一种利用莫迦小麦选育小麦温度敏感不育系的方法技术

本发明专利技术公开了一种选育适应中国北方的小麦温度敏感雄性不育系的方法，采用导入小麦近亲植物有关染色体选育小麦非１Ｂ／１Ｒ类型Ｋ型不育系的方法，将莫迦小麦有关温敏雄性不育染色体导入Ｋ型不育系，在黄淮麦区秋播、春播两种温度条件下，或与黄淮麦区小麦孕穗期温度相似条件下，选择带有温敏基因个体及其自交后代，获得温敏基础材料ＭＴＳ；以ＭＴＳ为母本与任意小麦品种的杂交、回交后代，在秋播、春播两种温度条件下综合选择，选留性状与轮回亲本相似、秋播完全不育、春播自交结实率大于４０％、且能恢复Ｔ型小麦不育系育性的株系，育成优良温敏不育系。本发明专利技术方法选育的小麦温敏不育系秋播完全雄性不育可进行制种，春播可进行不育系自繁。可降低繁种成本、简化繁种技术，保证不育系和杂交种纯度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业杂种优势利用
，涉及小麦杂种优势利用中的杂交种子生产
，特别涉及一种利用莫迦小麦选育小麦温度敏感不育系的方法。
技术介绍
1978年日本学者常胁恒一郎育成小麦野生变种斯卑尔脱(T.spelta)保持的K型小麦雄性不育系，但野生种保持的不育系难于用于杂交小麦生产。西北农林科技大学何蓓如等1987年利用中国的1B/1R类型优良小麦品种育成1B/1R类型K型不育系，并已用于小麦生产。随应用和研究的深入，逐步发现1B/1R类型小麦抗病性丧失、品质不佳、易穗发芽，因而保持系资源越来越少，限制了K型不育系的利用。何蓓如1994年专利技术了一种将斯卑尔脱小麦1B染色体短臂涉及T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfk1的片段转移到优良小麦基因组，选育非1B/1R类型K型小麦不育系的方法(中国专利，专利号ZL94116537.x)。利用这一专利技术可将任意适于作为杂交小麦母本的优良小麦改良成非1B/1R类型保持系，进而育成不育系。这种非1B/1R类型的不育系不产生单倍体，恢复源更为广泛，易恢复性提高。是一种较为实用的“三系”育种体系。杂交小麦利用三系(不育系、保持系、恢复系)进行种子生产，需要在严格隔离条件下，保持系与不育系相间种植，前者给后者授粉生产不育系种子。因保持系与不育系除雄性育性不同外，性状极为相似，生产过程容易产生混杂，而且小麦这样的小株大群体作物去杂效果很差，所以不育系繁种的保纯是杂交小麦大规模走向生产的技术难关之一。再则，为保证不育系繁种时保持系与不育系花期相遇，一般将保持系晚播7～15天，造成保持系株高降低，花期缩短，给母本授粉不良，不育系异交结实率低，产种量少，不育系种子成本高，对于杂交小麦产业化极为不利。20世纪70年代以来，中国的农业科技工作者先后在水稻、高粱、玉米、大麦等主要作物中发现了雄性育性的温度和光周期敏感现象。温、光敏感的作物雄性不育系在正季栽培条件下表现雄性不育，反季栽培条件下则有一定的自交育性，实现不育系自交繁种，不再需要保持系授粉繁种。这种反季繁种，正季制种的不育系，去掉了保持系，不育系繁种可保证纯度，提高产量，降低成本。1992年中国湖南农大、重庆市作物所相继发现小麦的温、光敏不育系并已用于杂交小麦的选育(Hybrid Wheat，China Agricultural University Press，1998，北京，40-53，316-320)。这两种小麦温光敏感雄性不育材料在我国小麦主产区黄淮冬麦区秋播不能表现完全雄性不育。其原因是这两类不育系是在中国长江流域选育的，育性转换温度分别为10～11℃、13～14℃，不能在黄淮麦区孕穗期平均气温14～16℃条件下表达雄性不育。黄淮麦区小麦面积约占我国的60～70％，选育适应这一地区的温、光敏感小麦不育系具有科学和经济上的重大意义。2000年西北农林科技大学何蓓如专利技术了将他发现的T.seplta var duh.1B染色体上的温度敏感雄性不育基因导入小麦雄性不育系的方法(中国专利ZL00105488.0)，并利用此方法创立适应中国大部分小麦产区应用的YS型小麦温敏雄性不育系及二系系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用莫迦小麦选育小麦温度敏感不育系的方法，将专利技术人在小麦近亲植物莫迦小麦中发现的温度敏感雄性不育基因导入普通小麦K型雄性不育系选育适应中国大部分小麦产区生态条件的温度敏感雄性不育系的方法，简化杂交小麦种子生产程序，提高种子纯度、降低成本，推动杂交小麦大规模走向生产。