CN110150140A - 一种糯小麦快速鉴定与选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种糯小麦快速鉴定与选育方法，主要是通过肉眼观察鉴别和碘液染色鉴定常规杂交转育F₂干燥后转变成的粉质籽粒来快速鉴定和选育糯小麦，加快糯小麦种质资源创新与育种进度。本发明适用于将角质化程度较高的优质普通小麦通过常规杂交转育成优质糯小麦，该方法利用糯小麦角质籽粒干燥后转变成粉质籽粒的特性，通过肉眼观察快速鉴别和选取常规杂交转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒，再结合碘液染色鉴定选取粉质籽粒的糯性，可以减少鉴定时间99％以上、减少试剂和人工等成本99％以上和提高选择效率90％以上，显著提高糯小麦转育鉴定与选择效率，有效解决糯小麦常规杂交转育时糯性鉴定技术瓶颈和选择效率极低等难题。

Description

一种糯小麦快速鉴定与选育方法

技术领域

本发明涉及一种糯小麦快速鉴定与选育方法，属于糯小麦遗传育种技术领域，具体地说是一种通过肉眼观察鉴别和碘液染色鉴定常规杂交转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒来快速鉴定和选育糯小麦的方法。

背景技术

由于近年来国内外小麦生产品质结构性不够合理，已导致全球小麦产能相对过剩。因而，培育品质突出的糯小麦，发展多元化特色产品，对促进小麦消费和解决产能相对过剩具有重要意义。小麦淀粉占籽粒58％-76％，并由20％-30％直链淀粉和70％-80％支链淀粉组成。普通小麦7AS、4AL和7DS染色体上含有3个颗粒结合淀粉合成酶基因(Wx)控制着小麦籽粒直链淀粉合成，当这3对基因全部缺失形成糯性隐性基因wx-A1、wx-B1和wx-D1时，将导致支链淀粉含量极高和直链淀粉含量极低(<2％)，表现为糯小麦。Nakamura等1995年通过小麦突变体Kanto107和江苏白火麦杂交，创制含3对糯性隐性基因的糯小麦新型种质资源。目前国内外育成并推广了一批糯小麦新品种，已广泛应用于食品加工等领域。

由于糯小麦具有3对糯性隐性基因、支链淀粉含量极高和直链淀粉含量极低等特点，因而在糯小麦遗传育种中，鉴定糯小麦与普通小麦常规杂交转育后代的糯小麦籽粒糯性时，通常采用分子标记法和碘液染色法。分子标记法是通过检测3对糯性隐性基因紧密连锁的分子标记来辅助选择糯小麦，具有准确鉴定糯性基因个数及位点、不受环境条件干扰等优点。碘液染色法是通过碘遇直链淀粉呈现深蓝色、遇支链淀粉呈现棕红色来区分普通小麦和糯小麦，在实践中通常用碘液染色切开的籽粒远胚端剖面胚乳进行糯性鉴定。

在糯小麦育种实践中，常常需要将优良普通小麦品种与糯小麦进行常规杂交转育。然而，在普通小麦与糯小麦常规杂交转育F₂籽粒群体中，糯小麦籽粒所占比例极低，理论值上只有1/64。鉴定糯性用分子标记法具有提取DNA鉴定所需时间长、人工和试剂等成本高、选择效率低等缺点，碘液染色法切籽粒费时、选择效率低和损伤种子导致发芽率低等问题也突出。综上所述，糯小麦常规杂交转育时糯性鉴定技术瓶颈十分明显，育种选择效率也极低。利用糯小麦角质籽粒干燥后转变为粉质籽粒的特性，通过肉眼观察快速鉴别和碘液染色鉴定分离时代中糯小麦籽粒，具有直观、简单和快速等优点，解决了分子标记鉴定时间长、成本高和效率低，碘液染色鉴定全部籽粒费时、效率低等等技术问题，可以提高糯小麦转育鉴定与选择效率，是加快糯小麦优异种质资源创新与育种进度的关键。目前为止，尚未见到该项技术的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种糯小麦快速鉴定与选育方法，主要是通过肉眼观察鉴别和碘液染色鉴定常规杂交转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒来快速鉴定和选育糯小麦，加快糯小麦种质资源创新与育种进度。

本发明利用肉眼观察鉴别和碘液染色鉴定糯小麦转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒来提高糯小麦转育鉴定与选择效率，具体技术方案如下：

