小麥-黑麥1bl/1rs易位系的選育方法

2023-05-28 21:40:21 1

專利名稱：小麥-黑麥1bl/1rs易位系的選育方法
技術領域：
本發明涉及一種農作物生產方法，尤其涉及一種小麥-黑麥1BL/1RS 易位系的選育方法。
背景技術：
優良的小麥種質是提高小麥產量和質量的關鍵所在，長期以來我國小麥 育種沒有出現重大突破的主要原因就是種質資源匱乏，所以要實現小麥育種 的重大突破，首先要實現種質資源創新。現有技術中培育小麥種質的重要方 法是利用與小麥近緣種屬的異源基因改良小麥，因為在小麥的一些近緣種屬 中具有許多小麥本身不具備、而對改良小麥有經濟價值的基因，如高蛋白、 抗病等基因。例如，"牛株特"類型的1BL/1RS易位系就是應用此種方法培 育出的小麥品種。"牛林特"類型的1BL/1RS易位系是歐洲農業科學家發現 小麥的近緣種屬、染色體結構為AABBRR的黑麥具有抗病、抗逆性強和營養體 生長茂盛的特點後，應用染色體工程技術將黑麥的1R染色體與普通小麥的 1B染色體代換和易位，培育成功的歐洲類型小麥-黑麥1BL/1RS代換系和易 位系新品種，其中，1BL代表小麥1B染色體的長臂，1RS代表黑麥1R染色體 的短臂。因其兼具有小麥的高產、優質與黑麥的抗病、抗寒等優良特性，曾 給世界小麥生產帶來了質的飛躍。據上世紀八十年代統計，世界上主要小麥 生產區應用的小麥品種有90%含有黑麥血源(即1BL/1RS易位)或衍生物，
"牛抹特"類型的1BL/1RS易位系的培育成功在世界上屬於小麥育種中引入 小麥近緣種屬最成功的範例。但是，1980年以後，隨著生產條件的改變，小 麥病害生理小種(即條鏽、葉鏽的白粉病)發生變化，導致原"牛株特"類 型的1BL/1RS易位系的抗病性喪失。同時，隨著生活水平的^是高，人們對麵包烘焙品質的要求也有了很大提高，由於"牛抹特"類型的1BL/1RS易位系 中含有黑麥鹼，黑麥鹼對麵包的烘焙品質有很大影響，所以該類型品種迅速 退出了生產。隨後人們利用"牛抹特，，類型的1BL/1RS易位系育成的衍生品 種得到了迅速推廣。實踐證明，利用黑麥的1R染色體與普通小麥的1B染色 體在不同位點上重組，合成新的小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法是培育 高產、優質、多抗小麥新品種的最佳方法。但是，現有育種方法中總存在高 產與優質、高產與抗病、高產與抗倒、高產與廣適等矛盾和易位系選擇頻率 低頻率低的缺陷。

發明內容
本發明的目的是提供一種小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，有效解 決現有小麥育種方法中"高產與優質"、"高產與抗病""高產與抗倒"、"高產 與廣適"的矛盾和易位系選擇頻率低的缺陷。
為了實現所述目的，本發明提供了一種小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育 方法，包括
選擇蘭小黑一號作為母本、普通小麥作為父本進行雜交，獲得雜交一
代；
以所述雜交一代作為母本、普通小麥作為父本進行複合雜交，獲得雜
交二代；
稀播所述雜交二代，選擇具有小黑麥優良性狀的植抹，獲得第三代 抹系；
採用系譜選擇法從第三代抹系中選擇出具有小黑麥優良性狀的單林， 並採用原位雜交方法對所述單抹的染色體結構進行鑑定，獲得小麥-黑麥 1BL/1RS易位系抹系，對所述小麥-黑麥1BL/1RS易位系株系進行花葯培 養，獲得早代穩定純合的品系；
對所述早代品系進行產量、品質和抗性鑑定，選擇產量品質和抗性好的品系進行繁殖。
所述蘭小黑一號是釆用小黑麥MZA—Lenonad BUTR作為母本、小麥寶 豐7228作為父本進行雜交，選育成的六倍體小黑麥品系。
所述原位雜交方法為常規外源基因導入鑑定方法。
所述稀播所述雜交二代具體為雜交二代稀播行距為30釐米，抹距 為15-20釐米。
所述小黑麥優良性狀為林型緊湊、葉片直立、穗大粒多、抗病性強和 根系發達。
本發明提供了 一種小麥-黑麥1BL/ 1RS易位系的選育方法，通過利用蘭 小黑一號的1R染色體與普通小麥的1B染色體在不同位點上重組，合成小 麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，可以培育出兼具抹型緊湊、葉片直 立、穗大粒多、抗病性強、根系發達等優良品質的小麥品種，解決了長期 以來我國小麥育種工作中種質資源匱乏的問題，同時大幅提高了小麥-黑麥 1BL/1RS易位系的選4奪頻率。


