CN106688877A - 一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于作物育种技术领域；主要涉及一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法。本发明以法国小麦种质NSA00‑0061为母本、鲁原202为父本进行第一次杂交，获得杂交种子；以杂交种子为母本、济麦22为父本进行第二次杂交，得到F1代种子；将F1代种子进行种植选育。由于NSA00‑0061熟期较国内品种晚15天以上，与鲁原202杂交得到的杂交后代仍旧表现晚熟；通过进行第二次杂交，且第二次杂交的父本为济麦22，使得所获得的F1代种子的成熟期缩短至与国产小麦种质的成熟期一致。本发明将国外种质中的亚基“5+10”转入到国内材料中，成功实现国外小麦亚基与国内小麦种质亚基的聚合，多种亚基的聚合使得小麦种质具备了强筋的优良品质。

Description

一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法
技术领域
本发明属于作物育种技术领域；主要涉及一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法。
背景技术
我国是世界小麦生产和消费第一大国，在世界谷物市场占有举足轻重的地位。通过育种家多年的努力，我国小麦的产量水平稳步提高，但是我国小麦品质育种的总体水平与国外相比存在着明显差距。近年来随着我国农业生产的发展，农产品增加，小麦的商品率越来越高，城乡人民对小麦品质提出越来越高的要求。为了满足对优质小麦的需求，我国小麦进口量已占到全国小麦供给量的1/10左右。
在优质专用小麦品种选育方面我国起步较晚，育出品种较少，目前对于优质小麦的需求仍然依靠济南17、师栾02-1等老品种，后续优质专用品种匮乏。我国优质小麦的谷蛋白含量并不低，但是谷蛋白的质量却不能满足优质面包的需求，主要原因是我们的面筋强度达不到要求。目前，我国大部分推广品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成以Null，7+8，7+9，2+12这样的劣质亚基组合居多，含优质亚基组合的品种比例较小，不能满足对优质面包、面条、饺子的加工需求。
法国小麦种质高分子量麦谷蛋白亚基组成类型非常丰富，并且具有多种稀有的高分子量麦谷蛋白亚基组合类型，法国小麦具有较好的加工品质，能够满足制作面包的要求，并且法国小麦籽粒为红色，烘焙研究表明红色籽粒的优质小麦烘焙出的面包具有特殊的香味。但是，由于法国小麦种质的生育期达到300天以上，抽穗期较山东当地品种晚15～20天，花期不遇，非常难以利用；即使杂交成功，后代材料同样表现晚熟或者是品质较差；正是由于这些原因，国内很多单位虽然引进了法国小麦种质，但都没能成功利用。
发明内容
本发明的目的是，利用法国小麦种质，通过选择合适的父、母本以提供一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法，解决当前我国优质强筋专用小麦品种匮乏的问题。
为了从法国小麦种质和我国小麦种质中选择合适父、母本进行杂交育种以获得早熟强筋优质小麦种质，发明人进行了大量的杂交实验，历时十多年，最终发现：以法国小麦种质NSA00-0061作为母本、以鲁原202作为父本进行杂交获得杂交种，然后以杂交种为母本、以济麦22为父本进行第二次杂交获得F1代种子，然后经过选育能获得红粒早熟强筋小麦种质。
本发明的技术方案是：
一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法，包括以下步骤：
第一、杂交
以法国小麦种质NSA00-0061为母本、鲁原202为父本进行第一次杂交，获得杂交种子；以杂交种子为母本、济麦22为父本进行第二次杂交，得到F1代种子；
由于NSA00-0061熟期较国内品种晚15天以上（晚熟），与鲁原202杂交得到的杂交后代仍旧表现晚熟；通过进行第二次杂交，且第二次杂交的父本为济麦22（而不是鲁原202），使得所获得的F1代种子的成熟期缩短至与国产小麦种质的成熟期一致；即获得了早熟小麦种质；
第二、选育
将F1代种子进行种植选育，选育标准包含：是否含有亚基“5+10”。
