CN103773883B - 利用分子标记辅助培育品质优良且高产小麦品种的方法及其专用引物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用分子标记辅助培育品质优良且高产小麦品种的方法及其专用引物。本发明提供的用于辅助培育高产小麦品种的引物组，由引物对1、引物对2、引物对3和引物对4组成。本发明的实验证明，本发明提供了一组优质基因标记Dx5、By8、1BL/1RS和Ppo18及其专用扩增引物，将这些分子标记用于选育小麦新品种中，能有效弥补传统选育方法的不足，提高选育高产优质兼顾型小麦新品种的准确性。本发明的专用引物和分子辅助选育方法将在小麦高产优质育种中发挥重要作用。

Description

利用分子标记辅助培育品质优良且高产小麦品种的方法及其专用引物
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种利用分子标记辅助培育品质优良且高产小麦品种的方法及其专用引物。
背景技术
我国是世界上小麦种植面积最大和消费总量最高的国家之一。长期以来，为保障国家粮食供需平衡，小麦育种始终以提高籽粒产量为目标，缺少品质改良的兼顾，以致籽粒产量提高的同时，加工品质下降严重。然而，随着国民经济的飞速发展和生活水平的不断提高，膳食结构也不断改变，对优质面制品需求量增长迅速，年进口小麦90.41万吨。我国优质专用小麦主要依赖进口，虽然国外优质专用小麦粉的进口能满足国民需求，但对国内小麦市场形成强烈的竞争压力，因此，迫切需要加强我国自主优质小麦品种的培育工作。
常规育种主要将各个小麦种质进行有性杂交，再对杂交后代逐步改良，最后育成多个优良农艺性状集于一体的新品种。在农艺和产量性状的改良实践中，该方法卓有成效，但针对品质性状遗传改良，凸显盲目性大、效率低、周期长等缺点。随着基因组学和功能基因组学研究获得重大理论和技术上的突破，越来越多的小麦品质性状基因得到定位和克隆，分子标记辅助聚合优质多基因的方法表现出巨大的优势和应用前景，但目前尚未形成成熟的操作方法。
面筋强度和延展性是影响小麦加工品质的关键因素，其质量主要取决于贮藏蛋白的组成和含量。我国小麦品种的面筋质量差，主要表现在面筋强度低和延展性差（何中虎，林作楫，王龙俊，肖志敏，万富世，庄巧生.中国小麦品质区划的研究.中国农业科学，2002，35(4)：359-364），贮藏蛋白优化是改良我国小麦品质的主要任务。麦谷蛋白约占种子贮藏蛋白的35-45%，是面筋的主要成分之一。根据十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）迁移率，麦谷蛋白可分为高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）。HMW-GS分别由位于第一同源组群染色体长臂的Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点（统称Glu-1）的基因编码，而LMW-GS则分别由位于短臂的Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位点（统称Glu-3）的基因编码。麦谷蛋白的肽链间的二硫键和分子内的二硫键能够相互结合，加之其蛋白质多为极性氨基酸组成，极易形成大分子聚合体（Polymer），使面团具有一定的弹性。因此，选择优良的HMW-GS和LMW-GS等位基因是小麦品质改良中标记辅助选择的主要目标之一。
HMW-GS仅占小麦贮藏蛋白的10%，但对加工品质起着决定性作用。HMW-GS具有广泛的多态性，普通小麦中分别较多的亚基及其对应基因详见表1，分别包括Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点的3、15和11种等位基因及编码亚基。大量研究表明，HMW-GS三个位点（Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1）对品质的贡献存在加性效应，以Glu-D1位点的作用最大，其次是Glu-B1和Glu-A1。位点内单个亚基对加工品质的贡献差异较大，2*和5+10亚基通常与优良的面包加工品质有关，而N和2+12则与较差的烘烤品质有关。当5+10出现时，7+8和7+9才优于其它等位变异。
表1为普通小麦HWM-GS位点主要亚基类型及其基因
劣质亚基分布广泛是造成我国小麦品质质量差的主要原因。张学勇等（2002）分析了5129份中国小麦初选核心种质样品，Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点的主要等位变异分别为N、7+8和2+12。对我国22个骨干亲本、45个主栽品种以及18个优质面包品种的HMW-GS组成的研究发现，不论在哪类品种中，优质亚基2*、5+10、7+8、14+15和17+18和13+16的频率都很低。因此，改进高分子量麦谷蛋白亚基组成是提高我国小麦加工品质的重要途径。
SDS-PAGE是鉴定麦谷蛋白亚基的传统方法，但由于该技术繁琐，操作流程复杂，实验条件要求严格，耗时长，很难应用于品质育种。随着PCR技术的快速发展和成熟，大量编码HMW-GS的基因已被克隆，如Ax2*、Bx7、By8、By9、Dx5和Dy10等，并建立了基于核酸序列上快速、准确、有效的鉴别麦谷蛋白亚基基因的分子标记，能够有效地检测小麦品种和品系。目前，个别谷蛋白分子标记（如Dx5）已应用于小麦育种的遗传改良。
面制品的表观色泽是小麦品质评价的重要指标，国外的面制品主要是烘培食品，对面粉的色泽要求不高；而我国的面制品主要是蒸煮食品，对面粉的色泽要求比较高。面制品颜色主要受面粉中氧化还原酶类和色素类物质影响。面粉中的氧化酶类主要包括多酚氧化酶（PPO）、脂肪氧化酶（LOX）和过氧化物酶（POD），其中，PPO催化的化学反应是导致面制品颜色褐变的最主要原因。小麦籽粒PPO主要分布在麸皮尤其是糊粉层中，面粉中的PPO活性仅占全籽粒的3%左右，但可以解释面粉及面制品加工和贮存过程中色泽褐变的50％～70％（AndersonJ.V.,MorrisC.F.Animprovedwhole-seedassayforscreeningwheatgermplasmforpolyphenoloxidaseactivity.CropScience,2001,41:1697-1705）。PPO活性的主基因遗传力为88.83%，主要受位于第二同源连锁群上基因的调控。Sun等（2005）根据PPO基因AY596268的序列多态性开发了籽粒PPO活性的共显性功能标记PPO18，并将其定位在2A染色体的长臂上。PPO18在具有高、低PPO活性的品种中可分别扩增出685bp和876bp的片段，条带清晰易读，与表型符合程度很高。
综上所述，目前小麦品质性状的分子遗传研究已获得明显进展，影响品质性状的重要基因已得到克隆，并开发了快捷有效的基因标记，为分子标记辅助选择育种提供了基础条件。尽管分子标记辅助育种的理论已被提出多年，但在小麦育种实践过程中，尚未形成一套成熟有效的技术。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于辅助培育品质优良和/或高产小麦品种的引物组。
本发明提供的引物组，由引物对A、引物对B、引物对C和引物对D中的至少一种组成；