圖1為本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法流程圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。 圖1為本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法流程圖，具體為
步驟l、在育種第一年，選20穗蘭小黑一號作為母本、20穗普通小 麥(普通小麥即為常規小麥品種)作為父本，進行雜交，獲得雜交一代；
步驟2、在育種第二年，選40-60穗雜交一代作為母本、40-60穗普 通小麥作為父本，進行複合雜交，獲得雜交二代；
步驟3、在育種第三年，稀播2000-3000粒雜交二代進行田間試驗，然後分離選擇出具有小黑麥抹型緊湊、葉片直立、穗大粒多、抗病性強、
根系發達的植抹，獲得第三代抹系。稀播方式可以採用行距30釐米、抹 距15-20釐米的播種標準；
步驟4、在育種第四年，採用系譜選擇方法從第三代株系中選擇具有 小黑麥所具有的抹型緊湊、葉片直立、穗大粒多、抗病性強、根系發達等 優良性狀的單林，室內採用原位雜交方法即採用兩種常規染色體鑑定測驗 外源基因導入方法鑑定該單抹的染色體結構，從中選出攜帶有小麥1B染 色體和黑麥1R染色體片段的單抹確定為小麥-黑麥1BL/1RS易位系抹系， 然後對選出的小麥-黑麥1BL/1RS易位系抹系進行實驗室花葯培養，加速 後代穩定，獲得早代品系；
步驟5、在育種第五年，對早代品系的產量品質和抗性進行鑑定，選 出產量品質和抗性表現特別突出、優異的品系，加速繁殖得到優良品系。
本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第一實施例
步驟IOI、在育種第一年，選20穗蘭小黑一號作為母本、20穗普通 小麥作為父本，進行雜交，獲得雜交一代；
步驟102、在育種第二年，選40穗雜交一代作為母本、40穗普通小
麥作為父本，進行複合雜交，獲得雜交二代；
步驟103、在育種第三年，稀播2000粒雜交二代進行田間試驗，其中 稀播行距為30釐米，抹距為15釐米。然後選擇出具有小黑麥抹型緊湊、 葉片直立、穗大粒多、抗病性強、根系發達等優良性狀的植株，獲得第三 代抹系；
步驟104、在育種第四年，採用系譜選擇方法(按照家系選擇一代一 代延伸)在第三代抹系中選擇具有小黑麥抹型緊湊、葉片直立、穗大粒多、 抗病性強、根系發達的單抹，室內採用原位雜交方法即採用兩種常規染色 體鑑定測驗外源基因導入方法鑑定該優良單株的染色體結構，從中選出攜 帶有小麥1B染色體和黑麥1R染色體片段的單林確定為小麥-黑麥1BL/1RS易位系抹系，然後對選出的小麥-黑麥1BL/1RS易位系抹系進行實驗室花 藥培養，加速後代穩定，獲得早代品系；
步驟105、在育種第五年，對早代品系的產量品質和抗性進行鑑定， 選出產量品質和抗性表現特別突出、優異的品系，加速繁殖得到優良品系。
其中，作為母本的蘭小黑一號是採用遠緣雜交方法以及細胞染色體生 物工程技術，將歐美的六倍體小黑麥的優良基因轉入我國優良的小麥品種 中，重新合成的一種六倍體小黑麥材料，其染色體結構是AABBRR。具體為， 蘭小黑一號是以國際玉米小麥改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center, C蘭YT)提供的六倍體小黑麥MZA — Le謹ad BUTR 作為母本、中國普通小麥"寶豐7228"作為父本進行雜交，獲得的新品種。 採用此方法育成的蘭小黑一號很好地將兩親本的優點結合在了一起，充分 表現出矮稈、大穗、多小穗、葉片上舉、根系發達、耐旱、高抗倒伏、高 抗條鏽、葉鏽、白粉病和根腐病等優良品質。
採用本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第一實施例選育出的 1BL/1RS易位系，具有株型緊湊、葉片直立、根系發達、穗大粒多、抗病 性強，特別是對白粉病免疫、高抗銹病和病毒病等優良品質。1BL/1RS易 位系的選擇頻率可以達到79%。
本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第二實施例
步驟201、在育種第一年，選20穗蘭小黑一號作為母本、20穗普通 小麥作為父本，進行雜交，獲得雜交一代；
步驟202、在育種第二年，選50穗雜交一代作為母本、50穗普通小 麥作為父本，進行複合雜交，獲得雜交二代；
