專利名稱：一種小麥新品種的培育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于小麥育種技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種小麥新品種的培育方法。
背景技術(shù)：
河南省是我國小麥生產(chǎn)大省，種植面積約占全國的1/5，總產(chǎn)占全國的1/4，多年來，河南小麥的產(chǎn)量水平不斷提高，但也帶來麥田生態(tài)環(huán)境及田間小氣候的變化，病蟲危害加重，倒伏嚴(yán)重發(fā)生，原來大面積種植的小麥品種因感病、稈偏高、產(chǎn)量水平低已適應(yīng)不了生產(chǎn)發(fā)展的要求，上世紀(jì)80年代后期，又由于以致病力極強(qiáng)的條中29號為主的條銹病新生理小種的出現(xiàn)，使我國許多利用歐洲“洛類”品種作抗源育成的新品種(系)喪失了抗性，另外，原來的非重要病害如白粉病、葉銹、葉枯病等也上升為主要病害。另一方面，國內(nèi)外多采用普通小麥品種之間進(jìn)行雜交改良、選育新品種的技術(shù)方法，由于普通小麥品種之間遺傳差別較小，許多改良品種具有相同或相似的親本來源，導(dǎo)致育成品種的遺傳基礎(chǔ)狹窄，后代分離幅度小、類型窄?；谏鲜鰡栴}，利用和創(chuàng)育新抗源、新種質(zhì)，培育適應(yīng)高產(chǎn)且抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)的小麥新品種，是發(fā)展小麥生產(chǎn)的重大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種小麥新品種的培育方法，利用本方法培育出的小麥品種具有矮桿、大穗、抗條銹、抗葉銹、抗桿銹和抗白粉病的特性。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的首先選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產(chǎn)的普通小麥作父本，其中人工合成的異源多倍體新物種小黑麥(AABBRR或AABBDDRR染色體組)攜帶有抗條銹、葉銹、稈銹、白粉病等抗病基因，并具有高生物量、高產(chǎn)、耐旱、耐高溫、蛋白質(zhì)含量高等優(yōu)良性狀，但是小黑麥(AABBRR染色體組)與普通小麥(AABBDD染色體組)雜交屬于不同物種間遠(yuǎn)緣雜交，異源染色體配對困難，存在雜交結(jié)實(shí)率低，雜種后代敗育等問題，為提高雜交成功率，采用人工母本去雄，人工重復(fù)父本強(qiáng)制授粉，配制雜交組合，育出遠(yuǎn)緣雜交一代F1；為解決雜種一代敗育問題，再將遠(yuǎn)緣雜交一代F1作母本，用攜帶1B/1R染色體易位、大穗、抗病的普通小麥作父本進(jìn)行二次雜交，育出二次雜交一代F1；為將小黑麥的優(yōu)良基因引入普通小麥，促進(jìn)異源染色體間交換、易位及優(yōu)良基因重組，將二次雜交一代F1的干種子通過鈷60r輻射誘變處理，輻射誘變處理后的二次雜交一代F1自交二～四代，自交世代中出現(xiàn)了廣泛的分離類型，自交后代選育出農(nóng)藝性狀穩(wěn)定一致的中矮桿、大穗、中早熟、抗病的單株作母本，性狀互補(bǔ)的小麥良種作父本三次雜交，如果二、三代出現(xiàn)性狀穩(wěn)定單株，即可進(jìn)行三次雜交，育出三次雜交一代F1；以矮桿、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代F1經(jīng)定向選擇和連續(xù)自交5代，得到矮稈大穗、抗病豐產(chǎn)的麥新品種。
本發(fā)明具體優(yōu)選以下培育方法選用大穗、抗病、高稈、晚熟的小黑麥——廣麥74作母本，中低稈、中早熟、豐產(chǎn)的普通小麥——練豐1號作父本，人工母本去雄，輔助父本授粉，人工強(qiáng)制重復(fù)3次授粉，配制遠(yuǎn)緣雜交組合，育出遠(yuǎn)緣雜交一代F1；遠(yuǎn)緣雜交一代F1與山前麥二次雜交，即在遠(yuǎn)緣雜交一代F1開花期對其人工套袋，再用山前麥對其人工授粉，育出遠(yuǎn)緣雜交一代F1，解決了敗育所導(dǎo)致的不結(jié)實(shí)或結(jié)實(shí)率很低的問題；遠(yuǎn)緣雜交一代F1的干種子通過鈷60r輻射誘變處理，輻射誘變處理后的遠(yuǎn)緣雜交一代F1經(jīng)定向選擇和連續(xù)自交四代，