CN100389647C - 一种培育矮败小麦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种培育矮败小麦的方法。本发明所提供的培育矮败小麦的方法，包括以下步骤：1)以太谷核不育农大139小麦为母本，以矮变一号小麦为父本进行杂交，得到F₁代，从该F₁代中筛选出矮秆不育小麦；2)将步骤1)中的F₁代矮秆不育小麦和农大139小麦进行测交，得到杂交种子；3)测交得到的杂交种子在种植之前用赤霉酸处理，选择短而壮的幼芽至少种植2500株，筛选得到的矮秆不育小麦即为矮败小麦。本发明所利用的亲本太谷核不育农大139小麦具有雄性败育彻底、异交结实率高的优点，而矮变一号具有降秆作用强、便于识别的特点，这样筛选出的矮败小麦极大地丰富和提高了太谷核不育小麦的科学和应用价值。

Description

一种培育矮败小麦的方法

技术领域

本发明涉及一种培育矮败小麦的方法。

背景技术

雄性不育是农作物，特别是自花授粉作物大规模生产杂交种的工具。太谷核不育小麦是农民技术员高忠丽1972年在山西省农村麦田发现的雄性不育材料。太谷核不育小麦的不育性受一个显性基因所控制，基因符号原为Tal(邓景扬等，小麦显性雄性不育基因的发现与利用，作物学报，1980，(2)：85-98)，国际登记的基因符号是Ms2(刘秉华等，A dominant gene for male-sterility in wheat，plant Breeding，1986，97：204-209)。太谷核不育小麦雄性败育彻底，不育性稳定，开放授粉结实率高，是迄今发现的最有特色的植物雄性不育材料之一(刘秉华，1994，小麦核不育性与轮回选择育种，中国农业科技出版社)。太谷核不育小麦的显性雄性不育基因Ms2(Tal)位于4D染色体短臂上，距离着丝点31.16cM(刘秉华等，小麦显性雄性不育基因Tal的染色体组定位及端体分析，中国科学(B辑)，1986，2：157-165)。

太谷核不育小麦必须到抽穗至开花期才能识别出不育株与可育株，同时还要在这个时期给不育株人工做出标记，才能在收获时得到不育株上的杂交种。在太谷核不育小麦的轮回选择群体中，不育株与可育株的平均高度相近，但不育株接受高于自身植株花粉的机会多，而低株花粉被接受的机会少，致使轮选群体株高有逐渐升高的趋势，不利于选育出矮秆高产的小麦品种。矮败小麦的问世不仅可以提早识别不育株与可育株，省去给不育株做记号的大量劳动，而且在轮回选择育种中避免群体株高逐渐升高。

农大139小麦是北京农业大学从双交组合农大183/维尔//30983/燕大1817后代，经系谱选育而成的小麦品种，是纯系，仅一种基因型，其表现冬性，株高90厘米，顶芒、白壳、白粒、千粒重38克左右，成熟偏晚。矮变一号小麦是陕西省西安市农科所从小麦品种矮秆早中选出的矮秆天然突变体，是小麦的重要矮源之一。Izumi等人把矮变一号的显性矮秆基因命名为Rht10，并且定位在4D染色体短臂上。矮变一号是纯合稳定的小麦品种，只有一种基因型，表型：株高30厘米左右，冬性，晚熟，长芒、长方穗、白壳、白粒、千粒重32克左右。

矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。在矮败小麦中，显性雄性不育基因Ms2与显性矮秆基因Rht10在4D染色体短臂上连锁十分紧密，交换率仅有0.18％。矮败小麦接受其它小麦品种的花粉，其后代群体中有一半矮秆株(48cm左右)和一半非矮秆株。矮秆株表现雄性不育，非矮秆株表现雄性可育。矮秆株与非矮秆株的株高差异一目了然，在起身拔节期即可识别出雄性不育与雄性可育。矮败小麦中的矮秆基因Rht10对赤霉酸反应不敏感，经过赤霉酸处理，在幼芽期就可分出含有Rht10基因的幼芽(短而壮)与不含有Rht10基因的幼芽(长而弱)。短而壮的幼芽以后发育成不育株，长而弱的幼芽发育成可育株。

矮败小麦是理想的小麦育种工具，无论采用轮回选择，还是采用连续杂交，都可以有效地选育出优良品种。在轮回选择中，通过人工控制授粉，把各种不同亲本的优良基因引进轮回选择群体，同时在开花前淘汰群体中不良的可育株，使群体中的优良基因频率不断提高。另外，通过群体内可育株与不育株的异交，使优良基因相互重组。经过几次的选择与异交，再从中选择优良可育株，经自交纯化，最终选育成优良品种。利用矮败小麦选育优良品种不仅省事、而且效果好，同时技术容易掌握。