所述引物对A由序列表中序列1所示的引物和序列表中序列2所示的引物组成；
所述引物对B由序列表中序列3所示的引物和序列表中序列4所示的引物组成；
所述引物对C由序列表中序列5所示的引物和序列表中序列6所示的引物组成；
所述引物对D由序列表中序列7所示的引物和序列表中序列8所示的引物组成。
上述引物组为由单独使用的引物对A、引物对B、引物对C和引物对D组成；或所述引物组为引物对A。
本发明的另一个目的是提供用于辅助培育品质优良和/或高产小麦品种的PCR试剂组。
本发明提供的PCR试剂组，由PCR试剂1、PCR试剂2、PCR试剂3和PCR试剂4中的至少一种组成；
在本发明中PCR试剂组由PCR试剂1、PCR试剂2、PCR试剂3和PCR试剂4组成；或PCR试剂组为PCR试剂1；
所述PCR试剂1由上述引物组中的引物对A、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂2由上述引物组中的引物对B、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂3由上述引物组中的引物对C、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂4由上述引物组中的引物对D、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所有所述引物对中各引物在其所在的PCR试剂中的浓度均为10pmol。
本发明的第三个目的是提供用于辅助培育品质优良和/或高产小麦品种的试剂盒。
本发明提供的试剂盒，包括上述的引物组或上述的PCR试剂组。
上述的引物组或上述的PCR试剂组或上述的试剂盒中，所述高产小麦品种为产量高于标准品的小麦品种，所述标准品为轮选987或济麦22。
上述的引物组或上述的PCR试剂组或上述的试剂盒在辅助培育品质优良和/或高产小麦品种中的应用也是本发明保护的范围；
其中，所述高产小麦品种为产量高于标准品的小麦品种，所述标准品为轮选987或济麦22；
所述品质优良为达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
本发明的第四个目的是提供一种辅助培育品质优良和/或高产小麦品种的方法，包括如下步骤：
1）将非轮回亲本小麦作为供体、轮回亲本小麦作为受体，进行回交转育，得到杂交F1；
2）先以杂交F1做母本，与轮回亲本小麦回交，得到BC1F1代群体；再选取符合分子鉴定和表型鉴定条件的BC1F1代株系，记作BC1F1-B代群体；
3）先以BC1F1-B做母本，继续与轮回亲本小麦回交，得到BC2F1代群体；再选取符合分子鉴定和表型鉴定条件的BC2F1代株系，记作BC2F1-B代群体；
4）先将BC2F1-B自交，得到BC2F2代群体；选取符合表型鉴定和分子鉴定条件的BC2F2代株系，记作BC2F2-B代群体；
5）先将BC2F2-B自交，得到BC2F3代群体；选取符合表型鉴定和品质鉴定条件的BC2F3代株系，记作BC2F3-B代群体；
6）先将BC2F3-B自交，得到BC2F4代群体；选取符合表型鉴定、品质鉴定和分子鉴定条件BC2F4代株系，记作BC2F4-C代群体；
7）先将BC2F4-C自交，得到BC2F5代群体；选取符合表型鉴定和品质鉴定条件BC2F5代株系，即为品质优良和/或高产小麦品种；
所述选取符合分子鉴定条件的方法包括如下步骤：为用上述的引物组或上述的PCR试剂组或上述的试剂盒中的引物对分别对待鉴定群体单株进行PCR扩增，检测PCR扩增产物，选取符合如下至少一种条件的单株：
用引物对A（用于扩增基因标记Dx5）扩增，得到450bp大小的PCR产物；
用引物对B扩增（用于扩增基因标记By8），得到527bp大小的PCR产物；
用引物对C扩增（用于扩增基因标记Ppo18），得到876bp大小的PCR产物；
用引物对D扩增（用于扩增基因标记SCAR），得到1500bp大小的PCR产物。
所述高产为产量高于轮回亲本小麦；
所述品质优良为达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
上述方法中，
所述选取符合表型鉴定条件的方法包括如下步骤：观察待鉴定群体单株，选取符合如下（1）-(4）4种条件的单株：
（1）待鉴定群体单株生育期早于轮回亲本小麦；
（2）待鉴定群体单株的单株穗数和单穗粒数均大于轮回亲本小麦；
（3）待鉴定群体单株的耐小麦白粉病性高于轮回亲本小麦；
（4）待鉴定群体单株的株型与轮回亲本小麦一致；
所述选取符合品质鉴定条件的方法包括如下步骤：检测待鉴定群体单株的揉面参数（mixographparameters），选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于轮回亲本小麦的待鉴定群体单株。
上述方法中，所述非轮回亲本为豫麦34，所述轮回亲本为轮选987小麦或济麦22。
上述方法中，所述检测PCR扩增产物采用电泳检测，所述PCR扩增的模板为基因组DNA；
所述PCR扩增的退火温度为65℃，退火时间为1min。
在本发明的实施例中，辅助培育高产小麦品种的方法，包括如下步骤：
1）将非轮回亲本小麦作为供体、轮回亲本小麦作为受体，进行回交转育，得到杂交F1；
2）先以杂交F1做母本，与轮回亲本小麦回交，得到BC1F1代群体；
再对所述BC1F1代群体的单株进行分子鉴定，选取符合分子鉴定条件株系，记作BC1F1-A代群体；
再将BC1F1-A代群体进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC1F1-B代群体；
3）先以BC1F1-B做母本，继续与轮回亲本小麦回交，得到BC2F1代群体；
再对所述BC2F1代群体的单株进行分子鉴定，选取符合分子鉴定条件株系，记作BC2F1-A代群体；
再将BC2F1-A代群体进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC2F1-B代群体；
4）先将BC2F1-B自交，得到BC2F2；
再对所述BC2F2代群体的单株进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC2F2-A代群体；
再将BC2F2-A代群体进行分子鉴定，选取符合分子鉴定条件株系，记作BC2F2-B代群体；
5）先将BC2F2-B自交，得到BC2F3；
再对所述BC2F3代群体的单株进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC2F3-A代群体；
再将BC2F3-A代群体进行品质鉴定，选取符合品质鉴定条件株系，记作BC2F3-B代群体；
6）先将BC2F3-B自交，得到BC2F4；
再对所述BC2F4代群体的单株进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC2F4-A代群体；
再将BC2F4-A代群体进行品质鉴定，选取符合品质鉴定条件株系，记作BC2F4-B代群体；
再将BC2F4-B代群体进行分子鉴定，选取符合分子鉴定条件株系，记作BC2F4-C代群体；
7）先将BC2F4-C自交，得到BC2F5；
