一種小麥藍敗不育種質(zhì)及其選育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小麥育種領(lǐng)域，特別涉及一種小麥藍敗不育種質(zhì)及其選育方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雜種優(yōu)勢在生物界普遍存在，小麥是沒有使用雜交種最大的糧食作物，人們早已期盼在小麥上有所突破。
[0003]小麥雜種優(yōu)勢利用的三系途徑，受保持系保持能力、恢復(fù)系恢復(fù)能力制約，未取得實質(zhì)應(yīng)用進展。光溫敏途徑，由于受氣候不穩(wěn)定因素影響，育成品種未能大面積應(yīng)用?；瘜W(xué)殺雄途徑，因殺雄時機難于掌控使制種受到制約，推廣面積不大。試圖將雜種優(yōu)勢固定在F1中的孤雌生殖途徑，研究未獲突破。
[0004]1972年山西太谷縣高忠麗發(fā)現(xiàn)顯性單基因核不育(Ms2)，人們對此寄予厚望。但其育性識別晚，在開花前不能辨別。為此，中國農(nóng)科院劉秉華研究員等人，用同在4D染色體上的矮桿基因(RhtlO)標記太谷核不育基因(Ms2)，育成“矮敗”，使育性區(qū)別提早到小麥拔節(jié)后期，“矮敗” 2010年獲得國家科技進步一等獎。但是，“矮敗”仍不能在種子下地之前區(qū)分育性。四川田寧、蒲宗君等人利用藍粒異位附加系(4D/4E)標記“矮敗”，形成顯性雙標太谷核不育(藍矮敗)，實現(xiàn)了種子下地前區(qū)分育性的突破。
[0005]“藍矮敗”是藍粒、矮桿、花藥敗育三個顯性單基因性狀連鎖標記。任何品種為其授粉均可正常結(jié)實，同一麥穗結(jié)藍、白兩種顏色籽粒，其藍粒平均約占1/4，且矮桿、不育；白粒平均約占3/4，則株高正常、可育，根據(jù)種子粒色就能區(qū)分育性，這為太谷核不育基因(Ms2)的雜種優(yōu)勢利用提供了可能，同時，不育系的矮桿特征為制種田間去雜提供了便利，使制種純度易于保證，智能色選機為種子色選分類提供了設(shè)備保障，這預(yù)示著利用“藍矮敗”這類粒色標記不育系進行規(guī)?；a(chǎn)小麥雜交種將成為可能。
[0006]濱州市作物研究所耿愛民研究員主持的《雜交小麥育種技術(shù)研究》項目被列入山東省科技發(fā)展計劃(項目編號2008GG30008022)。對“藍矮敗”進行了深入研究，首先將春性偏春性的“藍矮敗”轉(zhuǎn)育成冬性(半冬性)的材料類型，實現(xiàn)了遺傳背景的生態(tài)轉(zhuǎn)換，使“藍矮敗”適應(yīng)于北方冬麥區(qū)和廣大黃淮麥區(qū)的生態(tài)環(huán)境。研究進一步發(fā)現(xiàn)“藍矮敗”還與一組晚抽穗開穎的晚熟基因連鎖(該組晚熟基因與矮桿基因緊密連鎖)，在雜交制種及回交轉(zhuǎn)育過程中常會出現(xiàn)花期不遇，為此必須對“藍矮敗”進行越冬地膜覆蓋加快生育進程促早，通過春季揭膜時期對花期相遇進行調(diào)節(jié)，費時而費力，增加成本。因此“藍矮敗”需要改良。
[0007]小麥是迄今為止仍未大面積應(yīng)用雜交種最大的糧食作物，“藍矮敗”是藍粒、矮桿、花藥敗育三性狀連鎖標記的特殊小麥不育種質(zhì)，智能色選機的應(yīng)用為借助粒色標記的“藍矮敗”向人們展現(xiàn)了小麥雜種優(yōu)勢利用一條新途徑。但是由于“藍矮敗”有一個晚熟基因與矮桿基因緊密連鎖，雜交制種或回交群體，如不對“藍矮敗”實施地膜覆蓋常常導(dǎo)致與父本花期不育，并且由于“藍矮敗”植株相對較矮，生物產(chǎn)量與制種產(chǎn)量都相應(yīng)受限，影響制種效益及推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種小麥“藍敗”不育種質(zhì)及其選育方法，本發(fā)明小麥“藍敗”不育種質(zhì)選育速度快、難度低，該種質(zhì)不需實施地膜覆蓋且產(chǎn)量高。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種小麥藍敗不育種質(zhì)，為藍粒與花藥敗育兩個性狀基因相連鎖遺傳的具有正常株高的藍粒不育種質(zhì)。
[0010]所述小麥藍敗不育種質(zhì)的選育方法，在藍矮敗回交群體中選擇高桿不育株，分揀所述高桿不育株的藍粒種子種植，并繼續(xù)用原父本回交，獲得高桿、不育性狀穩(wěn)定的藍敗不育種質(zhì)。其中所謂的“高桿”植株是指比藍矮敗桿高的植株。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述藍矮敗回交群體為轉(zhuǎn)育穩(wěn)定的藍矮敗回交群體。使用轉(zhuǎn)育穩(wěn)定的藍矮敗，在轉(zhuǎn)育穩(wěn)定的藍矮敗回交群體中選擇得到的藍敗植株，則是可以直接利用的藍敗不育種質(zhì)材料，利用藍矮敗原來的回交父本繼續(xù)回交藍敗不育種質(zhì)，回交結(jié)實的藍敗麥穗上結(jié)藍白兩色籽粒，進行粒色分揀，其藍粒即為穩(wěn)定的藍敗不育種質(zhì)。如果選擇的回交群體尚未穩(wěn)定，選到“藍敗”后，仍需要用原來的回交親本回交數(shù)代，直至所有性狀純合穩(wěn)定才是穩(wěn)定的藍敗不育種質(zhì)。