本发明将国外种质中的亚基“5+10”转入到国内材料中，成功实现国外小麦亚基与国内小麦种质亚基的聚合，多种亚基的聚合使得小麦种质具备了强筋的优良品质，满足面粉生产企业和食品加工企业对优质小麦的需求。
上述方法，选育标准还包含：角质率>80%、蛋白质含量>13.5%、农艺性状、产量、成熟期、抗病抗逆性和加工品质。
其中，选育可以通过以下方式完成，包括以下步骤：
2.1）将F1代种子种植于选种圃，单株收获、单株脱粒，选择含有亚基“5+10”的单株，得到F2代种子；
2.2）将F2代种子进行种植选育，
选取矮秆、早熟、繁茂性好、抗病抗逆性好的单株，单株收获、单株脱粒，从中选取角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的单株，得到F3代种子；
所述矮秆是指株高与对照材料济麦22相仿，通常在82cm以下；
早熟是指成熟期不能晚于对照材料济麦22；
繁茂性好是指分蘖成穗能力强，单株成穗较多并且穗子结实性好；
抗病抗逆性好是指对锈病、白粉病抗性好，越冬抗冻性好，茎秆强韧抗倒伏能力好；
2.3）将F3代种子采用与F2代相同的方法进行种植和选择，得到F4代种子；
2.4）F4代种子采用株行种植，根据农艺性状选取优秀单株进行单株收获，选择含有“5+10”亚基并且角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的单株，然后将所选单株所在行进行加工品质综合评价，筛选出所在行的加工品质综合评价高的单株，得到F5代种子；
所述加工品质综合评价高是指稳定时间在10min以上，粉质质量指数大于120，沉淀值大于42ml；
2.5）F5代种子采用株行种植，选取产量性状好、综合抗性好、茎秆强度好的单行进行收获；
所述产量性状好是指单株分蘖成穗较多无效穗少，株型结构好，麦穗结实性好，粒重高且粒形好；
综合抗性好、茎秆强度好是指对锈病、白粉病抗性好，越冬抗冻性好，茎秆强韧抗倒伏能力好；
2.6）将收获的单行进行多点异地小区产量鉴定，筛选出综合指标符合要求的小麦新品种；
采用该具体选育方式能选育出面团流变学特性能达到稳定时间>15min且拉伸面积>120cm2的早熟强筋优质小麦种质。
本发明中，
可以利用SDS-PAGE蛋白质电泳检测小麦种子是否含有亚基“5+10”；
可以通过剖粒观察和近红外检测的方式测定小麦种子的角质率和蛋白质含量；
可以利用揉混仪、粉质仪和沉淀值测定仪检测小麦种子粉质的稳定时间、质量指数和沉淀值。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种红粒强筋优质小麦的育种方法，首次以法国小麦种质NSA00-0061成功培育出了红粒优质强筋小麦种质，实现了法国优质强筋小麦种质在中国的育种利用，解决了法国小麦种质难以在国内进行育种利用及当前我国优质强筋专用小麦品种匮乏的问题。本发明所利用的法国小麦种质NSA00-0061含有优质亚基“5+10”，是一个适合加工面包的红粒小麦种质，本发明将法国小麦种质中的“5+10”亚基通过杂交和选择引入到了国内品种中，育成了面团流变学特性优秀（稳定时间>15min、拉伸面积>120cm2）红粒优质强筋小麦新品种鲁原309。
具体实施方式
结合具体实施例，对本发明进一步说明：
1、选用法国小麦种质NSA00-0061作为母本，该种质含有优质亚基“5+10”，稳定时间可以达到20min以上，粒色为红色，面包加工品质优良，选用高产、大穗、抗倒伏材料鲁原202做父本进行第一次杂交，得到杂交种子；
由于NSA00-0061熟期较国内品种晚15天以上，与鲁原202杂交得到的杂交后代仍旧表现晚熟，因此还需要再次与国内种质进行一次杂交，进一步对成熟期进行改良；
以得到的杂交种子为母本，以高抗白粉病的高产、广适型品种济麦22为父本进行第二次杂交，得到NSA00-0061/鲁原202//济麦22的F1代种子；
2、将F1代种子种植于选种圃，材料单株收获、单株脱粒，利用SDS-PAGE蛋白质电泳检测出含有优质亚基“5+10”的单株，得到F2代种子；