再将BC2F5代群体进行表型鉴定，选取符合表型鉴定条件株系，记作BC2F5-A代群体；
再将BC2F5-A代群体进行品质鉴定，选取符合品质鉴定条件株系，即为高产小麦品种。
田间选择优良农艺性状的单穗是指大田条件下，综合农艺性状表现较好的单株上携带的单穗，穗型方形，中大穗，穗顶部和底部育性好且籽粒饱满。
本发明的实验证明，本发明提供了一组优质基因标记Dx5、By8、1BL/1RS和Ppo18及其专用扩增引物，将这些分子标记用于选育小麦新品种中，能有效弥补传统选育方法的不足，提高选育高产优质兼顾型小麦新品种的准确性。本发明的专用引物和分子辅助选育方法将在小麦高产优质育种中发挥重要作用。
附图说明
图1为豫麦34/3*轮选987组合中育成品种的田间表现和粉质图
图2为豫麦34/3*济麦22组合中育成品种的田间表现和粉质图
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂、品种等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
所有引物合成均北京奥科生物技术有限责任公司完成。以下实施例中所有用到的小麦材料均为普通小麦（TriticumaestivumL.），来自中国农业科学院国家农作物种质保存中心。
实施例1、亲本组配和杂种后代选择的方法
一、供体亲本的选择
选用携带有优质亚基且高面粉白度相关基因的品种为供体亲本，一般优质亚基指5+10、7+8和Glu-B3j（非1BL/1RS）等，高白度相关基因指低多酚氧化酶活性基因Ppo-A1b等。
1、供体亲本选择原则
按照3个标准进行优质供体亲本选择，1）选择优质强筋型品种，具有面筋含量高、面团形成时间短、吸水率高、稳定时间长，延展性好，烘培品质好，适宜加工优质面包；2）强筋品种农艺性状优良且综合抗病抗逆能力好，优良的农艺性状同优良加工品质一样重要，是供体品种的选择关键，可避免杂交后代分离出具有致命缺点的材料，提高优质高产育种的有效性；3）遗传关系不易差异过大，应选择近些年育成的冬小麦品种（AABBDD基因组），尽量避免使用农家种、硬粒小麦和人工合成小麦，以及冬春小麦进行杂交的方式，减少基因组遗传差异和杂交后代分离过大，使遗传群体中易选择出农艺优良且优质的材料。
2、供体亲本所选择品种
冬小麦材料中，可以作优质亲本供体的材料有中优9507、豫麦34、陕253、Sunstate、藁城8901、师栾02-1等。
二、轮回亲本的选择
1、轮回亲本选择原则
轮回受体应选择当今生产上正在推广的品种或者具有推广价值的育成品种或品系，这些材料切实能够代表当前育种水平，田间表现无致命缺点，一般具有产量高、综合农艺性状好、适应性广、抗病抗逆性好等特点。
根据本发明的试验经验，综合农艺性状好且产量三要素协调的受体（轮回）亲本，其杂交世代分离出综合性状好的品系比例会高于其他受体（轮回）亲本后代，分子辅助选择出优良品系的成功率会增加。
2、轮回亲本所选择品种
本发明选择的受体亲本包括，北部冬麦区的轮选987和中麦175；黄淮麦区南片的周麦16、周麦18、周麦26、中麦895等；黄淮麦区北片的济麦22、烟农19、石4185、鲁原502等。
三、杂交选育途径
1、亲本组配
两个亲本组配时，正交和反交对性状改良的差异不大。通常情况下，采用受体（轮回）亲本×供体亲本的杂交方式（产生F1代种子），即综合性状好的受体亲本做母本。
2、轮回选择
轮回选择可有效提高受体（轮回）亲本遗传比例，是保留优良农艺性状的主要方法。如表1所示，具体操作方式如下：
第一，杂交组合应根据育种目标和选育品种的基因类型而定，组合数量应少而精，以高产优质为育种目标，侧重于优良农艺性状和抗病性选择，入选组合为第一轮亲本，与轮回亲本杂交，产生BC1F1代种子。利用分子标记检测收获的各个回交籽粒，保留并播种携带目的基因的籽粒，淘汰未携带目的基因的种子。
第二，BC1F1代群体，田间仍以优良农艺性状和抗病性为目标确定第二轮亲本，入选单株选取1-2穗与轮回亲本杂交，产生BC2F1代种子。
第三，点播收获的杂交籽粒，抽穗后，田间选择农艺性状优良的BC2F1代单株，并利用分子标记分别检测各个入选单株的基因型，田间标记出携带目标基因的单株，淘汰非目标基因型材料，混合收获入选单株（产生BC2F2代种子）。
第四，单粒点播BC2F2代群体，每个轮回群体保证2000株以上，在乳熟期选择优良农艺性状且抗病的单株，每个入选单株随机挑选5个籽粒混合提取DNA，并筛选目的基因型单株，淘汰非目的基因型单株。
第五，入选BC2F3代单株种成株行，田间根据各个株行的群体表现，选择群体繁茂、株型整齐、成穗率高、穗型紧凑、结实率高、抗病性好、综合性状表现优良的株系，淘汰综合性状差株系。
入选BC2F3代株系全部采用单株收获，室内根据籽粒性状表现进行考种，选择籽粒饱满、硬质、大小适中且均匀、色泽光亮的单株，淘汰籽粒性状差的单株，被淘汰籽粒用于分析品质数据。根据测试株系和轮回亲本的揉粉参数和沉降值数据，确定入选株系品质改良效果。保留品质好的株系，再淘汰品质差的株系。
第六，继续将BC2F4代单株种成株行，每个株行随机选择叶片提取DNA，利用分子标记筛选携带有目的基因的株系，并根据各株行的群体表现，选择综合性状表现优良的株系，淘汰差株系。混合收获株行种子，并测定入选每个株行的品质数据，保留品质参数优良株系，再淘汰品质差的材料。
第七，入选株系采用小区种植，进行产量鉴定试验，保留综合农艺性状好、抗病优良且产量高的品系。
第八，入选株系继续参加多种植区域的产量比较试验，在多个种植区域仍表现产量高、综合性状优良的品系，作为待审品种参加省市级或国家级的品种审定试验鉴定。
四、杂种后代的处理方法
为弥补传统育种方法的不足，提高优质品种选择的有效性，本分子标记选育新品种的方法采用定向选择，在保证优良基因型不丢失的前提下，杂种后代的处理方法灵活多样，用地较少，省工省时，成效显著。
F1：根据育种目标与材料的抗病和抗逆性淘汰F1代组合，田间表型鉴定应参照轮回亲本的表型进行取舍。一般在F1代群体内选取40穗进行回交，每穗产生籽粒30粒，收获所有杂交籽粒。
BC1F1：回交一代种子已出现基因型分离，将收获的回交籽粒逐一编号，并切取非胚部分提取DNA，利用分子标记进行检测目的基因型，保留并种植携带有目的基因的半个籽粒，选取农艺性状优良和抗病性好的植株与轮回亲本进行第二次回交。
BC2F1：单粒点播，株距10厘米，每株选取苗期叶片提取DNA，并利用分子标记进行目的基因检测，田间标记携带目的基因的材料。根据入选材料的农艺性状和抗病性表现，再选择并收获优良植株。经脱粒、晾晒后，对收获单株籽粒进行考种，再淘汰饱满度差的材料。
BC2F2：单粒点播BC2F2群体，株距10厘米，以轮回亲本作对照，田间选择植株繁茂、株高适中、成穗高、结实率高、抗病且落黄好的单株。对入选单株籽粒进行室内考种，淘汰籽粒极瘪、黑胚严重的单株，并将入选单株编号，每株选取5个籽粒混合提取DNA，利用分子标记进行目的基因检测，淘汰非目的基因型材料。
BC2F3：入选单株种成双行区，行长4米，行距20厘米，株距5厘米。以轮回亲本和国家区试对照品种为对照，田间选取繁茂性好、株高适中、茎秆质量好、成穗率高、结实率高、抗病且落黄好的株系。拔取所有入选株系单株，选取分蘖成穗多、结实性好且籽粒饱满的单株，淘汰分蘖成穗低、结实性差的单株。同株系内所有淘汰的植株混合脱粒，实验室内测定揉粉参数，测定入选株系品质改良效果，继续淘汰品质差的株系。保留品质优良的株系。
