂交小麦亲本发育进程不一致，年度间制种组合花期不遇，这是导致其制种产量低且不稳的主要因素之一，这给杂交小麦种子生产带来巨大风险，成为杂交小麦产业发展亟需克服的难题。鉴定并筛选开花期稳定小麦进行制种，这是解决制种组合花期不遇，稳定并提高二系杂交小麦制种产量最经济有效且环境安全的措施之一。此外，这也有助于降低杂交小麦种子生产风险。大量研究表明光周期基因和春化基因是决定小麦开花期的关键基因，但不同基因型的小麦开花期因外界光温条件作用而不相同。
[0003]利用播种到开花的日历日是一种小麦开花期常规的计量指标。时空差异会导致小麦发育过程温度高低或光照时长的不同，而以此指标鉴定的小麦开花期因时空差异而表现为开花期变化幅度大且不稳定，在二系杂交小麦亲本中往往表现为制种组合花期不遇。
[0004]近年来，基于DNA序列多态性的分子标记受到国内外育种家的高度重视。KASP技术(即竞争性等位基因特异性PCR)是目前国际上主流的基因分型方法之一，基于引物末端碱基的特异匹配来对SNP和特定位点上的InDel进行精准的双等位基因判断。
[0005]分子标记辅助选择的育种策略即利用与目标性状功能标记辅助品种选育技术已经很成熟。其中基于小麦抗病、品质等基因的KASP标记已经应用于分子标记辅助品种选育工作。开花期相关春化基因和光周期基因的KASP分子标记于2016年已经开发，小麦开花期的表型常规鉴定技术也很成熟，但二者结合的技术方案并不能筛选开花期稳定的小麦，因而至今未有开花期稳定性小麦在杂交小麦制种花期相遇的应用报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法，该方法利用小麦开花期生长度日为新的鉴定指标，与开花期相关的分子标记技术结合，以解决上述杂交小麦亲本因花期不遇而产生的种子生产风险的问题。
[0007]根据本专利技术的筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法，包括以下步骤：
[0008](1)对于供试不育系和恢复系材料，按照小麦春化基因Vrn
‑
1和光周期基因Ppd
‑
1的基因型划分群组，将基因型相同的不育系材料化为同一组，将基因型相同的恢复系材料化为同一组；
[0009](2)确定具有相同基因型的各个不育系材料和恢复系材料的生长度日值，所述生长度日为播种到开花积温，计算公式如下：
[0010]其中TD、H、S和T
i
分别代表播种到开花积温、开花日期、播种日期和日均温，其中，日均温T
i
＝(T
max
+T
min
)/2，当T
i
＜T
b
时，T
i
＝0，其中T
max
、T
min
和T
b
分别代表日最高温、日最低温和小麦播种到开花的基础温度；
[0011](3)按照基因型组合不育系和恢复系材料；
[0012](4)计算每一种基因型组合内所有不育系材料的生长度日平均值，以及所有恢复系材料的生长度日平均值，结合各个不育系材料和恢复系材料的生长度日值进行统计分析，选择差异显著的基因型组合；
[0013](5)对于步骤(4)所选择的基因型组合，进一步选择不同年度间不育系和恢复系的生长度日稳定的基因型组合，选择具有该组合基因型的不育系材料和恢复系材料作为花期稳定的二系杂交小麦制种亲本。
[0014]根据本专利技术的筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法，其中，小麦春化基因Vrn
‑
1的KASP标记引物的序列如下所示：
[0015]FAM引物：5
’
AGAGTTTTCCAAAAAGATAGATCAATGTAAAT3
’
，
[0016]HEX引物：5
’
GAGTTTTCCAAAAAGATAGATCAATGTAAAC3
’
，
[0017]通用引物：5
’
GTTAGTAGTGATGGTCCAATAATGCCAAA3
’
；
[0018]光周期基因Ppd
‑
1的KASP标记引物的序列如下所示：
[0019]FAM引物：5
’
CAACTCCTTGAGATTCAAAGATTCAAG3
’
，
[0020]HEX引物：5
’
GCAACTCCTTGAGATTCAAAGATTCAAA3
’
，
[0021]通用引物：5
’
CATCCTGCATCTGCAGGCATCTC3
’
；
[0022]FAM引物：5
’
GTTTTGGCCTGGCCATCCTCC3
’
，
[0023]HEX引物：5
’
GTTTTGGCCTGGCCATCCTCA3
’
，
[0024]通用引物：5
’
TATCAGGTGGTTGGGTGAGGACGT3
’
；
[0025]FAM引物：5
’
GAGTTTGATCTTGCTGCGCCG3
’
，
[0026]HEX引物：5
’
CTGAGTTTGATCTTGCTGCGCCA3
’
，
[0027]通用引物：5
’
CTTCCCCACAGCTCGTGGAGAA3
’
；
[0028]FAM引物：5
’
CCGTTTTCGCGGCCTT3
’
，
[0029]HEX引物：5
’
GACGTTATGAACGCTTGGCA3
’
，
[0030]通用引物：5
’
GGGTTCGTCGGGAGCTGT3
’
。
[0031]本申请的有益技术效果：
[0032]1.对于杂交小麦育种和产业应用领域，虽然花期相遇在大面积制种中降低制种风险和提高制种产量具有重要的意义，但更多人关注于影响制种产量的异交结实特性如：花药大小，柱头外露和开颖角度等。此外，专利技术人发现，以常规的日历日作为小麦开花期鉴定指标，由于受时空影响，不同年度和地区制种组合的开花期差异很大且不稳定。因此，即使与分子标记辅助选择的育种策略结合，仍不能筛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对于供试不育系和恢复系材料，按照小麦春化基因Vrn
‑
1和光周期基因Ppd
‑
1的基因型划分群组，将基因型相同的不育系材料化为同一组，将基因型相同的恢复系材料化为同一组；(2)确定具有相同基因型的各个不育系材料和恢复系材料的生长度日值，所述生长度日为播种到开花积温，计算公式如下：其中TD、H、S和T
i
分别代表播种到开花积温、开花日期、播种日期和日均温，其中，日均温T
i
＝(T
max
+T
min
)/2，当T
i
＜T
b
时，T
i
＝0，其中T
max
、T
min
和T
b
分别代表日最高温、日最低温和小麦播种到开花的基础温度；(3)按照基因型组合不育系和恢复系材料；(4)计算每一种基因型组合内所有不育系材料的生长度日平均值，以及所有恢复系材料的生长度日平均值，结合各个不育系材料和恢复系材料的生长度日值进行统计学分析，选择统计学差异显著的基因型组合；(5)对于步骤(4)所选择的基因型组合，进一步选择不同年度间不育系和恢复系的生长度日稳定的基因型组合，选择具有该组合基因型的不育系材料和恢复系材料作为花期稳定的二系杂交小麦制种亲本。2.根据权利要求1所述的筛选开花期稳定的二系杂交小麦制种亲本的方法，其特征在于，小麦春化基因Vrn
‑
1的KASP标记引物的序列如下所示：FAM引物：5
’
AGAGTTTTCCAAAAAGATAGATCAATGTAAAT3
’
，HEX引物：5
’
GAGTTTTCCAAAAAGATAGATCA...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈现朝，张风廷，张胜全，刘江峰，廖祥政，孙辉，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：