本發(fā)明屬于小麥雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域，特別涉及小麥光敏核不育系華光246S配制雜交小麥的方法。
背景技術(shù)：
作物雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量的重要方法之一，特別是玉米水稻的雜種優(yōu)勢利用為糧食的增產(chǎn)取得了輝煌的成就。小麥?zhǔn)鞘澜缂Z食作物種植面積最大、食用人口最多的作物。它的雜種優(yōu)勢利用研究始于1950年。日本大松培育出了第一個雄性不育系“彼松”。60年美國人羅斯利用提莫菲維小麥與普通小麥雜交培育出了第一個具有實用價值的T型不育系，隨后世界各國開展了轟轟烈烈的小麥雜種優(yōu)勢利用的研究工作。
由于小麥三系具有細(xì)胞質(zhì)負(fù)作用，種子嚴(yán)重皺縮，發(fā)芽率低，恢復(fù)困難，所以研究工作一直處于停滯不前的狀態(tài)。盡管后來研究工作者們利用山羊細(xì)胞質(zhì)又培育出了K型、V型不育系，但由于恢復(fù)困難，研究進展都不樂觀。
近年來小麥光溫敏兩系雜交小麥的研究成為熱門。光溫敏兩系的優(yōu)點是繁殖程序簡單，配組自由，一般常規(guī)品種都能成為它的恢復(fù)系，又沒有細(xì)胞質(zhì)的負(fù)作用，種子飽滿，發(fā)芽率高。但是光溫敏兩用系存在一個致命的問題——即溫度效應(yīng)。目前的小麥、水稻兩用系都是溫光互作型，即它的育性轉(zhuǎn)換既受光長影響，也受氣溫影響。我國是世界首先研究小麥光溫敏兩用系的國家。重慶作物所譚昌華利用二粒小麥雜交培育出了第一個溫光敏核不育兩用系C49S。它的不育臨界溫度是13℃，即孕穗期日長短于11小時，氣溫低于13℃才是不育的，超過13℃3天，就會產(chǎn)生自花結(jié)實。92年通過了國家鑒定。同年湖南農(nóng)大的何覺民也育成了光溫敏核不育兩用系E-3S。它的不育條件是孕穗期日長短于11小時，氣溫低于10℃以下才是不育的。自然界的氣溫是變化無常的，人為還無法控制。小麥的孕穗期是3月上中旬，不管是重慶還是湖南，3月份的日平氣溫超過10℃-13℃比比皆是，所以這兩個光溫敏不育系制種風(fēng)險很大，很難收到高純度的種子。
日長的變化相對是有規(guī)律的，隨季節(jié)變化，夏至最長，冬至最短，春分秋分各為12小時，所以培育一種育性轉(zhuǎn)換只受光長控制不受氣溫影響的光敏不育系，是廣大科技工作者夢寐以求的事。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決“兩系”小麥雜種優(yōu)勢利用中存在的溫度效應(yīng)引起的制種風(fēng)險問題，以及雜種小麥籽粒產(chǎn)量優(yōu)勢不強的問題。提供一種利用光敏核不育兩用系華光246S配制強優(yōu)勢雜交小麥的方法。
1、光敏不育系華光246S的選育。
2005年我們利用育種材料106S與國際小麥玉米研究中心的S02-2-2小麥材料進行雜交。經(jīng)7個世代的選育，育成了敗育期長、豐產(chǎn)性好、異交性好、抗性好、配合力高的光敏不育兩用系華光246S。
2、光敏不育系華光246S育性鑒定。
2012年我們進行了播期試驗，從10月20日開始，每7天播1期，共播5期。結(jié)果華光246S在3月30日前開花為全不育，4月4日開花育性開始恢復(fù)，4月20日開花育性恢復(fù)到85%。
2013年我們進行了定光試驗，對華光246S、09011S和9521S等3個光敏不育系進行了定光試驗，7月22日浸種，種子露白后放入冰箱處理7天，8月1日播入大盆內(nèi)，分三盆，每盆播4個品種，各30苗，一盆自然光長生長，一盆進行了短日處理，一盆進行補光處理，從9月1日個別株劍葉剛完開始遮光，每天從早上天亮開始計時，12小時后用黑布罩遮光。補光處理，從 9月1日個別株劍葉剛完開始補光，每天補足光照13小時，光照強度為200W的白熾燈1個和200W的水銀燈一盞，距離0.5米，上面加蓋。
試驗結(jié)果，3個不育系結(jié)實率為：自然光照（日長12小時30分左右）40～50%；遮光處理（日長12小時）100%不育，花藥干癟，不開裂；補光處理（日長13小時）100%可育，花藥開裂上頂，并全部結(jié)實。對照種綿麥367，自然光照、遮光和補光，三種日照光長下均為全育。9月上中旬日平均氣溫23℃～25℃，已達(dá)小麥開花的上限溫度。
