CN103270934A - 一种利用蓝色矮败小麦种质资源培育超级杂交小麦的方法 - Google Patents

Abstract

“蓝色矮败小麦种质”是蓝粒、矮杆、花药败育三性状相互标记的特殊小麦种质，其植株矮壮，花药败育，授粉正常结实，同一株麦穗结有不同颜色籽粒。以转育好的蓝色矮败烟农19为母本，以来源不同遗传北景的其它小麦品种为父本配制杂交组合，把配制的每一组合中的蓝色小麦剔除，留下白粒的小麦即为杂交小麦。在当代设备技术条件下，通过光电智能色选机可将“蓝色矮败”授粉所结蓝粒与白粒种子完全分离，获得F1小麦杂交种，利用蓝粒的“蓝色矮败小麦种质资源”生产小麦杂交种易于掌控亲本，制种技术“简单”，种子纯度易保证。

Description

一种利用蓝色矮败小麦种质资源培育超级杂交小麦的方法

“蓝色矮败小麦种质”是蓝粒，矮杆花药败育三性状相互标记的特殊小麦种质，其植株矮壮，花药败育，授粉正常结实，同一株麦穗结不同颜色籽粒，在当代设备技术条件下，通过光电智能色选机可将蓝粒的“蓝色矮败小麦”与白粒的小麦F1杂交种分离。利用“蓝色矮败小麦种质资源”生产小麦杂交种易于掌控亲本，便于品种权保护，农户不能留种，基地种子不易流失，且制种技术“简单”，受气候等环境因素影响小，种子纯度易保证。

因太谷核不育基因(ms2)控制的小麦雄性不育性表现为单基因显性遗传，其杂交后代总是分离出50％的可育株和50％的不育株，而ms2基因的蓝粒标记拓宽了其应用范围，虽然控制小麦籽粒蓝色胚乳的基因具有剂量效应，随基因剂量的大小不同种皮颜色呈现出深蓝到浅蓝的变化，但在不发生染色体片段交换的情况下，蓝粒矮杆的植株均表现不育特性，种子的繁殖区生产的种子中，只有20％左右为制种所需的蓝粒不育种子，因而繁殖不育系的成本较高，但由于有蓝粒和矮杆这两个明显的标记性状，不仅在室内可以用光电色选机剔除可育种子，还可在大田中再次去除高杆株，不育系的纯度能得到充分保证。这是现有的三系法，两系法以及化杀去雄法无法比拟的。

1、“蓝色矮败小麦”及其主要特点：

什么是蓝色矮败小麦，蓝色矮败小麦的特点是其植株矮壮，自身花药败育无花粉(为不育系，属于显性核不育)，雌蕊发育正常，在开花期颖壳开张，柱头外露，可以接受其它任何小麦品种的花粉而正常结实，其在同一株麦穗上所结种子有不同颜色，若以白粒种子为父本为其授粉，会结出蓝粒与白粒两种不同颜色籽粒，所结蓝粒比例通常在20％-30％之间，白粒约为70％-80％。种植所结蓝粒种子，依然矮杆败育，即蓝粒种子为蓝矮败种质，种植所结白粒种子，其植株表现高大健壮，花药、花粉均正常，完全结实，所结籽粒全部为白粒。其实，“蓝色矮败小麦”接授其它小麦花粉当代所结白粒种子即为F1代小麦杂交种。

2、利用创制的蓝色矮败小麦不育系11688为母本，以现有审定的优良品种如烟农19为父本，杂交得到杂交种子。把杂交得到种子中蓝色的挑出来，即为蓝色矮败种质，再以挑出来的蓝色种子为母本，仍以烟农19为父本进行回交，再从杂交种子中把蓝色的种子挑出来，即为蓝色矮败小麦，仍然以烟农19为父本回交，按照此种方法连续回交6代，即把烟农19转育成蓝色矮败种质资源，转育出的蓝色矮败烟农19小麦不育系株高45厘米左右，其他形态特征与烟农19相似。只是株高矮一些，只有45厘米左右。

3、以转育出的高代蓝色矮败小麦烟农19为母本，以泛麦5号、连麦2号、邯麦6172、周麦16、周麦18、新麦18、济麦20、济麦22为父本，配制杂交组合。把配制的每一组合中的蓝色小麦剔除，留下白粒的小麦即为杂交小麦。

4、把配制的杂交组合进行品系鉴定，推荐参加省品种联合鉴定，区域试验，生产试验。最后通过品种审定，大面积推广。

5、小麦杂种优势的“蓝矮败”利用及主要特点：

小麦杂种优势的“蓝色矮败”利用及其主要特点：在当代设备技术条件下，可以借助光、电智能色选机，将“蓝色矮败”授粉所结蓝粒与白粒种子完全分离，获得F1小麦杂交种，实现小麦杂种优势利用。