BC2F4：继续将入选株系的单株种成双行区，行长4米，行距20厘米，株距5厘米。以轮回亲本和国家区试对照品种为对照，田间选取繁茂性好、株型紧凑、穗层整齐、结实性好、穗容量大、株高适中、茎秆质量好、抗病且落黄好的株系。每个入选株系随机挑选5个籽粒提取DNA，分析基因型，筛选携带目的基因材料。再次鉴定入选株系的品质参数，淘汰品质差的株系，保留目的基因型和优良品质兼有的株系。
鉴定圃：入选株系种植进行产量鉴定试验，采用6行区，行长4米，行距20厘米，面积5.6平方米。以国家区试对照品种为对照，田间观测群体繁茂性、株型、穗型、穗育性、生育期、抗倒性、抗病性和落黄，淘汰综合农艺性状差的品系。收获后进行籽粒考种，淘汰籽粒饱满度差、产量低的品系。实验室分析品系的面团粉质和拉伸参数，淘汰加工品质差的品系。保留综合农艺性状好、产量高且品质改良显著的品系。
品比圃：入选品系和对照品种种植多个试验点进行产量比较试验。田间观测品系在多个试验点的综合农艺性状、生育期、抗倒伏、抗病性的性状表现，淘汰抗倒差、感病、产量低的品系。保留品系继续作为待审品种，参加省市级或国家级的品种鉴定试验。
表1为分子标记辅助育种方法示意
实施例2、分子标记的获得
发现4个与品质性状相关基因标记，包括2个高分子量麦谷蛋白亚基基因标记Dx5（5+10）和By8（7+8），1个1BL/1RS易位系特异性基因标记SCAR（AF1/AF4）、1个面粉白度相关的多酚氧化酶活性基因标记Ppo18。扩增这些标记的引物如表2所示，且均由北京奥科生物技术有限责任公司合成。
具体如下：
1、分子标记Dx5
Dx5是Glu-D1位点Dx5+Dy10优质亚基基因标记（D’OvidioR,AndersonOD.PCRanalysistodistinguishbetweenallelesofamemberofamultigenefamilycorrelatedwithbread-makingquality.TheorApplGenet,1994,88:759-76），在携带5+10亚基材料中扩增450bp片段。
扩增标记Dx5的引物对A由引物Dx5-F和引物Dx5-R组成：
Dx5-F序列为5’-GCCTAGCAACCTTCACAATC-3’（序列1）；Dx5-R序列为5’-GAAACCTGCTGCGGACAAG-3’（序列2）。
2、分子标记By8
By8是Bx7+By8优质亚基基因标记（LeiZS,GaleKR,HeZH,GianibelliC,LarroqueO,XiaXC,ButowBJ,MaW.Y-typegenespecificmarkersforenhanceddiscriminationofhigh-molecularweightgluteninallelesattheGlu-B1locusinhexaploidwheat.JCerealSci,2006,43:94-101），在携带7+8亚基材料中扩增527bp片段。扩增标记By8的引物对B由引物By8-F和引物By8-R组成：
By8-F序列为5’-TTAGCGCTAAGTGCCGTCT-3’（序列3）；By8-R序列为5’-TTGTCCTATTTGCTGCCCTT-3’（序列4）。
3、分子标记PPO18
PPO18是位于小麦2A染色体上Ppo-A1基因的共显性标记（SunDJ,HeZH,XiaXC,ZhangLP,MorrisCF,AppelsR,MaWJ,WangH.AnovelSTSmarkerforpolyphenoloxidaseactivityinbreadwheat.MolecularBreeding,2005,16:209-218），在Ppo-A1b基因型的材料中扩增876bp片段。扩增标记PPO18的引物对C由引物PPO18-F和引物PPO18-R组成：
PPO18-F序列为5’-AACTGCTGGCTCTTCTTCCCA-3’（序列5）；PPO18-R序列为5’-AAGAAGTTGCCCATGTCCGC-3’（序列6）。
4、分子标记SCAR
1BL/1RS是黑麦1R短壁染色体取代小麦1B染色体短臂形成的易位，该易位使小麦1B短臂上的优良品质基因丢失，造成面筋强度减弱和面团发粘，影响面包的烘烤品质。SCAR标记（AF1/AF4）是1RS染色体上的显性标记（FrancisHA,LeitchAR,KoebnerRMD.ConversionofaRAPD-generatedPCRproduct,containinganoveldispersedrepetitiveelement,intoafastandrobustassayforthepresenceofryechromatininwheat.TheorApplGenet,1995,90:636-642），在1BL/1RS材料中扩增1500bp片段。扩增标记SCAR的引物对D由引物AF1和引物AF4组成：
AF1序列为5’-GGAGACATCATGAAACATTTG-3’（序列7）；AF4序列为5’-CTGTTGTTGGGCAGAAAG-3’（序列8）。
表2为分子标记PCR引物序列
上述4个品质性状基因标记分别用如下反应体系进行扩增：
每个PCR反应体系20μL（体系中的各物质及终浓度如下）：20mmol·L-1Tris-HCl（pH8.4）、20mmol·L-1KCl、200μmol·L-1dNTPs、1.5mmol·L-1MgCl2、每条引物10pmol、TaqDNA聚合酶1.5U、模板DNA80ng。
每个PCR反应程序为94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸8min。扩增产物以1.5%的琼脂糖凝胶电泳分离检测，缓冲液体系为1×TBE溶液，180V电压电泳30分钟，溴化乙锭染色后，用GelDocXRSystem扫描成像并存入计算机。
实施例3、分子标记在辅助育种中的应用
一、亲本的基因型信息
亲本组配之前，必须了解供体亲本和轮回亲本的基因型信息和农艺性状表现。本发明使用的供体亲本，如中优9507、豫麦34、陕253、Sunstate、藁城8901、冀师02-1等均是非1BL/1RS易位系，并携带Dx5和Ppo-A1b基因，供体亲本基因型信息如表3所示。
本发明使用的轮回亲本具是当前主要推广品种，具有良好的丰产性和适应性，如中麦175、轮选987、周麦16、周麦18、周麦26、济麦22、烟农19、石4185、鲁原502等，均未携带Dx5基因。其中，轮选987、周麦16、周麦18、周麦26、石4185、鲁原502为1BL/1RS易位品种，轮回亲本基因型信息如表4所示。
表3为供体亲本基因型信息
注：+表示对应品种携带基因，-表示对应品种未携带基因。
表4受体（轮回亲本）基因型信息
注：+表示对应品种携带基因，-表示对应品种未携带基因。
二、分子标记在豫麦34/3*轮选987作为亲本进行辅助选择优质高产品种中的应用
1、杂交F1的获得
以小麦品种豫麦34（购自河南博奥种业有限公司）做供体（非轮回亲本），小麦品种轮选987（轮回亲本，购自北京市中农良种有限责任公司）做受体杂交组配F1代，收获F1代的种子。种植F1代的种子，得到F1代小麦植株。
2、回交一次
1）回交
以F1代植株做母本，选取40个单穗，人工去雄，与轮选987回交，收获BC1F1群体的种子，得到BC1F1代群体种子约1200粒。
