CN108770682A - 一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于小麦育种技术领域，具体涉及一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法。该方法选择抗雪霉叶枯病的小麦品种作为母本，选择性状优良的小麦品种作为父本，将父本与母本杂交，收获杂种一代种子F₁；并与回交、自交等步骤联合使用；在种植杂种一代种子F₁、杂种二代种子F₂、回交一代种子BC₁前，先将小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液中进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，即时筛除感病种子，减少种植样本数，简化育种步骤，可提高目的性状的育种效率。

Description

一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法

技术领域

本发明属于小麦育种技术领域，具体涉及一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法。

背景技术

小麦是人类生活中不可缺少的农作物，分布在我国各个区域。小麦作为我国最重要的口粮之一，其产业发展直接关系到粮食产业的发展。随着科学技术的不断发展，不断的有新小麦品种被育出。但是由于我国乃至世界对小麦的产量需求较高，因此，大多数育种工作者均是以提高小麦产量为主要育种目标，抗性仅作为辅助育种目标。

雪霉枯叶病是小麦的常见病害之一，这种病害会导致小麦麦芽腐烂、幼苗枯萎、叶子枯黄等症状，最终致使小麦死亡，影响小麦产量。虽然可通过喷施化学农药等方式来避免或者减轻小麦雪霉枯叶病害，但是由于现有技术中大多数农药均有毒性且难降解，长时间使用会影响到土壤结构，人类频繁接触农药也有潜在的健康威胁，而雪霉枯叶病抗性小麦品种本身对该病的抗性，种植抗性小麦品种可从源头上减少该病害的发生至关重要，因此雪霉枯叶病抗性小麦新品种也就成了迫在眉睫的育种工作。

现有技术中，杂交方式是新品种选育的首选方法，其依赖自然条件下优良基因的组合，可选育出性状稳定遗传的优良新品种。常规的杂交方式在自然环境中进行，其选择抗性父本和母本进行杂交，然后将杂交的后代进行自然种植的抗性鉴定。但是，自然种植的抗性鉴定是在自然环境下诱发雪霉枯叶病，由于不同地点的湿度、温度等环境因素不同，有些地方不易发病，会导致假阳性结果的出现，筛选出实际上不具备抗性的植株，增加了后续育种工作的难度，降低了育种效率。

发明内容

本发明提供的一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，在种植后代种子之前进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，即时筛除感病种子，减少种植样本数，简化育种步骤，可提高雪霉叶枯病抗性性状的育种效率。

本发明的目的是提供一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，包括以下步骤：

S1，选择抗雪霉叶枯病的小麦品种作为母本，选择性状优良的小麦品种作为父本，将父本与母本杂交，收获杂种一代种子F₁；

S2，对杂种一代种子F₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₁种植于大田中，选择性状优良的植株种子混收，得到杂种二代种子F₂；

S3，对杂种二代种子F₂进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的母本和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₂种植于大田中，选择性状优良的F₂单株作为新的父本，与S1中母本回交，得到回交一代种子BC₁；

S4，对回交一代种子BC₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的父本和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的BC₁种植于大田中，选择性状优良的BC₁单株作为新的母本，与S1中父本回交，得到回交二代种子BC₂；

S5，种植回交二代种子BC₂，自交3～4个世代，选择性状稳定、优良且抗雪霉叶枯病的小麦，形成若干品系，对形成的品系进行田间试验，选出最佳品系作为小麦新品种；

S2～S4中，雪霉叶枯病抗性鉴定处理的步骤如下：

将小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液中10～24h，取出种子后吸干小麦种子表面水分，得到雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的种子；其中，所述雪腐格氏霉粗毒素溶液是由雪腐格氏霉的发酵液稀释而成的。

优选的，上述雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，所述雪腐格氏霉粗毒素溶液的制备方法如下：将活化的雪腐格氏霉菌株孢子接入液体发酵培养基中，17℃发酵培养20天，过滤，收集的滤液经灭菌处理，得到雪腐格氏霉粗毒素溶液；所述液体发酵培养基为PD培养基，或者由PD培养基与10°Bx麦芽汁培养基按照1:1的体积比例混合而成。

优选的，上述雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，将小麦种子浸泡于10～500倍稀释的雪腐格氏霉粗毒素溶液中。