6、可用种质广泛，易于筛选出高产优质多抗广适综合性状优异的强优势组合。

任何一个小麦品种都可以通过连续回交被转育成“蓝色矮败小麦种质”。同时任何一个小麦品种也可以作父本给“蓝色矮败”种质授粉用于组配杂交组合，生产F1小麦杂交种。该途径可以充分利用所有小麦种质资源，筛选出更多综合性状优良的强优势优异杂交组合。

7、对气候环境条件无苛刻要求“蓝色矮败”种质转育及大田杂交种制种所需生产条件对育性及制种纯度的影响。

8、性状相互标记，制种纯度高。由于蓝粒、矮杆花药败育三性状相互标记，通过色选后，将蓝粒的“蓝色矮败”不育系与父本按适当的行比播种，其“蓝矮败”植株生长矮壮，抽穗前“蓝矮败”行中若发现高大植株必为可育株，即可拨除。通过另外两个标记性状，经过种子色选与田间株高识别，保证了不育系“蓝色矮败小麦”纯度，制种纯度有保证。其种子纯度比其它任何途径都高。

9、制种技术简单，便于农户掌握，只需要按适宜的行比分别播种“蓝色矮败小麦”与父本品种，并在抽穗前拨除“蓝色矮败小麦”行中混入或分离出的个别高大植株(为可育株)即可。技术难度小，便于掌握。

10、便于品种权保护。“蓝色矮败”利用途径大田生产上应用F1杂交种，农户必须年年换种，种子企业必须借助光电智能色选机等现代技术设备进行色选，制种基地未经色选的种子不能留用，因此，它便于品种权保护与打击侵权，更适合大规模产业开发。

11、“蓝色矮败”小麦杂交种的生长发育特点及应用前景：

小麦是迄今为止仍未大面积应用杂交种的最大粮食作物。利用杂种优势是大幅度提高产量的重要途径。水稻、玉米、高梁、棉花、油菜等各主要农作物已应用杂交种，人们早已期盼小麦杂交种能及早推广应用。

大量试验表明，杂交小麦具有下列显著特点：

(1)生长发育特点：表现为幼苗茁壮、分蘖早、分蘖生长快，成穗率高。根系发达入土深，抽穗后仍有次生根发生。幼穗发育快，结实率高，上三叶功能期长，光饱和点高。

(2)大田生产特点：用种量少，长势强，抗逆性好，抗干热风，生物产量高。穗大粒多，高产稳产。尤其是在中肥水及旱肥，旱薄地上杂交小麦以其强大的生长优势与生物产量作保障，可大幅度提高产量水平，缩小与高产田的产量差距。

12、“蓝色矮败”杂交小麦具有巨大的增产潜力和庞大的应用市场，小麦杂种优势利用的“蓝矮败”途径具有良好的产业化前景，必将为国家粮食安全做出应有的贡献。

Claims (12)

1.“蓝色矮败小麦种质”是蓝粒、矮杆、花药败育三性状相互标记的特殊小麦种质，其植株矮壮，花药败育，授粉正常结实，同一株麦穗结不同颜色籽粒，在当代设备技术条件下，通过光电智能色选机可将蓝粒的“蓝色矮败小麦”与白粒的小麦F1杂交种分离，利用“蓝色矮败小麦种质资源”生产小麦杂交种易于掌控亲本，便于品种权保护，农户不能留种，基地种子不易流失，且制种技术“简单”，受气候等环境因素影响小，种子纯度易保证。 

2.因太谷核不育基因(ms2)控制的小麦雄性不育性表现为单基因显性遗传，其杂交后代总是分离出50％的可育株和50％的不育株，而ms2基因的蓝粒标记拓宽了其应用范围，虽然控制小麦籽粒蓝色胚乳的基因具有剂量效应，随基因剂量大小不同种皮颜色呈现出深蓝到浅蓝的变化，但在不发生染色体片段交换的情况下，蓝粒矮杆的植株均表现不育特性，种子的繁殖区生产的种子中，只有20％左右为制种所需的蓝粒不育种子，因而繁殖不育系的成本较高，但由于有蓝粒和矮杆这两个明显的标记性状，不仅在室内可以用光电色选机剔除可育种子，还可在大田中再次去除高杆株，不 育系的纯度能得到充分保证。这是现有的三系法，两系法以及化杀去雄法无法比拟的。 