2）分子标记筛选
从BC1F1代群体中选取含有分子标记Dx5、By8、SCAR和Ppo18的植株，记作BC1F1-A，具体方法如下：
将BC1F1代群体每个籽粒切取非胚部分，提取DNA，分别用实施例2的Dx5、By8、SCAR和Ppo18的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC1F1-A：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
且用引物对B扩增，得到527bp大小的PCR产物；
且用引物对C扩增，得到876bp大小的PCR产物；
且用引物对D扩增，得到1500bp大小的PCR产物；
共得到94粒BC1F1-A群体种子。
在温室盆栽种植BC1F1-A群体带胚的种子，得到BC1F1-A代群体。
3）表型鉴定
将BC1F1-A代群体植株与轮选987进行表型鉴定，选取符合如下1）-4）所有条件的BC1F1-A植株作为BC1F1-B：
（1）BC1F1-A生育期早于轮选987；
（2）BC1F1-A的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
（3）BC1F1-A的耐小麦白粉病性高于轮选987；
（4）BC1F1-A的株型与轮选987一致。
共得到37个BC1F1-B单株。
上述小麦白粉病检测方法参照地方标准DB51DB51/T1034—2010。
3、回交2次
1）回交
以BC1F1-B代植株做母本，继续选取40个单穗，人工去雄，与轮选987回交，收获BC2F1群体的种子。种植BC2F1代群体的种子，并进行编号，得到BC2F1代群体。
2）分子标记筛选
从BC2F1代群体中选取含有分子标记Dx5、By8、SCAR和Ppo18的植株，记作BC2F1-A，具体方法如下：
苗期分别提取1200株BC2F1叶片的DNA作为模板，分别用实施例2的Dx5、By8、SCAR和Ppo18的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F1-A：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
且用引物对B扩增，得到527bp大小的PCR产物；
且用引物对C扩增，得到876bp大小的PCR产物；
且用引物对D扩增，得到1500bp大小的PCR产物；
共得到316个BC2F1-A单株。
3）表型鉴定
将BC2F1-A代群体植株与轮选987进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的作为BC2F1-B：
（1）BC2F1-A生育期早于轮选987；
（2）BC2F1-A的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
（3）BC2F1-A的耐小麦白粉病性高于轮选987；
（4）BC2F1-A的株型与轮选987一致。
在BC2F1-A群体中选择出80个BC2F1-B群体单株。
4、自交
1）BC2F2的获得
（1）自交
将BC2F1-B植株自交，得到BC2F2代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F2群体与轮选987进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F2作为BC2F2-A：
A、BC2F2生育期早于轮选987；
B、BC2F2的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
C、BC2F2的耐小麦白粉病性高于轮选987；
D、BC2F2的株型与轮选987一致。
（3）分子标记
从BC2F2-A代群体中选取含有分子标记Dx5、By8、SCAR和Ppo18的植株，记作BC2F2-B，具体方法如下：
BC2F2-A群体每个入选单株随机选取5个籽粒并提取DNA作为模板，分别用实施例2的Dx5、By8、SCAR和Ppo18的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F2-B：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
且用引物对B扩增，得到527bp大小的PCR产物；
且用引物对C扩增，得到876bp大小的PCR产物；
且用引物对D扩增，得到1500bp大小的PCR产物；
共得到212个BC2F2-B单株。
2）BC2F3的获得
（1）自交
将BC2F2-B植株自交，得到BC2F3代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F3群体与轮选987进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F3作为BC2F3-A：
A、BC2F3生育期早于轮选987；
B、BC2F3的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
C、BC2F3的耐小麦白粉病性高于轮选987；
D、BC2F3的株型与轮选987一致。
（3）品质鉴定
将BC2F3-A群体与轮选987进行品质比较（国标GB/T17320-2013），选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于轮选987的BC2F3-A记作BC2F3-B；
揉面参数检测按照文献进行（刘建军，肖永贵，程敦公，李豪圣，刘丽，宋健民，刘爱峰，赵振东，何中虎。利用揉面特性鉴定小麦1BL／1RS易位系。作物学报，2009，1：79-85），具体如下：
将BC2F3-A各个株系实验室分析揉面参数，根据揉面参数的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽、带宽比4个主要指标判断品质特征，其中，揉面参数中衰落角>15度、峰值带宽<2cm、峰后1mm带宽<1.5cm、带宽比>1.8的株系将被淘汰；揉面参数中衰落角≤15度、峰值带宽≥2cm、峰后1mm带宽≥1.5cm、带宽比≤1.8的株系将被保留。
轮选987的揉面参数的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽、带宽比分别为20.4°、1.8cm、0.9cm和2.6。
例如，BC2F3-A1株系群体共获得45株，其中单穗大于6个共18株，剩余27株籽粒混合进行揉面参数测定，揉面参数中衰落角≤15度、峰值带宽≥2cm、峰后1mm带宽≥1.5cm、带宽比≤1.8，说明BC2F3-A1株系品质改良效果明显，保留BC2F3-A1。
根据品质分析结果，最终保留BC2F3-A群体的3个株系群，即BC2F3-A4、BC2F3-A10、BC2F3-A11。其中，BC2F3-A4株系群包含21株，BC2F3-A10株系群包含29株，BC2F3-A4株系群包含27株，记作BC2F3-B。
3）BC2F4的获得
（1）自交
将BC2F3-B自交，得到BC2F4群体。
（2）表型鉴定
将BC2F4群体与轮选987进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F4作为BC2F4-A：