与现有技术相比，本发明提供的雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法具有以下

有益效果：

1、本发明经试验验证证明，雪腐格氏霉粗毒素溶液对小麦种子的萌发和发芽生长均有一定影响，对抗病品种影响较小，而对感病品种影响较大，我们利用雪腐格氏霉粗毒素溶液对感病小麦种子、植株有生长抑制作用的原理，在种植杂种一代种子F₁、杂种二代种子F₂、回交一代种子BC₁前先进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，种植后感病种子无法正常发芽或者成长，避免了最终收获到感病种子，即时筛除感病种子，减少种植样本数，简化育种步骤，可提高目的性状的育种效率。小麦种子表面残留的雪腐格氏霉粗毒素也不会影响其他种子的生长。

2、我们发现麦芽汁与PD培养基中的营养成分互补，更适用于雪腐格氏霉菌株的生长，有利于雪腐格氏霉粗毒素溶液的产生，为育种的顺利进行奠定了基础。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。

本发明提供的一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法包括以下实施例。

实施例1

一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，包括以下步骤：

S1，选择抗雪霉叶枯病的小麦品种小偃6号作为母本，选择性状优良(抗倒伏)的小麦品种百农207作为父本，将父本与母本杂交，收获杂种一代种子F₁；

S2，对杂种一代种子F₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₁种植于大田中，选择长势好性状优良的植株种子混收，得到杂种二代种子F₂；

S3，对杂种二代种子F₂进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的母本小偃6号和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₂种植于大田中，选择长势好性状优良的F₂单株作为新的父本，与S1中母本小偃6号回交，得到回交一代种子BC₁；

S4，对回交一代种子BC₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的父本百农207和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的BC₁种植于大田中，选择长势好性状优良的BC₁单株作为新的母本，与S1中父本百农207回交，得到回交二代种子BC₂；

S5，种植回交二代种子BC₂，自交3～4个世代，选择性状稳定、优良且抗雪霉叶枯病的小麦，形成10个品系，对形成的10个品系进行田间试验鉴定，选出最佳品系作为小麦新品种；经田间抗雪霉叶枯病鉴定，经田间病圃种植鉴定，小麦新品种的抗雪霉叶枯病且植株高度80cm左右，抗倒伏；

S2～S4中，雪霉叶枯病抗性鉴定处理的步骤如下：

将小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液中10h，取出种子后用滤纸吸干小麦种子表面水分(以种子表面看不到明显的水珠为准)，得到雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的种子，种植到大田中即可；其中，所述雪腐格氏霉粗毒素溶液是由雪腐格氏霉的发酵液稀释而成的；所述雪腐格氏霉粗毒素溶液的制备方法如下：将活化的雪腐格氏霉菌株孢子接入液体发酵培养基中，17℃静置发酵培养(光照强度1500lx，光周期12h光/12h暗)20天，快速定性滤纸过滤，收集的滤液经121℃灭菌处理20min，得到雪腐格氏霉粗毒素溶液；所述液体发酵培养基为由PD培养基与10°Bx麦芽汁培养基按照1:1的体积比例混合而成。

需要说明的是，本发明提供的一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，将小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液中10～24h均可，所述液体发酵培养基也可采用PD培养基，下面列举一些实验进行效果说明。

一、不同稀释倍数雪腐格氏霉粗毒素溶液对小麦种子的影响

我们采用实施例1的方法制备得到雪腐格氏霉粗毒素溶液，分别稀释10倍、20倍、50倍、100倍、500倍和1000倍，以小偃6号小麦种子作为研究对象，研究不同稀释倍数的溶液对小麦种子胚根生长率的影响，将种子经常规消毒处理后，浸泡于体积分数1％的过氧化氢溶液中24h，得到露白的麦粒，分别将露白的麦粒置于不同稀释倍数的雪腐格氏霉粗毒素溶液中48h，作为实验组，将露白的麦粒置于无菌水中的作为对照组；雪腐格氏霉粗毒素溶液或无菌水不能漫过麦粒上表面。分别测量对照组和实验组的胚根长度，取各组胚根长度的平均值进行计算，胚根生长率(％)＝实验组胚根长度/对照组胚根长度×100％。结果如表1所示，雪腐格氏霉粗毒素溶液对小麦胚根的生长具有影响，且稀释倍数不同，胚根生长率也不同，因此，在具体的育种过程中，我们采用雪腐格氏霉粗毒素溶液浸泡小麦种子，可对小麦种子的抗雪霉叶枯病性进行一次筛选，使抗性良好的种子才能长势良好，既减少了后续步骤处理种子的数量，减少工作量，也减少了自然诱发雪霉叶枯病假阳性的几率。