正季氣溫低到8℃～9℃，夏季氣溫高至25℃～28℃，華光246S孕穗期日長12小時以下都是不育的，13小時以上是可育的。事實證明華光246S它的育性轉(zhuǎn)換完全受光照長度控制，不受小麥正常生長的氣溫影響，它是光敏核不育系。它的育性敏感期是花粉減數(shù)分裂期，即劍葉葉枕距-4cm～0cm時期。
華光246S是世界首例育性轉(zhuǎn)換只受光長控制，不受小麥正常生長的氣溫影響的光敏核不育系，徹底解決了兩系朵交種制種的攔路虎─溫度效應(yīng)問題。雜交水稻之父袁隆平總結(jié)得很精辟：“兩系雜交種成功和關(guān)鍵在在于不育系，不育系成功的關(guān)鍵在于溫度效應(yīng)?！?/p>
3、華光246S光敏不育系的特征特性。
①敗育期長，經(jīng)測定華光246S的的敗育臨界日長12小時，育性純穩(wěn)定，在孕穗期即小孢子減數(shù)分裂期，劍葉葉枕距-4～0cm時為育性敏感期，日長在12小時以下為不育，可配制雜交種。超過12小時以上育性開始恢復(fù)，日長13時恢復(fù)為全育，能繁殖種子。制種每畝可收種子300斤，繁殖也可畝收種子250-300斤。
②豐產(chǎn)力高。農(nóng)藝性狀好，生長旺，分孽力強，株高70cm，穗大粒多，株型緊湊，長芒，白粒，千粒重48g。
③異交性好。華光246S開穎角大，大小花，末授粉前都能大開口，有利授粉，異交結(jié)實率可達(dá)70%，能降低種子生產(chǎn)成本。
④配組自由。由于光敏不育基因是隱性遺傳，95%的常規(guī)品種都是它的良好恢復(fù)系，恢復(fù)力達(dá)100%，它能及時利用常規(guī)品種的成果，容易篩選出強優(yōu)勢的雜交組合。
⑤配合力高。由于華光246S自身豐產(chǎn)力高，穗大粒多，胚乳細(xì)胞分裂速度快，用它配組的雜種優(yōu)勢強，具有穗大粒多，千粒重高的特點，千粒重高達(dá)58g，由于它具有大庫容，能將雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的多余碳水化合物貯藏于穗子籽粒中，使雜種優(yōu)勢能充分在籽粒產(chǎn)量上表達(dá)出來，它的雜種優(yōu)勢達(dá)到了空前的高度，超標(biāo)優(yōu)勢達(dá)25%左右。
4、光敏不育系華光246S配制雜交小麥。
光敏不育系華光246S的不育基因?qū)儆陔[性遺傳，經(jīng)大量的測配，95%的常規(guī)小麥品種都能達(dá)到100%的恢復(fù)度，只有極個別的品種配組恢復(fù)度略有下降。這樣光敏不育系246S配組就十分自由，95%的常規(guī)小麥品種都是它良好的恢復(fù)系，更為可貴的是它能及時利用常規(guī)小麥育種的最新成果，很容易篩選出強優(yōu)勢雜交組合。
近年，我們對四川推廣的小麥優(yōu)良品種和各科研單位最新育成的小麥品種進行了測配，從中篩選出了幾個強優(yōu)勢的雜交組合，如246S×415-74（父母本均為自主知識產(chǎn)權(quán)）和246S×B13-3,配制出的雜交種生長旺、分蘗力強、穗大粒多、千粒重高達(dá)58g,產(chǎn)量比對照種綿麥367增產(chǎn)25%。雜種的千粒重超標(biāo)優(yōu)勢（達(dá)到17%）和產(chǎn)量超標(biāo)優(yōu)勢都達(dá)到空前的高度。幾十年來雜交小麥育種中千粒重優(yōu)勢和超標(biāo)優(yōu)勢都是一道難以逾越的坎，雜種千粒重優(yōu)勢一般都呈負(fù)數(shù)，產(chǎn)量超標(biāo)優(yōu)勢都在15%以下。包括全國已通過審定的雜交小麥，化殺雜交種、三系雜交種和兩系雜交種。其根本原因是穗子的庫能力不足以貯藏多余的碳水化合物，使雜種優(yōu)勢不能充分在籽粒產(chǎn)量上表達(dá)出來，多余的碳水化合物殘留在根和莖葉中去了。
光敏不育系華光246S的選育成功，以及強優(yōu)勢組合華光246S×415-74的配出，雜種千粒重高達(dá)58g，產(chǎn)量超標(biāo)優(yōu)勢達(dá)25%以上。終于攻破了小麥雜種優(yōu)勢不強的這道難關(guān)，為雜交小麥用于實際生產(chǎn)掃清了障礙，我們相信雜交小麥很快就會于大面積生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的華光246S系譜。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步詳述：