A、BC2F4生育期早于轮选987；
B、BC2F4的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
C、BC2F4的耐小麦白粉病性高于轮选987；
D、BC2F4的株型与轮选987一致。
获得28个BC2F4-A株系。
（3）品质鉴定
将BC2F4-A群体与轮选987进行品质比较，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于轮选987的BC2F4-A记作BC2F4-B；
具体如下：BC2F4-B单株平均衰落角、平均峰值带宽、平均峰后1mm带宽和平均带宽比分别为14.1°、2.6cm、2.1cm和1.3。
轮选987的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为20.4°、1.8cm、0.9cm和2.6。
（4）分子标记鉴定
从BC2F4-B代群体中选取含有分子标记Dx5、By8、SCAR和Ppo18的植株，记作BC2F4-C，具体方法如下：
分别提取28个株系BC2F4-B籽粒的DNA作为模板，分别用实施例2的4个品质性状基因标记Dx5、By8、SCAR和Ppo18的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F4-C：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
且用引物对B扩增，得到527bp大小的PCR产物；
且用引物对C扩增，得到876bp大小的PCR产物；
且用引物对D扩增，得到1500bp大小的PCR产物；
共得到212个BC2F4-C单株。
4）BC2F5的获得
（1）自交
将BC2F4-C自交，得到BC2F5代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F5群体与轮选987进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F5作为BC2F5-A：
A、BC2F5生育期早于轮选987；
B、BC2F5的单株穗数和单穗粒数均大于轮选987；
C、BC2F5的耐小麦白粉病性高于轮选987；
D、BC2F5的株型与轮选987一致。
（3）品质鉴定
将BC2F5-A群体与轮选987进行品质比较，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于轮选987的BC2F5-A，即为中麦998和中麦1062。
具体如下：
中麦998的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为13.8°、2.8cm、2.1cm和1.4；
中麦1062的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为12.6°、2.8cm、2.2cm和1.5；
轮选987的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为20.4°、1.8cm、0.9cm和2.6。
5、产量检测
中麦998、中麦1062和对照品种轮选987选择5个试验点进行产量检测和品质分析，品质分析采用国标GB/T17320-2013的方法进行。
结果如下：
中麦998：2009-2010年平均亩产482.2公斤，比对照品种轮选987增产10.1%，5个试验点均表现增产。
中麦998品质分析为蛋白质含量13.6%，吸水率60.5%，湿面筋30%，形成时间3.9分钟，稳定时间10分钟。轮回亲本轮选987的品质结果为蛋白质含量8.9%，吸水率40.2%，湿面筋15%，形成时间4.9分钟，稳定时间3分钟。显然中麦998的品质和产量均优于轮回亲本轮选987；达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
中麦1062：2010-2011年平均亩产491.2公斤，比对照品种轮选987增产6.1%，5个试验点中4个地点增产。品质分析为蛋白质含量15.7%，吸水率61.4%，湿面筋29.8%，形成时间3.3分钟，稳定时间8.3分钟。轮回亲本轮选987的品质结果为蛋白质含量8.1%，吸水率37.9%，湿面筋16.3%，形成时间3.2分钟，稳定时间4分钟。显然中麦998的品质和产量均优于轮回亲本轮选987；达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
由图1可以看出，这2个品系与轮回亲本轮选987存在表型差异，比轮选987早熟2-3天，单穗粒数比轮选987多2-3粒，株高适中，抗倒伏和抗病能力强。
轮选987的吸水率63.4%，形成时间2分钟，稳定时间1.7分钟；中麦998的吸水率65.4%，形成时间3.5分钟，稳定时间5.2分钟；中麦998的吸水率61.4%，形成时间5.5分钟，稳定时间10.7分钟。
三、分子标记在豫麦34/3*济麦22作为亲本进行辅助选择高产品种中的应用
1、杂交F1的获得
以豫麦34（购自河南博奥种业有限公司）做供体（非轮回亲本）、济麦22（轮回亲本，购自北京市中农良种有限责任公司）做受体亲本杂交组配F1代，收获F1代的种子。种植F1代的种子，得到F1代小麦植株。
2、回交一次
1）回交
以F1代植株做母本，选取40个单穗，人工去雄，与济麦22回交，收获BC1F1群体的种子，得到BC1F1代群体种子约1200粒。
2）分子标记筛选收获籽粒
从BC1F1代群体中选取含有分子标记Dx5的植株，记作BC1F1-A，具体方法如下：
将BC1F1代群体每个籽粒切取非胚部分，提取DNA，用实施例2的Dx5扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC1F1-A：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
共得到549粒BC1F1-A群体种子。
在温室盆栽种植BC1F1-A群体带胚的种子，得到BC1F1-A代群体。
3）表型鉴定
将BC1F1-A代群体植株与济麦22进行表型鉴定，选取符合如下1）-4）所有条件的BC1F1-A植株作为BC1F1-B：
（1）BC1F1-A生育期早于济麦22；
（2）BC1F1-A的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
（3）BC1F1-A的耐小麦白粉病性高于济麦22；
（4）BC1F1-A的株型与济麦22一致。
共得到37个BC1F1-B单株。
上述小麦白粉病检测方法参照地方标准DB51DB51/T1034—2010。
3、回交2次
1）回交
以BC1F1-B代植株做母本，继续选取40个单穗，人工去雄，与济麦22回交，收获BC2F1群体的种子。种植BC2F1代群体的种子，并进行编号，得到BC2F1代群体。
2）分子标记筛选
从BC2F1代群体中选取含有分子标记Dx5的植株，记作BC2F1-A，具体方法如下：