步驟203、在育種第三年，稀播2500粒雜交二代進行田間試驗，其中 稀播行距為30釐米，林距為18釐米。然後分離選擇出具有小黑麥林型緊 湊、葉片直立、穗大粒多、抗病性強、根系發達等優良性狀的植抹，獲得 第三代抹系；步驟204、在育種第四年，採用系譜選擇方法(按照家系選擇一代一 代延伸)在第三代抹系中選擇具有小黑麥所具有的抹型緊湊、葉片直立、 穗大粒多、抗病性強、根系發達等優良性狀的單抹，室內採用原位雜交方 法即採用兩種常規染色體鑑定測驗外源基因導入方法鑑定該單抹的染色 體結構，從中選出攜帶有小麥1B染色體和黑麥1R染色體片段的單林確定 為小麥-黑麥1BL/1RS易位系林系，然後對選出的小麥-黑麥1BL/1RS易位 系抹系進行實驗室花葯培養，加速後代穩定，獲得早代品系；
步驟205、在育種第五年，對早代品系的產量品質和抗性進行鑑定， 選出產量品質和抗性表現特別突出、優異的品系，加速繁殖得到優良品系。
其中，作為母本的蘭小黑一號是採用遠緣雜交方法以及細胞染色體生 物工程技術，將歐美的六倍體小黑麥的優良基因轉入我國優良的小麥品種 中，重新合成的一種六倍體小黑麥材料，其染色體結構是AABBRR。具體為， "蘭小黑一號，，是以國際玉米小麥改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center, C匿YT )提供的六倍體小黑麥MZA—Le顏ad BUTR作為母本、中國普通小麥"寶豐7228"作為父本進行雜交，獲得的 小麥新品種。採用此方法育成的蘭小黑一號很好地將兩親本的優點結合在 了一起，充分表現出矮稈、大穗、多小穗、葉片上舉、根系發達、耐旱、 高抗倒伏、高抗條《秀、葉鏽、白粉病和根腐病等優良品質。
採用本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第二實施例選育出的 1BL/1RS易位系，實現了優良基因1B/1R在不同位點上的重組。培育出的 易位系兼具小黑麥和我國普通小麥的優良品質，具體表現為抹型緊湊、 葉片直立、根系發達、穗大粒多、抗病性強，特別是對白粉病免疫、高 抗銹病和病毒病。1BL/1RS易位系的選4奪頻率可以達到80%。
本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第三實施例
步驟301、在育種第一年，選20穗蘭小黑一號作為母本、20穗普通 小麥作為父本，進行雜交，獲得雜交一代；步驟302、在育種第二年，選60穗雜交一代作為母本、60穗普通小 麥作為父本，進行複合雜交，獲得雜交二代；
步驟303、在育種第三年，稀播3000粒雜交二代進行田間試驗，其中 稀薄行距為30釐米，抹距為20釐米。然後分離選擇出具有小黑麥株型緊 湊、葉片直立、穗大粒多、抗病性強、根系發達等優良性狀的植抹，獲得 第三代抹系；
步驟304、在育種第四年，採用系譜選擇方法(按照家系選擇一代一 代延伸)在第三代林系中選擇具有小黑麥所具有的株型緊湊、葉片直立、 根系發達、穗大粒多、抗病性強的單株，室內採用原位雜交方法即採用兩 種常規染色體鑑定測驗外源基因導入方法鑑定該單林的染色體結構，從中 選出攜帶有小麥1B染色體和黑麥1R染色體片段的單林確定為小麥-黑麥 1BL/1RS易位系林系，然後對選出的小麥-黑麥1BL/1RS易位系抹系進行實 驗室花葯培養，加速後代穩定，獲得早代品系；
步驟305、在育種第五年，對早代品系的產量品質和抗性進行鑑定， 選出產量品質和抗性表現特別突出、優異的品系，加速繁殖得到優良品系。
其中，作為母本的蘭小黑一號是採用遠緣雜交方法以及細胞染色體生
物工程技術，將歐美的六倍體小黑麥的優良基因轉入我國優良的小麥品種 中，重新合成的一種六倍體小黑麥材料，其染色體結構是AABBRR。具體為， 蘭小黑一號是以國際玉米小麥改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center, CIMMYT )提供的六倍體小黑麥MZA — Lenonad BUTR 作為母本、中國普通小麥"寶豐7228"作為父本進行雜交，獲得的新品種。 採用此方法育成的蘭小黑一號很好地將兩親本的優點結合在了一起，充分 表現出矮稈、大穗、多小穗、葉片上舉、才艮系發達、耐旱、高抗倒伏、高 抗條鏽、葉鏽、白粉病和根腐病等優良品質。
採用本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法第三實施例選育出的 1BL/1RS易位系，實現了優良基因1B/1R在不同位點上的重組。培育出的易位系兼具小黑麥和我國普通小麥的優良品質，具體表現為抹型緊湊、 葉片直立、根系發達、穗大粒多、抗病性強、特別是對白粉病免疫、高 抗4秀病和病毒病。1BL/1RS易位系的選4奪頻率可以達到82%。