实现上述目的的技术解决方案是，一种利用莫迦小麦选育适应中国黄淮麦区小麦温度敏感雄性不育系的方法，其特征在于，将莫迦小麦有关雄性育性染色体导入K型不育系，在黄淮麦区秋播、春播两种温度条件下，或与黄淮麦区小麦孕穗期温度相似条件下，选择带有温敏基因个体及其自交后代，获得温敏基础材料MTS；MTS与任意小麦品种杂交、回交后代；在上述条件下选择具有温敏基因株系，育成优良温敏不育系；包括如下步骤1)参考ZL94116537.X专利方法将莫迦小麦有关育性染色体导入K型小麦不育系。以T型小麦雄性不育系为母本与莫迦小麦杂交，其F1将育性部分恢复。F1与T型不育系回交得B1F1，选其中可育并且性状与小麦相近单株与T型不育系回交得B2F1，选B2F1中可育并且性状与小麦相似单株(TM)自交并与K型不育系杂交，并回交1-2次，即获得带有莫迦小麦的有关温敏雄性不育基因染色体片断的K型小麦雄性不育系。在黄淮麦区秋播，抽穗期每株1-2穗套袋自交，剪除其余穗茎，促进再生分蘖，再生穗套袋自交；选留秋播穗完全不育、再生穗可结实单株自交种子；各单株种子一部分秋播，另一部分春播；选留秋播完全雄性不育、春播可育的株系，即获得基础温敏材料MTS；2)以MTS为母本与非1B/1R类型优良品种F.W.V杂交；F1代一般自交可育，经自交得F2。F2代秋播，花期选择完全雄性不育株1-2穗套袋自交，并用1-2穗与F.W.V回交，剪去其余穗茎，促进再生分蘖，再生穗套袋自交；选留秋播穗不育、再生穗可育单株上的回交种子B1F1。B1F1自交得B1F2；B1F2至B3F2代皆按上述方法选择和回交；B3F2代秋播条件下选留性状与F.W.V.相似、秋播穗不育、再生穗可育的单株自交种子B3F3；B3F3各单株分秋播、春播两个处理，选留性状优良、秋播不育、春播可育的株系再生穗自交得B3F4，经进一步扩繁，即为该F.W.V.带有莫迦小麦染色体的温敏不育系；3)以MTS为母本与1B/1R优良品种F.W.V.杂交，F1代雄性不育作母本与F.W.V.回交；B1代以后在春播条件下连续选择可育单株回交至B3F1；B3F2、B3F3处理方法与步骤2)的相同世代材料相同；为保证获得的温敏不育系带有莫迦小麦有关染色体，在B3F2或B3F3代选目标单株或株系与T型不育系测交，测交F1秋播，选择F1育性恢复的测交父本株系；即获得该品种带有莫迦小麦染色体的温敏不育系；4)春播条件下，以1B/1R类型K型不育系KF.W.V.A为母本与此时可育的MTS杂交，并在春播条件下连续选择性状与F.W.V.相似的可育株作父本，与KF.W.V.A回交至B3代；B3F1春播，选留性状好的可育株自交得B3F2，B3F2代及以后各代处理方法与步骤3)相同，即可将1B/1R类型K型不育系改良带有莫迦小麦染色体的温敏不育系。本专利技术所利用的莫迦小麦是普通小麦的六倍体近亲半野生种。本专利技术的其它一些特点是，所得温敏不育系具有粘果山羊草(Ae.kotschyi)细胞质，核内存在莫迦小麦(T.macha)有关育性染色体片段，该片段带有T型恢复基因、K型不育基因及温敏基因。所获得温敏不育系春播表现可育，作父本与T型不育系测交，F1代育性恢复。将非1B/1R类型品种、1B/1R类型品种、1B/1R类型K型不育系改良成的温敏不育系，在黄淮麦区秋播完全雄性不育，春播夏播或其他较高温度条件下可自交结实。本专利技术的方法选育的温敏雄性不育系秋播完全雄性不育可进行制种，春播可进行不育系自繁。可降低繁种成本、简化繁种技术，保证不育系和杂交种纯度。