发明内容

本发明的目的是提供一种培育矮败小麦的方法。

本发明所提供的培育矮败小麦的方法，包括以下步骤：

1)以太谷核不育农大139小麦为母本，以矮变一号小麦为父本进行杂交，得到F₁代，从该F₁代中筛选出矮秆不育小麦；

2)将步骤1)中的F₁代矮秆不育小麦和农大139小麦进行测交，得到杂交种子，将该种子至少种植4000-5000株，筛选得到的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

为了便于筛选，步骤2)中所述杂交种子在种植之前经过赤霉酸处理选择短而壮的幼芽至少种植2500株。

所述赤霉酸处理方法为50g小麦种子用40mL浓度为30mg/L的赤霉酸水溶液湿润种子，室温培养5-6天。在经过赤霉酸处理后，选择短而壮的幼芽，培育至抽穗开花期，筛选出的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

本发明采用大群体测交筛选，并结合赤霉酸处理的方法，成功地选育出矮败小麦。本发明所利用的亲本太谷核不育农大139小麦具有雄性败育彻底、异交结实率高的优点，而矮变一号又具有降秆作用强、便于识别的特点，这样筛选出的矮败小麦，极大地丰富和提高了太谷核不育小麦的科学和应用价值。

具体实施方式

下述实施例中的实验方法如无特别说明，均为常规方法。

实施例1.培育矮败小麦

太谷核不育农大139小麦，是以农大139为轮回父本，与太谷核不育小麦杂交，并从后代选择不育株连续回交得到的材料，各种性状类似农大139小麦，只是后代总是分离出一半雄性不育株和一半雄性可育株。

以太谷核不育农大139小麦(基因型Ms2ms2农大139)为母本，矮变1号纯合体(Rht10Rht10)(购自中国农业科学院品种资源所)小麦为父本。让株高30cm的矮变一号纯合体给株高90cm的太谷核不育农大139授粉，得到的260株F₁代中，128株表现矮秆(45cm)雄性不育，其余132株表现矮秆(45cm)雄性可育，二者的比例为1∶1。再以F₁得到的株高为45cm的矮秆不育株为母本，以农大139小麦(ms2ms2rht10rht10)为父本进行测交，得到杂交种子。然后，对该种子进行以下任一种处理：

1)测交种子，按行距30cm，株距10cm点播于试验田里(扩大株行距是为了方便分株)，得到5216株小麦。抽穗开花期仔细检查高秆株与矮秆株雄花的育性。结果有2664株是高秆，2552株是矮秆株。高株中有2632株表现雄性不育，32株表现正常可育；矮株中2551株是雄性可育，只有1株是雄性不育的。这1株矮秆不育株用高秆品种农大139授粉后，其后代有一半矮秆雄性不育株，一半高秆可育株，这种矮秆不育的小麦就是矮败小麦。

2)取5000粒测交种子放在垫有滤纸的瓷盘内，用200mL浓度为30mg/L的赤霉酸溶液浸润种子，使其在室温下萌发生长，培养5天，从中挑选出短而壮的幼芽，共2428个。这些幼芽按行距30cm、株距10cm移栽于田间试验地内。抽穗开花时，逐株进行检查，每个植株都是45cm左右的矮秆株，其中2426株表现正常可育，仅有2株是雄性不育的。(矮秆不育株应及时套袋，以免串粉)这2株矮秆不育株的后代，一半仍然是矮秆不育的，一半则是高秆可育的。这种矮秆不育小麦就是矮败小麦。

该矮败小麦株高45cm左右，抽穗开花期颖壳张开，穗子蓬松，花药退化，内无花粉粒。花粉母细胞减数分裂不正常，很难见到发育正常的四分体。根尖染色体正常，都是42条。

该矮败小麦用高秆品种农大139授粉，后代(F₁)的群体是3917株，其中矮秆不育株1874株、矮秆可育株2株、高秆可育株2036株、高秆不育株5株。亲本类型，即矮秆不育株和高秆可育株占绝大多数，而重组类型则是极少数，说明矮秆基因Rht10与雄性不育基因Ms2是紧密连锁，又根据刘秉华等与Izumi等分别将Ms2与Rht10定位于4D染色体短臂的结果，则得到矮秆基因Rht10与雄性不育基因Ms2在4D染色体短臂上紧密连锁的结果。再根据重组类型(5株)在总群体(3917株)中所占比例，计算出交换率为0.18％。

Claims (2)

1.一种培育矮败小麦的方法，包括以下步骤：

1)以太谷核不育农大139小麦为母本，以矮变一号小麦为父本进行杂交，得到F₁代，从该F₁代中筛选出矮秆不育小麦；

2)将步骤1)中的F₁代矮秆不育小麦和农大139小麦进行测交，得到杂交种子；

3)测交得到的杂交种子在种植之前用赤霉酸处理，选择短而壮的幼芽至少种植2500株，筛选得到的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述赤霉酸处理方法为50g小麦种子用40mL浓度为30mg/L的赤霉酸水溶液湿润种子，室温培养5-6天。