苗期分别提取1200株BC2F1叶片的DNA作为模板，用实施例2的Dx5的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F1-A：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
共得到764个BC2F1-A单株。
3）表型鉴定
将BC2F1-A代群体植株与济麦22进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的作为BC2F1-B：
（1）BC2F1-A生育期早于济麦22；
（2）BC2F1-A的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
（3）BC2F1-A的耐小麦白粉病性高于济麦22；
（4）BC2F1-A的株型与济麦22一致。
在BC2F1-A群体中选择出327个BC2F1-B群体单株。
4、自交
1）BC2F2的获得
（1）自交
将BC2F1-B植株自交，得到BC2F2代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F2群体与济麦22进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F2作为BC2F2-A：
A、BC2F2生育期早于济麦22；
B、BC2F2的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
C、BC2F2的耐小麦白粉病性高于济麦22；
D、BC2F2的株型与济麦22一致。
（3）分子标记
从BC2F2-A代群体中选取含有分子标记Dx5的植株，记作BC2F2-B，具体方法如下：
BC2F2-A群体每个入选单株随机选取5个籽粒并提取DNA作为模板，用实施例2的Dx5的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F2-B：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
共得到430个BC2F2-B单株。
2）BC2F3的获得
（1）自交
将BC2F2-B植株自交，得到BC2F3代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F3群体与济麦22进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F3作为BC2F3-A：
A、BC2F3生育期早于济麦22；
B、BC2F3的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
C、BC2F3的耐小麦白粉病性高于济麦22；
D、BC2F3的株型与济麦22一致。
（3）品质鉴定
将BC2F3-A群体与济麦22进行品质比较，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于济麦22的BC2F3-A记作BC2F3-B；
将BC2F3-A各个株系实验室分析揉面参数，根据揉面参数的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽、带宽比4个主要指标判断品质特征，其中，揉面参数中衰落角>15度、峰值带宽<2cm、峰后1mm带宽<1.5cm、带宽比>1.8的株系将被淘汰；揉面参数中衰落角≤15度、峰值带宽≥2cm、峰后1mm带宽≥1.5cm、带宽比≤1.8的株系将被保留。
济麦22的揉面参数的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽、带宽比分别为19.6°、2.1cm、1.3cm和1.9。
例如，BC2F3-A1株系群体共获得39株，其中单穗大于15个共18株，剩余24株籽粒混合测定揉面参数，揉面参数中衰落角≤15度、峰值带宽≥2cm、峰后1mm带宽≥1.5cm、带宽比≤1.8，说明BC2F3-A1株系品质改良效果明显，保留BC2F3-A1。
根据品质分析结果，最终保留BC2F3-A群体的19个株系群，即BC2F3（A2、A5、A6、A8、A10、A13、A14、A15、A19、A20、A21、A22、A23、A27、A29、A31、A32、A35、A39），这些株系共包含152个单株。
3）BC2F4的获得
3）BC2F4的获得
（1）自交
将BC2F3-B自交，得到BC2F4群体。
（2）表型鉴定
将BC2F4群体与济麦22进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F4作为BC2F4-A：
A、BC2F4生育期早于济麦22；
B、BC2F4的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
C、BC2F4的耐小麦白粉病性高于济麦22；
D、BC2F4的株型与济麦22一致。
获得58个BC2F4-A株系。
（3）品质鉴定
将BC2F4-A群体与济麦22进行品质比较，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于济麦22的BC2F4-A记作BC2F4-B；
具体如下：BC2F4-B单株的平均衰落角、平均峰值带宽、平均峰后1mm带宽和平均带宽比分别为8.1°、2.2cm、2.1cm和1.3。
济麦22的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为19.6°、2.1cm、1.3cm和1.9。
（4）分子标记鉴定
从BC2F4-B代群体中选取含有分子标记Dx5的植株，记作BC2F4-C，具体方法如下：
分别提取28个株系BC2F4-B籽粒的DNA作为模板，用实施例2的品质性状基因标记Dx5的扩增引物进行扩增，扩增体系为实施例2所示。
PCR扩增的程序为：94℃预变性5min；94℃变性1min，65℃退火1min，72℃延伸1min，36个循环；72℃延伸10min；10℃保存。
检测扩增产物，经过测序，选取符合如下条件的籽粒作为BC2F4-C：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
共得到43个BC2F4-C株系。
4）BC2F5的获得
（1）自交
将BC2F4-C自交，得到BC2F5代群体。
（2）表型鉴定
将BC2F5群体与济麦22进行表型比较，选取符合如下1）-4）所有条件的BC2F5作为BC2F5-A：
A、BC2F5生育期早于济麦22；
B、BC2F5的单株穗数和单穗粒数均大于济麦22；
C、BC2F5的耐小麦白粉病性高于济麦22；
D、BC2F5的株型与济麦22一致。
（3）品质鉴定
将BC2F5-A群体与济麦22进行品质比较，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于济麦22的BC2F5-A，即为济麦23和济麦24。
具体如下：济麦23的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为7.9°、2.3cm、2.1cm和1.3。
济麦24的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为9.6°、2.3cm、2.0cm和1.4.