第一步是选取角质普通小麦新品种或品系，与收获时籽粒为角质的糯小麦新品种或品系进行正交或反交产生F₁；

第二步是繁殖正交或反交F₁籽粒，收获获得F₂籽粒；

第三步是干燥F₂全部籽粒，通过肉眼快速鉴别和选取转变成粉质的籽粒；

第四步是碘液染色鉴定选取粉质籽粒的糯性；

第五步是繁育糯小麦籽粒和选择优良单株，培育糯小麦新品种或品系。

本发明是一种能提高糯小麦转育鉴定和选择效率的育种方法，适用于将角质化程度较高的优质普通小麦通过常规杂交转育成优质糯小麦，该方法利用糯小麦角质籽粒干燥后转变成粉质籽粒的特性，通过肉眼观察快速鉴别和选取普通小麦与糯小麦常规杂交转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒，再结合碘液染色鉴定选取粉质籽粒的糯性，可以减少鉴定时间99％以上、减少试剂和人工等成本99％以上和提高选择效率90％以上，显著提高糯小麦转育鉴定与选择效率，有效解决糯小麦常规杂交转育时糯性鉴定技术瓶颈和选择效率极低等难题。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体技术方案，以下实施例的具体的步骤为：

(1)亲本选取与杂交：选取角质优质普通小麦新品种或品系为父本或母本，与收获时籽粒为角质的糯小麦新品种或品系为母本或父本进行正交或反交产生常规杂交转育F₁。小麦籽粒角质划分标准：籽粒外观透明、角质化程度高和剖面全是角质胚乳或角质胚乳大于3/4为角质，籽粒外观比较透明、角质化程度较高和剖面角质胚乳小于3/4而大于1/4为半角质，籽粒外观不透明、角质化程度极低和剖面角质胚乳小于1/4或全是粉质胚乳为粉质。

(2)繁殖获得F₂分离群体：繁殖正交或反交F₁籽粒，收获获得常规杂交转育F₂角质籽粒群体，理论上包含了1/64糯小麦、62/64部分糯小麦和1/64普通小麦。

(3)肉眼观察鉴别糯小麦：对刚收获常规杂交转育F₂籽粒进行自然干燥或烘干干燥，直至全部透明角质籽粒中分离出约1/64不透明粉质籽粒，通过肉眼快速鉴别和选取干燥后转变成粉质籽粒的糯性。

(4)碘液染色鉴定糯小麦：用刀片将选取的全部粉质化糯性籽粒远胚横向切掉，放入2％KI与0.2％I₂混合溶液(或医用碘酒加水稀释含0.2％I₂的碘酒稀释液)中浸泡籽粒横切剖面5-8min，用镊子翻转籽，观察籽粒远胚乳剖面胚乳颜色变化，鉴定出糯小麦籽粒。当横切剖面胚乳呈粉红色或棕红色糯小麦籽粒，籽粒横切剖面胚乳呈现蓝色、深蓝色或黑色为部分糯小麦和普通小麦籽粒。

(5)选育糯小麦：继续繁育成功转育糯小麦籽粒和选择优良糯小麦单株，培育糯小麦新品种或品系。

具体的：

第一套常规杂交转育糯小麦快速鉴定与品种选育方法：

实施例2

第二套常规杂交转育糯小麦快速鉴定与品种选育方法：

本发明人应用碘液染色逐粒鉴定糯小麦常规杂交转育F2籽粒的方法，已育成了渝L-1、12LF6-12等糯小麦新品系在收获贮藏时籽粒外观表现为透明的角质或半角质，但经过一段时间贮藏自然干燥后，播种前所有糯小麦品系籽粒外观都表现为不透明的粉质，切开籽粒剖面碘液染色为糯小麦。应用本技术发明的方法，在角质籽粒普通小麦新品种与渝L-1、12LF6-12等糯小麦新品系进行常规杂交转育时，通过肉眼快速鉴别干燥粉质化转变籽粒，用碘液染色鉴定时90％以上粉质化籽粒为糯小麦，已培育出渝麦20、渝麦21等糯小麦新品系参加了重庆市区试。

Claims (2)

1.一种糯小麦快速鉴定与选育方法，其特征在于，通过肉眼观察鉴别和碘液染色鉴定常规杂交转育F₂干燥后转变成粉质的籽粒来快速鉴定和选育糯小麦。

2.根据权利要求1所述的一种糯小麦快速鉴定与选育方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步、选取角质普通小麦新品种或品系，与收获时籽粒为角质的糯小麦新品种或品系进行正交或反交产生F₁；

第二步、繁殖正交或反交F₁籽粒，收获获得F₂籽粒；

第三步、干燥F₂全部籽粒，通过肉眼快速鉴别和选取转变成粉质的籽粒；

第四步、碘液染色鉴定选取粉质籽粒的糯性；

第五步、繁育糯小麦籽粒和选择优良单株，培育糯小麦新品种或品系。