表1不同稀释倍数对小麦种子胚根生长率的影响

二、不同浸泡时间对小麦的影响

将小偃6号小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液(实施例1制备的溶液)10倍稀释液中2h、6h、10h、24h、48h后，记录露白麦粒幼芽嫩绿健康的种子数量，计算正常萌发率，即100粒种子的发芽数，结果如表2所示。结果显示，2h时最低，主要是因为浸泡时间不够，影响了萌发率，10～24h萌发率最高。

而我们以高感雪腐格氏霉的扬麦12号小麦作为实验对象，浸泡于10倍稀释液中，得到的幼芽嫩绿健康的种子数量为0。所以我们选择一个较高萌发率的浸泡时间，既能筛除不抗雪腐格氏霉粗毒素的小麦，也不影响有抗性小麦的生长。

表2不同浸泡时间对小麦正常发芽率的影响

浸泡时间(h)	萌发率(％)
		2	23.1
6	58.3
		10	85.4
24	81.2
		48	40.7

三、不同培养基对雪腐格氏霉菌株生长的影响

将活化的雪腐格氏霉菌株孢子接入液体发酵培养基中，17℃静置发酵培养(光照强度1500lx，光周期12h光/12h暗)20天，快速定性滤纸过滤，收集的滤液经121℃灭菌处理20min，得到雪腐格氏霉粗毒素溶液；所述液体发酵培养基为PD培养基或者由PD培养基与10°Bx麦芽汁培养基按照1:1的体积比例混合而成。分别计算100ml发酵液中收集到的菌体的干重，结果显示，PD培养基收集得到的菌体干重为600mg，PD培养基与10°Bx麦芽汁培养混合后的培养基收集得到的菌体干重为700mg，麦芽汁与PD培养基中的营养成分互补，更适用于雪腐格氏霉菌株的生长。

需要说明的是，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例及效果，尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，选择抗雪霉叶枯病的小麦品种作为母本，选择性状优良的小麦品种作为父本，将父本与母本杂交，收获杂种一代种子F₁；

S2，对杂种一代种子F₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₁种植于大田中，选择性状优良的植株种子混收，得到杂种二代种子F₂；

S3，对杂种二代种子F₂进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的母本和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的F₂种植于大田中，选择性状优良的F₂单株作为新的父本，与S1中母本回交，得到回交一代种子BC₁；

S4，对回交一代种子BC₁进行雪霉叶枯病抗性鉴定处理，并将S1中选择的父本和雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的BC₁种植于大田中，选择性状优良的BC₁单株作为新的母本，与S1中父本回交，得到回交二代种子BC₂；

S5，种植回交二代种子BC₂，自交3～4个世代，选择性状稳定、优良且抗雪霉叶枯病的小麦，形成若干品系，对形成的品系进行田间试验，选出最佳品系作为小麦新品种；

S2～S4中，雪霉叶枯病抗性鉴定处理的步骤如下：

将小麦种子浸泡于雪腐格氏霉粗毒素溶液中10～24h，取出种子后吸干小麦种子表面水分，得到雪霉叶枯病抗性鉴定处理后的种子；其中，所述雪腐格氏霉粗毒素溶液是由雪腐格氏霉的发酵液稀释而成的。

2.根据权利要求1所述的雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，其特征在于，所述雪腐格氏霉粗毒素溶液的制备方法如下：将活化的雪腐格氏霉菌株孢子接入液体发酵培养基中，17℃发酵培养20天，过滤，收集的滤液经灭菌处理，得到雪腐格氏霉粗毒素溶液；所述液体发酵培养基为PD培养基，或者由PD培养基与10°Bx麦芽汁培养基按照1:1的体积比例混合而成。

3.根据权利要求2所述的雪霉叶枯病抗性小麦育种新方法，其特征在于，将小麦种子浸泡于10～500倍稀释的雪腐格氏霉粗毒素溶液中。