济麦22的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比分别为19.6°、2.1cm、1.3cm和1.9。
5、产量检测
济麦23和济麦24和对照品种济麦22选择5个试验点进行产量检测和品质分析，品质分析采用国标GB/T17320-2013的方法进行。
结果如下：
济麦23：2010-2011年3个重复的平均亩产520.0公斤，比对照品种济麦22增产5.5%。2010-2011年3个重复的平均亩产595.1公斤，比对照品种济麦22增产4.7%。该品种春季生长较快，株型紧凑，茎秆弹性好，株高80cm左右，熟期较济麦22早1天。穗长方型，长芒，白粒，角质，籽粒较饱满，千粒重44g。籽粒蛋白质含量14.6%，面团形成时间4min，稳定时间18min，吸水率65.8％；达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
济麦24：2010-2011年3个重复的平均亩产527.1公斤，比对照品种济麦22增产6.2%。2010-2011年3个重复的平均亩产600.2公斤，比对照品种济麦22增产5.3%。该品种株型紧凑，茎秆弹性好，株高85cm左右，熟期较济麦22早2天。穗长方型，长芒，白粒，角质，籽粒饱满，千粒重45g。籽粒蛋白质含量15.6%，面团形成时间6min，稳定时间23min，吸水率64.2％；达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013。
由附图2可以看出，这2个品系与轮回亲本济麦22存在表型差异，比济麦22早熟1-2天，单穗粒数比济麦22多2-3粒，株高适中，抗倒伏和抗病能力强。附图2附图2是2012-2013年收获材料的品质分析的揉粉图中为显示，济麦22的吸水率64.4%，形成时间3.3分钟，稳定时间2.6分钟；济麦23的吸水率63.2%，形成时间4分钟，稳定时间17.2分钟；中麦998的吸水率62.3%，形成时间5.5分钟，稳定时间20.7分钟。

Claims (3)

1.一种辅助培育品质优良和/或高产小麦品种的方法，包括如下步骤：
1)将非轮回亲本小麦作为供体、轮回亲本小麦作为受体，进行回交转育，得到杂交F1；
2)先以杂交F1做母本，与轮回亲本小麦回交，得到BC1F1代群体；再选取符合分子鉴定和表型鉴定条件的BC1F1代株系，记作BC1F1-B代群体；
3)先以BC1F1-B做母本，继续与轮回亲本小麦回交，得到BC2F1代群体；再选取符合分子鉴定和表型鉴定条件的BC2F1代株系，记作BC2F1-B代群体；
4)先将BC2F1-B自交，得到BC2F2代群体；选取符合表型鉴定和分子鉴定条件的BC2F2代株系，记作BC2F2-B代群体；
5)先将BC2F2-B自交，得到BC2F3代群体；选取符合表型鉴定和品质鉴定条件的BC2F3代株系，记作BC2F3-B代群体；
6)先将BC2F3-B自交，得到BC2F4代群体；选取符合表型鉴定、品质鉴定和分子鉴定条件的BC2F4代株系，记作BC2F4-C代群体；
7)先将BC2F4-C自交，得到BC2F5代群体；选取符合表型鉴定和品质鉴定条件的BC2F5代株系，即为品质优良和/或高产小麦品种；
所述选取符合分子鉴定条件的方法包括如下步骤：为用引物组或PCR试剂组或试剂盒中的引物对分别对待鉴定群体单株进行PCR扩增，检测PCR扩增产物，选取符合如下至少一种条件的单株：
用引物对A扩增，得到450bp大小的PCR产物；
用引物对B扩增，得到527bp大小的PCR产物；
用引物对C扩增，得到876bp大小的PCR产物；
用引物对D扩增，得到1500bp大小的PCR产物；
所述高产小麦品种为产量高于轮回亲本小麦；
所述品质优良为达到小麦品种品质国家标准GB/T17320-2013；
所述引物组由引物对A、引物对B、引物对C和引物对D组成；
所述引物对A由序列表中序列1所示的引物和序列表中序列2所示的引物组成；
所述引物对B由序列表中序列3所示的引物和序列表中序列4所示的引物组成；
所述引物对C由序列表中序列5所示的引物和序列表中序列6所示的引物组成；
所述引物对D由序列表中序列7所示的引物和序列表中序列8所示的引物组成；
所述PCR试剂组由PCR试剂1、PCR试剂2、PCR试剂3和PCR试剂4组成；
所述PCR试剂1由所述引物组中的引物对A、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂2由所述引物组中的引物对B、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂3由所述引物组中的引物对C、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所述PCR试剂4由所述引物组中的引物对D、dNTP、DNA聚合酶和PCR扩增缓冲液组成；
所有所述引物对中各引物在其所在的PCR试剂中的浓度均为10pmol；
所述选取符合表型鉴定条件的方法包括如下步骤：观察待鉴定群体单株，选取符合如下(1)-(4)4种条件的单株：
(1)待鉴定群体单株生育期早于轮回亲本小麦；
(2)待鉴定群体单株的单株穗数和单穗粒数均大于轮回亲本小麦；
(3)待鉴定群体单株的耐小麦白粉病性高于轮回亲本小麦；
(4)待鉴定群体单株的株型与轮回亲本小麦一致；
所述选取符合品质鉴定条件的方法包括如下步骤：检测待鉴定群体单株的揉面参数，选取揉面参数中的衰落角、峰值带宽、峰后1mm带宽和带宽比均高于轮回亲本小麦的待鉴定群体单株。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述非轮回亲本为豫麦34，所述轮回亲本为轮选987小麦或济麦22。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述检测PCR扩增产物采用电泳检测；
所述PCR扩增的退火温度为65℃，退火时间为1min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105525008A (zh) * 2016-01-27 2016-04-27 四川农业大学 小麦小穗数qtl连锁的ssr分子标记及其应用
CN106191046B (zh) * 2016-08-24 2019-05-28 中国农业科学院作物科学研究所 一种野生稻染色体片段置换系的构建方法
CN110042170A (zh) * 2019-05-10 2019-07-23 石家庄市农林科学研究院 用于1bl/1rs 易位系小麦1bl/1rs染色体改良的分子标记检测体系及其应用
CN110214691B (zh) * 2019-07-11 2022-04-12 山东省农业科学院作物研究所 一种小麦产量与品质协同提高的劣汰选优选育方法
CN111411168B (zh) * 2020-05-07 2022-08-16 中国农业科学院作物科学研究所 一种用于培育优质小麦的亲本品种的筛选方法及其使用的引物组组合
CN112704005A (zh) * 2020-12-29 2021-04-27 石河子大学 小麦目标性状快速定向改良技术
CN113179884B (zh) * 2021-04-29 2022-05-10 山东省农业科学院作物研究所 一种基于多基因聚合培育黄淮麦区抗赤霉病高产小麦的方法
CN114164218B (zh) * 2021-11-30 2023-07-11 河南农业大学 小麦面团稳定时间基因、其检测标记及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1410433A (zh) * 2002-09-12 2003-04-16 复旦大学 一种特异性扩增引物及其标记小麦高分子谷蛋白亚基的方法
CN101760508A (zh) * 2008-11-19 2010-06-30 李祥 小麦-黑麦1bl/1rs易位系的鉴定方法研究
CN101760507A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 中国科学院成都生物研究所 一种通量鉴定小麦高分子量麦谷蛋白亚基的方法
CN101760534A (zh) * 2008-12-19 2010-06-30 曹淑兰 1bl/1rs易位系的鉴定方法
CN102599047A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 南京农业大学 一种分子标记辅助回交提高小麦抗赤霉病扩展的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1410433A (zh) * 2002-09-12 2003-04-16 复旦大学 一种特异性扩增引物及其标记小麦高分子谷蛋白亚基的方法
CN101760508A (zh) * 2008-11-19 2010-06-30 李祥 小麦-黑麦1bl/1rs易位系的鉴定方法研究
CN101760534A (zh) * 2008-12-19 2010-06-30 曹淑兰 1bl/1rs易位系的鉴定方法
CN101760507A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 中国科学院成都生物研究所 一种通量鉴定小麦高分子量麦谷蛋白亚基的方法
CN102599047A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 南京农业大学 一种分子标记辅助回交提高小麦抗赤霉病扩展的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1BL？1RS特异性分子标记的筛选及其对不同来源小麦品种1RS易位染色体的鉴定;唐怀君等;《作物学报》;20091112(第11期);2107-2115 *
多重PCR的建立及黄淮麦区主要品种品质相关基因的鉴定;万映秀等;《中国农业科学》;20080310(第03期);643-653 *
小麦品质性状分子标记多重PCR体系的建立;张晓科等;《作物学报》;20071012(第10期);1703-1710 *

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