1、華光246S測配雜交小麥豐產(chǎn)品種。
由于光敏不育系華光246S的不育基因?qū)儆陔[性遺傳，因此95%的常規(guī)小麥品種都是華光246S的良好恢復(fù)系，雜種恢復(fù)度達(dá)100%.生產(chǎn)中的豐產(chǎn)品種和剛育成的新品種都能與光敏不育系246S配制雜交小麥，具體方法如下：
①播種，種植足夠數(shù)量的光敏不育系華光246S，收集生產(chǎn)中的優(yōu)良常規(guī)小麥品種和各科研單位新育成的小麥品種，每個小麥品種播種5-10行，供開花時采集授粉穗備用。
②套袋，華光246S抽穗后大量套袋，先剪去246S的芒和穎殼的頂部，然后4個穗子套一個袋，袋子為羊皮紙，長15cm、寬6cm。測配一個組合需套袋15個（60穗），如測配40個組合需套袋600個（3600穗）。
③授粉，華光246S穗子穎殼大張口時為適時授粉期。在測配父本中選剛開花穗子，每個品種30穗，用剪刀剪去芒和小穗頂部，然后每個紙袋插入剪好的父本穗子2個穗，再轉(zhuǎn)動穗子，讓花粉落在母本的柱頭上，隔2小時后再捻動穗子一次，授粉完成，去掉父本穗子，封好袋口，掛上編號牌。
④收獲，成熟時分別收取各組合的袋子進行脫粒，每個組合可收獲雜交種子1500粒左右，用作下年參加雜交組合產(chǎn)量對比試驗。
⑤品比，試驗時采用間比法，每隔兩個雜交組合種一個對照種，使每個雜交組合都能與標(biāo)準(zhǔn)對照相鄰種植。成熟后從中選出抗性好、豐產(chǎn)力高、超標(biāo)優(yōu)勢達(dá)20%以上的優(yōu)秀組合，來年再配制雜交種，進行正規(guī)的品比試驗，最后選出具有強優(yōu)勢的雜交小麥新品種。
我們經(jīng)過測配和品比試驗已選育出豐產(chǎn)力很高的幾個雜交小麥新品種，其中華光246S×415-74千粒重高達(dá)58g、比對照增產(chǎn)25%，華光246S×B13-3比對照增產(chǎn)23.4%。
2、雜交種華光246S×415-74的制種。
為了確保華光246S配制雜種的純度，如果在四川制種，不育系華光246S應(yīng)較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種提早10多天播種，以3月10-17日播種為宜，母本華光246S播后5天播父本415-74，父母花期相遇以母本早2-3天開花為最佳，父本開花后還需要進行人工趕粉，從上午8-11點、下午3-6點，每一小時趕粉一次，趕粉用竹竿為好，趕粉方式同雜交水稻相似：“輕推、重抖，慢回手”，因在旱地操作，其勞動強度遠(yuǎn)低于雜交水稻制種。
華光246S開穎角大，異交性好，結(jié)實率可達(dá)70%左右，畝產(chǎn)種子300斤以上。
異地制種，凡氣溫較高，小麥開較早的地方（3月上中旬開花），如四川在部分地區(qū)，包括西昌、攀枝花，云南昆明、元謀等地區(qū)都可以在小麥正常生產(chǎn)時期進行制種，華光246S也會是完全雄性不育的，能收到高純度的種子。
華光246S×415-74是一個豐產(chǎn)力很高的雜交小麥，雜種千粒得高達(dá)58g具有生長旺、分蘗強，穗大粒多，抗性好，產(chǎn)量可比標(biāo)準(zhǔn)品種綿麥367增產(chǎn)25%左右。
3、華光246S的繁殖。
光敏不育系是自花結(jié)實繁殖種子，根據(jù)它的特性，孕穗期日長13小時以上華光246S是全育的，即它的育性可恢復(fù)完全正常，開花上頂，結(jié)實上頂。如果在四川就地繁殖，那么播種期應(yīng)推遲到12月底，開花期在4月下旬，就能正常繁殖種子，每畝可收200-300斤，如果異地繁殖，在陜西漢中地區(qū)種植，它會和常規(guī)小麥一樣在正常播種期播種，它的產(chǎn)量將會同常規(guī)品種一樣的產(chǎn)量水平，畝產(chǎn)在600-800斤。
4、轉(zhuǎn)育新的光敏不育系。
利用華光246S作母本與豐產(chǎn)力高，抗性好的常規(guī)小麥作父本進行雜交，從F2開始選敗育期長、豐產(chǎn)性好、抗性好的不育株，收其分蘗上的種子進行繁殖。從F3又選敗育期長、豐產(chǎn)性好的不育株，收其分蘗上的種子進行繁殖，如此一直進行7～8個世代的單株選擇，就能選育出敗育期長、豐產(chǎn)性好、育性純的新光敏不育系，再擴大成系配制雜交種。