具体实施例方式为了更清楚的理解本专利技术，以下结合专利技术人给出的实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术的利用莫迦小麦选育小麦温度敏感雄性不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用莫迦小麦选育适应中国黄淮麦区小麦温度敏感雄性不育系的方法，其特征在于，将莫迦小麦有关雄性育性染色体导入Ｋ型不育系，在黄淮麦区秋播、春播两种温度条件下，或与黄淮麦区小麦孕穗期温度相似条件下，选择带有温敏基因个体及其自交后代，获得温敏基础材料ＭＴＳ；ＭＴＳ与任意小麦品种杂交、回交后代；在上述条件下选择具有温敏基因株系，育成优良温敏不育系；包括如下步骤：１）参考专利技术人的另一专利技术专利ＺＬ９４１１６５３７．Ｘ专利方法将莫迦小麦有关育性染色体导入Ｋ型小麦不育系，在黄淮麦区 秋播，采用秋播穗与再生穗育性差异比较方法，选留秋播穗完全不育、再生穗可结实单株自交种子；各单株种子一部分秋播，另一部分春播；选留秋播完全雄性不育、春播可育的株系，即获得基础温敏材料ＭＴＳ；２）以ＭＴＳ为母本与非１Ｂ／１Ｒ类型优良品种 Ｆ．Ｗ．Ｖ杂交；Ｆ↓［１］代一般自交可育，经自交得Ｆ↓［２］；Ｆ↓［２］代秋播，花期选择完全雄性不育株１－２穗套袋自交，并用１－２穗与Ｆ．Ｗ．Ｖ回交，剪去其余穗茎，促进再生分蘖，再生穗套袋自交；选留秋播穗不育、再生穗可育单株上的回交种子Ｂ↓［１］Ｆ↓［１］；Ｂ↓［１］Ｆ↓［１］自交得Ｂ↓［１］Ｆ↓［２］；Ｂ↓［１］Ｆ↓［２］至Ｂ↓［３］Ｆ↓［２］代皆按上述方法选择和回交；Ｂ↓［３］Ｆ↓［２］代秋播条件下选留性状与Ｆ．Ｗ．Ｖ．相似、秋播穗不育、再生穗可育的单株自交种子Ｂ↓［３］Ｆ↓［３］；Ｂ↓［３］Ｆ↓［３］各单株分秋播、春播两个处理，选留性状优良、秋播不育、春播可育的株系再生穗自交得Ｂ↓［３］Ｆ↓［４］，经进一步扩繁，即为该Ｆ．Ｗ．Ｖ．带有莫迦小麦染色体的温敏不育系；３）以ＭＴＳ为母本与１Ｂ／１Ｒ优良品 种Ｆ．Ｗ．Ｖ．杂交，Ｆ↓［１］代作母本与Ｆ．Ｗ．Ｖ．回交；Ｂ↓［１］代以后在春播条件下连续选择可育单株回交至Ｂ↓［３］Ｆ↓［１］；Ｂ↓［３］Ｆ↓［２］、Ｂ↓［３］Ｆ↓［３］处理方法与步骤２）的相同世代材料相同；为保证获得的温敏不育系带有莫迦小麦有关染色体，在Ｂ↓［３］Ｆ↓［２］或Ｂ↓［３］Ｆ↓［３］代选目标单株或株系与Ｔ型不育系测交，测交Ｆ↓［１］秋播，选择Ｆ↓［１］育性恢复的测交父本株系；即获得该品种带有莫迦小麦染色体的温敏不育系；４）春播条件下，以１Ｂ／１Ｒ类型Ｋ 型不育系ＫＦ．Ｗ．Ｖ．Ａ为母本与此时可育的ＭＴＳ杂交，并在春播条件下连续选择性状与Ｆ．Ｗ．Ｖ．相似的可育株作父本，与ＫＦ．Ｗ．...

【技术特征摘要】
1.一种利用莫迦小麦选育适应中国黄淮麦区小麦温度敏感雄性不育系的方法，其特征在于，将莫迦小麦有关雄性育性染色体导入K型不育系，在黄淮麦区秋播、春播两种温度条件下，或与黄淮麦区小麦孕穗期温度相似条件下，选择带有温敏基因个体及其自交后代，获得温敏基础材料MTS；MTS与任意小麦品种杂交、回交后代；在上述条件下选择具有温敏基因株系，育成优良温敏不育系；包括如下步骤1)参考发明人的另一发明专利ZL94116537.X专利方法将莫迦小麦有关育性染色体导入K型小麦不育系，在黄淮麦区秋播，采用秋播穗与再生穗育性差异比较方法，选留秋播穗完全不育、再生穗可结实单株自交种子；各单株种子一部分秋播，另一部分春播；选留秋播完全雄性不育、春播可育的株系，即获得基础温敏材料MTS；2)以MTS为母本与非1B/1R类型优良品种F.W.V杂交；F1代一般自交可育，经自交得F2；F2代秋播，花期选择完全雄性不育株1-2穗套袋自交，并用1-2穗与F.W.V回交，剪去其余穗茎，促进再生分蘖，再生穗套袋自交；选留秋播穗不育、再生穗可育单株上的回交种子B1F1；B1F1自交得B1F2；B1F2至B3F2代皆按上述方法选择和回交；B3F2代秋播条件下选留性状与F.W.V.相似、秋播穗不育、再生穗可育的单株自交种子B3F3；B3F3各单株分秋播、春播两个处理，选留性状优良、秋播不育、春播可育的株系再生穗自交得B3F4，经进一步扩繁，即为该F.W.V.带有莫迦小麦染色体的温敏不育系；3)以MTS为母本与1B/1R优良品种F.W.V.杂交，F1代作母本与F....

【专利技术属性】
技术研发人员：何蓓如，宋喜悦，胡银岗，马翎健，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]