3.“蓝色矮败小麦”及其主要特点： 

什么是蓝色矮败小麦，蓝色矮败小麦的特点是其植株矮壮，自身花药败育无花粉(为不育系，属于显性核不育)，雌蕊发育正常，在开花期颖壳开张，柱头外露，可以接受其它任何小麦品种的花粉，而正常结实，其在同一株麦穗上所结种子有不同颜色，若以白粒种子为父本为其授粉，会结出蓝粒与白粒两种不同颜色籽粒，所结蓝粒比例通常在20％-30％之间，白粒约为70％-80％。种植所结蓝粒种子，依然矮杆败育，即蓝粒种子为蓝矮败种质，种植所结白粒种子，其植株表现高大健壮，花药、花粉均正常，完全结实，所结籽粒全部为白粒。其实，“蓝色矮败小麦”接受其它小麦花粉当代所结白粒种子即为F1代小麦杂交种。 

4.利用本人创制的蓝色矮败小麦不育系11688为母本，以现有审定的优良品种如烟农19为父本，杂交得到杂交种子。把杂交得到种子中蓝色的挑出来，即为蓝色矮败种质，再以挑出来的蓝色种子为母本，仍以烟农19为父本进行回交，再从杂交种子中把蓝色的种子挑出来，仍然以烟农19为父本回交，按照此种方法连续回交6代，即把烟农19转育成蓝色矮败烟农19种质资源，转育出的蓝色矮败烟农19小麦不育系株高45厘米左右，其他形态特征与烟农19相似， 只是株高矮一些，只有45厘米左右。 

5.以转育出的高代蓝色矮败小麦烟农19为母本，以泛麦5号、连麦2号、邯麦6172、周麦16、周麦18、新麦18、济麦20、济麦22为父本，配制杂交组合，把配制的每一组合中的蓝色小麦剔除，留下白粒的小麦即为杂交小麦。 

6.把配制的杂交组合进行品系鉴定，推荐参加省品种联合鉴定，区域试验，生产试验，最后通过品种审定，大面积推广。 

7.小麦杂种优势的“蓝色矮败”利用及主要特点：在当代设备技术条件下，可以借助光、电智能色选机，将“蓝色矮败”授粉所结蓝粒与白粒种子完全分离，获得F1小麦杂交种，实现小麦杂种优势利用。 

8.可用种质广泛，易于筛选出高产优质多抗广适综合性状优异的强优势组合。任何一个小麦品种都可以通过连续回交被转育成“蓝色矮败种质”。同时任何一个小麦品种也可以作父本给“蓝色矮败”种质授粉用于组配杂交组合，生产F1小麦杂交种，该途径可以充分利用所有小麦种质资源，筛选出更多综合性状优良的强优势杂交组合。对气候环境条件无苛刻要求“蓝色矮败”种质转育及大田杂交制种所需生产条件对育性及制种纯度的影响。 

9.性状相互标记，制种纯度高。由于蓝粒、矮杆花药败育三性状相互标记，通过色选后，将蓝粒的“蓝色矮败” 不育系与父本按适当的行比播种，其“蓝矮败”植株生长矮壮，抽穗前“蓝矮败”行中若发现高大植株，必为可育株，即可拔除。通过另外两个标记性状，经过种子色选与田间株高识别，保证了不育系“蓝色矮败”纯度，制种纯度有保证，其纯度比其它任何途径都高。 

10.制种技术简单，便于农户掌握，只需要按适宜的行比分别播种“蓝色矮败小麦”与父本品种并在抽穗前拔除“蓝色矮败小麦”行中混入或分离出的个别高大植株(为可育株)即可。技术难度小，便于掌握。便于品种权保护。“蓝色矮败”利用途径大田生产上应用F1杂交种，农户必须年年换种，种子企业必须借助光电智能色选机等现代技术设备进行色选，制种基地未经色选的种子不能留用，因此，它便于品种权保护与打击侵权，更适合大规模产业化开发。 

11.“蓝色矮败”小麦杂交种的生长发育特点及应用前景： 

小麦是迄今为止仍未大面积应用杂交种的最大粮食作物。利用杂种优势是大幅度提高产量的重要途径。水稻、玉米、高粱、棉花、油菜等各主要农作物已应用杂交种，人们早已期盼小麦杂交种能及早推广应用。大量试验表明杂交小麦具有下列显著特点： 

(1)生长发育特点：表现为幼苗茁壮、分蘖早，分蘖生长快，成穗率高。根系发达入土深，抽穗后仍有次生根发 生。幼穗发育快，结实率高，上三叶功能期长，光饱和点高。 

(2)大田生产特点：用种量少，长势强，抗逆性好，抗干热风，生物产量高。穗大粒多，高产稳产。尤其是在中肥水及旱肥，旱薄地上杂交小麦以其强大的生长优势与生物产量作保障，可大幅度提高产量水平，缩小与高产田的产量差距。 

12.“蓝色矮败”杂交小麦具有巨大的增产潜力和庞大的应用市场，小麦杂种优势利用的，“蓝矮败”途径具有良好的产业化前景，必将为国家粮食安全做出应有的贡献。