得F2、F3、F4代；自交后代F2、F3、F4代的分離群體中選擇農(nóng)藝性相對較好的品系，至F4育成農(nóng)藝性狀基本穩(wěn)定一致的新品系周78A，該品系矮稈、大穗大粒、對條銹病高抗至免疫，中晚熟，抗干熱風(fēng)，落黃好，但感白粉、葉銹病，籽粒飽滿度不好，紅粒，有部分小花不實(shí)；然后以該品系單株為母本，以中稈粗穗、多花多實(shí)、抗病、白粒、籽粒飽滿的安農(nóng)7959作父本進(jìn)行三次雜交，育出三次雜交一代F1；以矮桿、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代F1經(jīng)定向選擇和連續(xù)自交5代，得矮稈大穗、抗病豐產(chǎn)的小麥新品種周8425B。
周8425B是一個優(yōu)良的小麥品系，矮稈大穗、對小麥條銹病、葉銹病、稈銹病、紋枯病中抗至免疫，選育以來，尤其表現(xiàn)出對條銹病的抗性，并且抗譜分析表明周8425B含有新的抗條銹基因。在小麥育種中，周8425B可廣泛用作親本，選育出具有矮稈大穗、高抗小麥條銹病、葉銹病等病害的衍生品系，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明培育程序圖；圖2為用SSR分子標(biāo)記Xcfa2040-7B擴(kuò)增F2單株的PCR產(chǎn)物在變性聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果圖譜；圖3為用SSR分子標(biāo)記Xbarc32-7B擴(kuò)增F2單株的PCR產(chǎn)物在變性聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果圖譜；圖4為抗條銹基因YrZH84和7個SSR標(biāo)記在染色體7BL上的連鎖圖譜。
具體實(shí)施例方式
按照圖1所示的培育程序圖，第一年，利用大穗、抗病、高稈、晚熟的小黑麥廣麥74作母本，以中低稈、中早熟、豐產(chǎn)的普通小麥練豐1號作父本進(jìn)行人工雜交(A×B)母本、父本均種植2行，行長2m，行距40cm×20cm寬窄行，株距10cm。母本抽雄第2天后，人工剪去麥穗1/3穎殼后用鑷子去掉雄花花藥，每朵小花三個花藥必須全去掉，未去雄的小穗、小花全部剪除，然后套袋、掛牌，掛牌上寫明母本名稱，去雄日期。對母本廣麥74共去雄10穗，每穗20朵小花，人工去雄共200朵小花。去雄后套袋隔離的母本開花后第2天上午9-12點(diǎn)，進(jìn)行人工授粉，授粉后在掛牌上寫上父本名稱及授粉日期。連續(xù)重復(fù)三次(天)，授粉后仍套袋隔離。當(dāng)年收到遠(yuǎn)緣雜交F1種子28粒。當(dāng)年10月份麥播全部單粒人工點(diǎn)播，行、粒距同上。第二年雜遠(yuǎn)緣交種F1出現(xiàn)穎殼蓬松、全部敗育情況，就立即采取用攜帶1B/1R染色體易位的普通小麥山前麥(中晚熟、穗較大、抗病)作父本與F1作母本大量作二次雜交，(A×B)×C選用抽穗、未開花母本穗，剪去穎殼1/2，套袋隔離，2天后用父本人工授粉，收到二次雜交一代F1種子(BC1F0)212粒，未授粉的套袋母本穗，經(jīng)檢查沒有結(jié)籽。為促使異源染色體間交換和易位系發(fā)生或創(chuàng)造基因突變等，用二次雜交一代F1種子(BC1F0)干種子進(jìn)行60C0輻射處理〔(A×B×C)60Co〕，處理劑量7.74c/kg；第三～六年，輻射后二次雜交一代種子經(jīng)四代自交，二次雜交F2代出現(xiàn)了廣泛的分離小黑麥類型，普通小麥類型；高稈(100-120cm)，中稈，低稈(60-75cm)；抗病，感病；晚熟，中熟；大穗，中穗；可育，半育，不育等等，在F2～F4代中，以中矮稈、大穗、中早熟、抗病的普通小麥類型為主要選留目標(biāo)，當(dāng)選后代按系譜法種植，至第六年選育出了農(nóng)藝性相對較好的品系周78A，該品系矮稈(75cm左右)，大穗大粒(千粒重50g左右)，對條銹高抗至免疫，中晚熟，抗干熱風(fēng)，落黃好，但感白粉、葉銹病，籽粒飽滿度不好，紅粒，有部分小花不實(shí)；第七年實(shí)施三次雜交改良技術(shù)路線，按照上述同樣的雜交方法，以周78A為母本，以中稈粗穗、多花多實(shí)、抗病、白粒、籽粒飽滿的安農(nóng)7959作父本進(jìn)行三次雜交(A×B×C)60Co×D，因安農(nóng)7959是St2422/464(意大利品種)×NAINARI60(墨西哥CIMMYT品種)育成，具有較好的遺傳背景，攜帶有矮稈、抗病、豐產(chǎn)等優(yōu)良基因，然后連續(xù)自交，至第九年，周78A×安農(nóng)7959后代F3的株系中出現(xiàn)了矮稈，長大穗，小花結(jié)實(shí)完全，高抗條銹、葉銹、葉枯等多種病害，白粒大粒、飽滿度中等、半冬性的品系周8425B。