採用本發明小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法重新合成了小麥-黑 麥1BL/1RS易位系，實現了優良基因1B/1R在不同位點上的重組。採用蘭 小黑一號作為母本、普通小麥作為父本雜交，直接分離出小麥-黑麥易位 系和代換系的選4爭頻率可以達到31.4%。採用該選育方法後，1BL/1RS易 位系的選擇頻率可以達到80°/。左右，大幅提高了 1BL/1RS易位系的選擇頻 率。採用蘭小黑一號這種新型育種材料與普通小麥一次雜交、 一次複合雜 交的方法，獲得的新類型小麥-黑麥1BL/1RS易位系具有抹型緊湊、葉片 直立、根系發達、穗大粒多、抗病性強等優良性狀，解決了小麥育種工作 中"高產與優質"、"高產與抗病"、"高產與抗倒"、"高產與廣適" 的矛盾。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對 其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的it明，本領域的普通 技術人員應當理解其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修 改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不 使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1、一種小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，其特徵在於，包括選擇蘭小黑一號作為母本、普通小麥作為父本進行雜交，獲得雜交一代；以所述雜交一代作為母本、普通小麥作為父本進行複合雜交，獲得雜交二代；稀播所述雜交二代，選擇具有小黑麥優良性狀的植株，獲得第三代株系；採用系譜選擇法從第三代株系中選擇具有小黑麥優良性狀的單株，採用原位雜交方法對所述單株的染色體結構進行鑑定，獲得小麥-黑麥1BL/1RS易位系株系，對所述小麥-黑麥1BL/1RS易位系株系進行花葯培養，獲得早代品系；對所述早代品系進行產量、品質和抗性鑑定，選擇產量、品質和抗性好的品系進行繁殖。
2. 根據權利要求1所迷的小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，其 特徵在於，所述蘭小黑一號是採用小黑麥MZA—Lenonad BUTR作為母本、 小麥寶豐7228作為父本進行雜交，選育成的六倍體小黑麥品系。
3. 根據權利要求1所述的小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，其 特徵在於，所述原位雜交方法為常規外源基因導入方法。
4. 根據權利要求1所述的小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，其 特徵在於，所述稀播所述雜交二代具體為雜交二代稀播行距為30釐米， 株距為15 - 20釐米。
5. 根據權利要求1所述的小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，其 特徵在於，所述小黑麥優良性狀為抹型緊湊、葉片直立、穗大粒多、抗病 性強和根系發達。
全文摘要
本發明涉及一種小麥-黑麥1BL/1RS易位系的選育方法，包括選擇蘭小黑一號作為母本、普通小麥作為父本進行雜交，獲得雜交一代；以雜交一代作為母本、普通小麥作為父本進行複合雜交，獲得雜交二代；稀播雜交二代，選擇具有小黑麥優良性狀的單株，獲得第三代株系；從第三代株系中選擇具有「蘭小黑一號」優良性狀的單株，鑑定染色體結構，獲得小麥-黑麥1BL/1RS易位系株系，進行花葯培養，獲得早代品系；鑑定早代品系的產量品質和抗性，加速繁殖產量品質和抗性好的品系。本發明採用優良基因1B/1R在不同位點上重組重新合成了新的1BL/1RS易位系，提高了選擇頻率，獲得了兼具高產與優質、抗病、抗倒、廣適的優良小麥品種。
文檔編號A01H1/02GK101611694SQ200810050108
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月23日 優先權日2008年6月23日
發明者沈天民 申請人:沈天民