[0012]作為優(yōu)選方案，藍矮敗矮桿基因RhtlO、藍粒4D/4E異位附加系和花藥敗育Ms2發(fā)生性狀交換、打破連鎖，獲得高桿、不育性狀的藍敗不育種質(zhì)。
[0013]作為優(yōu)選方案，選育過程中，越冬時，對藍矮敗植株進行地膜覆蓋處理。
[0014]本發(fā)明采用從穩(wěn)定的藍矮敗回交群體中選擇高桿不育株，分揀其藍粒種子種植，并繼續(xù)用原父本回交，而獲得穩(wěn)定的藍敗不育種質(zhì)的一種新不育系選育途徑與方法。
[0015]本發(fā)明的實質(zhì)就是采用將具有兩個標記性狀(矮桿、藍粒)的不育種質(zhì)(藍矮敗)，把連鎖遺傳的三個性狀通過發(fā)生性狀交換、打破與矮桿標記基因的連鎖關(guān)系(同時也甩掉了具有負面效應(yīng)的晚抽穗晚熟性狀)，而獲得尚有藍粒標記性狀的花藥敗育種質(zhì)(藍粒與花藥敗育兩個性狀基因相連鎖遺傳)。
[0016]在種植穩(wěn)定的藍矮敗回交群體中，選擇可預(yù)期出現(xiàn)的高桿不育植株，對發(fā)現(xiàn)的這些植株掛牌標記，繼續(xù)用藍矮敗的回交父本對其授粉，該類植株株高正常、成熟期也正常，同麥穗結(jié)出藍白兩色籽粒，分揀藍、白粒。種植這些分揀出的藍粒種子(即藍敗)，其植株仍然表現(xiàn)不育(株高與成熟期均正常)，繼續(xù)用原回交父本為其授粉，同麥穗仍結(jié)出藍白兩色籽粒，繼續(xù)分揀藍、白粒。后續(xù)各世代繼續(xù)分揀藍粒種子種植，并用原父本為藍敗授粉回交，以保持藍敗不育種質(zhì)。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
1、藍敗不與矮桿基因連鎖，也不存在晚抽穗晚熟問題，在藍敗回交群體保持及雜交制種時無需地膜覆蓋，因此比藍矮敗更便于利用，省時省力，節(jié)約成本。
[0018]2、藍敗植株株高正常(比藍矮敗高)，光合源足，制種產(chǎn)量遠高于藍矮敗，經(jīng)濟效益尚ο
[0019]3、藍粒性狀來自于4D/4E異位系附加系；因此，藍敗這一粒色標記不育系的分離具有染色體易位附加系的遺傳特點，可與任何普通白粒品種雜交及回交，同穗結(jié)藍、白兩色籽粒，1/4為藍粒，3/4為白粒。
[0020]4、由于藍矮敗回交群體的藍矮敗植株非常矮，在很矮的群體中一旦有高桿植株出現(xiàn)就非常明顯，極易發(fā)現(xiàn)，有無花藥也很好鑒別；從另一個角度看，在2000粒的群體，30平方米試驗地中便會較有把握的選到需要的藍敗不育種質(zhì)類型，容易實現(xiàn)。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
西農(nóng)979藍敗不育種質(zhì)的選育范例，選育過程如下:
A.播種“藍矮敗”西農(nóng)979回交群體。
[0022]于2011年秋將當年夏收的“藍矮敗”西農(nóng)979回交群體的種子，分揀藍白粒，將分揀出的藍粒種子使用6行機動小區(qū)/穗行播種機播種，行距20厘米，小區(qū)行長10米，“藍矮敗”回交群體規(guī)模大約有1800粒，“藍矮敗”出苗后兩側(cè)各播種一行西農(nóng)979做回交父本，父本采用10厘米寬苗帶人工撒播，距“藍矮敗”25厘米，越冬只對“藍矮敗”地膜覆蓋，2012年春季大田小麥起身期(膜內(nèi)“藍矮敗”約拔2節(jié))揭膜，揭膜后立即施肥澆水，4月上旬用鴨蛋竹、鐵絲、塑料編織布搭建隔離墻，隔離墻高約1.2米，建立隔離區(qū)。
[0023]B.選擇“藍敗”特征植株。
[0024]2012年4月下旬“藍矮敗”陸續(xù)抽穗，注意觀察矮桿的“藍矮敗”群體中出現(xiàn)的植株高、抽穗早的單株，對這樣的單株，檢查有無花藥，如果沒有花藥，即是我們要尋找的“藍敗”植株。在該群體中發(fā)現(xiàn)了 3株該類型的植株(該類型植株占播種“藍矮敗”粒數(shù)的0.17%，約占上年回交群體總總結(jié)粒數(shù)的萬分之四)，對選株掛牌編號，記載植株相關(guān)信息，用種植在隔離區(qū)邊行的西農(nóng)979父本對其輔助人工授粉，增加結(jié)實粒數(shù)，成熟后，按株單獨收獲，按群體單獨存放。
[0025]C.分揀“藍敗”選株的藍粒種子種植，建立“藍敗”回交群體。