3、将含有优质亚基“5+10”的单株在F2代进行株行种植，选取矮秆、早熟、繁茂性好、抗病抗逆性好的单株进行收获，通过剖粒观察和近红外检测，测定单株的角质率和蛋白质含量，从中选取角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的单株，得到F3代种子；
4、F3代种子的种植和选择采用与F2代相同的方法，得到F4代种子；
5、F4代种子采用株行种植，根据农艺性状选取优秀单株（株型结构好、成穗多、结实性好、综合抗性好）进行整株收获，通过剖粒观察、近红外检测和SDS-PAGE电泳，筛选出含有“5+10”亚基，并且角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的优质单株；
将所选出的优质单株的所在行进行混收混脱，磨粉后利用揉混仪、粉质仪和沉淀值测定仪检测粉质的稳定时间、质量指数和沉淀值，对株行的加工品质进行综合评价；筛选所在行加工品质综合评价高（稳定时间>10min，粉质质量指数>120，沉淀值>42ml）的优秀单株，得到F5代种子；
6、F5代种子采用株行种植，选取产量性状好、综合抗性好、茎秆强度好的优秀单行进行收获，得到F6代种子；
7、将收获的F6代种子单行在章丘、桓台进行小区产量鉴定，并对收获的籽粒进行全面的品质分析，从而获得了红色籽粒，综合性状优良，综合抗性好，产量三因素协调，小区测产可达691.89公斤/亩，较对照济麦22增产7.36%，面团流变学特性好（稳定时间15~25min，拉伸面积110~150cm2），面包烘焙、面条和水饺制作评价高（85分以上），品种指标达到国家强筋优质小麦标准的小麦新品种鲁原309筛选出高产潜力大、加工品质优良的小麦新品种。

Claims (6)

1.一种红粒早熟强筋优质小麦的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一、杂交
以法国小麦种质NSA00-0061为母本、鲁原202为父本进行第一次杂交，获得杂交种子；以杂交种子为母本、济麦22为父本进行第二次杂交，得到F1代种子；
第二、选育
将F1代种子进行种植选育，选育标准包含：是否含有亚基“5+10”。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，选育标准还包含：角质率>80%、蛋白质含量>13.5%、农艺性状、产量、成熟期、抗病抗逆性和加工品质。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，选育包括以下步骤：
2.1）将F1代种子种植于选种圃，单株收获、单株脱粒，选择含有亚基“5+10”的单株，得到F2代种子；
2.2）将F2代种子进行种植选育，
选取矮秆、早熟、繁茂性好、抗病抗逆性好的单株，单株收获、单株脱粒，从中选取角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的单株，得到F3代种子；
所述矮秆是指株高与对照材料济麦22相仿，通常在82cm以下；
2.3）将F3代种子采用与F2代相同的方法进行种植和选择，得到F4代种子；
2.4）F4代种子采用株行种植，根据农艺性状选取优秀单株进行单株收获，选择含有“5+10”亚基并且角质率>80%、蛋白质含量>13.5%的单株，然后将所选单株所在行进行加工品质综合评价，筛选出所在行的加工品质综合评价高的单株，得到F5代种子；
2.5）F5代种子采用株行种植，选取产量性状好、综合抗性好、茎秆强度好的单行进行收获；
2.6）将收获的单行进行多点异地小区产量鉴定，筛选出综合指标符合要求的小麦新品种。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，利用SDS-PAGE蛋白质电泳检测小麦种子是否含有亚基“5+10”。
5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，通过剖粒观察和近红外检测的方式测定小麦种子的角质率和蛋白质含量。
6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，利用揉混仪、粉质仪和沉淀值测定仪检测小麦种子粉质的稳定时间、质量指数和沉淀值。
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