周8425B分析鑒定1、周8425B品質(zhì)性狀白粒，飽滿度中等，半冬性，稈高65～75cm，千粒重50g，長大穗達(dá)13cm。
2、周8425B田間成株期的抗病性鑒定由中國農(nóng)科院植物保護(hù)研究所對鑒定對象進(jìn)行了條銹病、葉銹病、稈銹病、白粉病、紋枯病的鑒定。
菌種條銹病、葉銹病、稈銹病、白粉病的接種體為銹菌、白粉菌的混合優(yōu)勢小種，紋枯病的接種體為自然分離菌，實(shí)驗(yàn)菌種由中國農(nóng)科院植保所提供。
鑒定方法和調(diào)查記載標(biāo)準(zhǔn)見《全國小麥品種實(shí)驗(yàn)抗病蟲鑒定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》。
鑒定結(jié)果分析待小麥充分發(fā)病后調(diào)查記載侵染型，條銹病按照0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等九級標(biāo)準(zhǔn)劃分，葉銹病、稈銹病按照0、0；、1、2、3、4六級標(biāo)準(zhǔn)劃分，鑒定結(jié)果見下表抗病性鑒定結(jié)果表

從上表可以看出，周8425B對條銹病菌、葉銹病菌、紋枯病菌表現(xiàn)免疫至中抗，侵染型分別為0～2，對稈銹病菌表現(xiàn)為免疫至高抗，侵染型為0～1，對白粉病表現(xiàn)為高抗至中抗，侵染型為1～3，綜上所述，周8425B具有優(yōu)良的抗病性能。
3、抗條銹病基因的確定周8425B具有一個新的抗條銹病基因，利用國內(nèi)條銹菌流行小種條中32(CYR32)對周8425B和中國春雜交后代的F1、F2和F3群體進(jìn)行苗期抗性鑒定，并用SSR標(biāo)記分析F2和F3群體，進(jìn)行抗條銹基因分子標(biāo)記，用作圖軟件MapManager QTXb20進(jìn)行連鎖分析、構(gòu)建抗病基因所在染色體的遺傳圖譜。
如圖2、3、4所示，圖2為在抗病親本周8425B(P1)中出現(xiàn)的帶型；圖3為在感病親本中國春(P2)中出現(xiàn)的帶型；圖4為抗條銹基因YrZH84和7個SSR標(biāo)記在染色體7BL上的連鎖圖譜；其中，MMarker；Br抗病池；Bs感病池；R抗病F2單株；S感病F2單株，圖中可知，周8425B攜帶一個對CYR32表現(xiàn)中抗的顯性抗病基因，位于7BL染色體上，暫定名為YrZH84；該基因與7BL染色體上的SSR標(biāo)記Xgwm577、Xwmc276、Xwmc273、Xcfa2040、Xbarc32、Xbarc182和Xwmc526緊密連鎖，遺傳距離為1.4cM到12.0cM，其中在YrZH84兩側(cè)最近的SSR標(biāo)記為Xcfa2040-7B和Xbarc32-7B，遺傳距離分別為1.4cM和4.8cM。目前定位于7B染色體的已知抗條銹基因有Yr2和Yr6，在苗期用25個條銹菌種對周8425B和攜帶Yr2、Yr6和Yr9的載體品種進(jìn)行抗性鑒定，抗譜分析結(jié)果表明，YrZH84的抗譜不同于Yr2和Yr6，此外，YrZH84與Yr2和Yr6在染色體上的位置也不相同，說明YrZH84是一個新的抗條銹病基因。
權(quán)利要求
1.一種小麥新品種的培育方法，包括遠(yuǎn)緣雜交、輻射誘變、二次雜交、三次雜交，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產(chǎn)的普通小麥作父本，人工母本去雄，人工重復(fù)父本授粉，配制遠(yuǎn)緣雜交組合，育出遠(yuǎn)緣雜交一代；(2)、遠(yuǎn)緣雜交一代作母本，采用大穗、抗病的普通小麥作父本進(jìn)行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)、二次雜交一代的干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代自交二～四代；(5)、步驟(4)自交二～四代分離群體中，選擇矮桿、大穗、抗病的單株，再與性狀互補(bǔ)的小麥良種三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代經(jīng)選擇和連續(xù)自交五代，定向選育，得到矮稈大穗、抗病豐產(chǎn)的小麥新品種。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小麥新品種的培育方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥廣麥74作母本，普通小麥練豐1號作父本，人工母本去雄，輔助人工重復(fù)父本授粉，配制遠(yuǎn)緣雜交組合，育出遠(yuǎn)緣雜交一代；(2)、采用遠(yuǎn)緣雜交一代作母本，山前麥作父本進(jìn)行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)、二次雜交一代的干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代定向選擇和自交四代，自交二～四代分離群體中，選育出矮桿、大穗、抗病、農(nóng)藝性狀基本穩(wěn)定一致的新品系周78A；(5)、周78A作母本，安農(nóng)7959作父本進(jìn)行三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代連續(xù)自交5代，定向選育得矮稈大穗、抗病豐產(chǎn)的小麥新品種周8425B。
3.如權(quán)利要求2所述的一種小麥新品種的培育方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥廣麥74作母本，普通小麥練豐1號作父本，母本去雄2天后，人工剪去麥穗1/3穎殼去掉雄花花藥，未去雄的小穗、小花全部剪除，然后套袋、掛牌，去雄后套袋隔離的母本開花后第2天進(jìn)行人工授粉，連續(xù)重復(fù)三次，授粉后仍套袋隔離，當(dāng)年收遠(yuǎn)緣雜交F1種子；(2)、當(dāng)年10月份麥播時，全部遠(yuǎn)緣雜交F1種子作母本單粒人工點(diǎn)播，第二年遠(yuǎn)緣雜交種F1出現(xiàn)穎殼蓬松、全部敗育，立即采用山前麥作父本與遠(yuǎn)緣雜交種F1大量作二次雜交，即選用抽穗、未開花母本穗，剪去穎殼1/2，套袋隔離，2天后用父本人工授粉，收到二次雜交一代F1種子；(3)、二次雜交一代F1干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代F1定向選擇和自交四代，在F2～F4代中，以中矮稈、大穗、中早熟、抗病的普通小麥類型為主要選留目標(biāo)，當(dāng)選后代按系譜法種植，選育出了農(nóng)藝性相對較好的品系周78A；(5)、周78A作母本，安農(nóng)7959作父本進(jìn)行三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代連續(xù)自交5代，定向選育得矮稈大穗、抗病豐產(chǎn)的小麥新品種周8425B。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小麥新品種的培育方法，包括以下步驟(1)選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產(chǎn)的普通小麥作父本，人工母本去雄，人工重復(fù)父本授粉，配制遠(yuǎn)緣雜交組合，育出遠(yuǎn)緣雜交一代；(2)遠(yuǎn)緣雜交一代作母本，用大穗、抗病的普通小麥作父本進(jìn)行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)二次雜交一代的種子用鈷60輻射誘變處理；(4)輻射誘變處理后的二次雜交一代自交四代；(5)步驟(4)自交二～四代分離群體中，選擇矮稈、大穗、抗病的單株，再與性狀互補(bǔ)的小麥良種三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)以矮稈、大穗、抗病、結(jié)實(shí)性好、豐產(chǎn)為選育目標(biāo)，三次雜交一代經(jīng)選擇和連續(xù)自交5代，定向選育，得到矮稈、大穗、抗病豐產(chǎn)的小麥新品種。
文檔編號A01H3/00GK101015270SQ200710053999
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者鄭天存, 李新平 申請人:鄭天存, 李新平, 周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院