CN111972275B - 一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于小麦育种技术领域，特别涉及一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，生产利用流程大致为：筛选强优势杂交组合，然后将筛选的杂交组合分别转育双亲为蓝矮败，然后选育各自的蓝粒近等基因系，最后确定杂交制种组配方式，可以为两种：蓝矮败与另一品种的蓝粒近等基因系杂交大田制种得到蓝小麦杂交种，并直接播种大田生产应用。本发明解决了蓝矮败途径能否用于蓝小麦杂种优势利用问题，及如何利用进行大田生产应用的问题，方法简便，蓝小麦产量显著高于双亲及对照，便于推广应用。

Description

一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法

技术领域

本发明属于小麦育种技术领域，特别涉及一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法。

背景技术

蓝小麦在其糊粉层与胚乳中含有抗氧化功能的花青素，并能从土壤中富集锌、铁、碘、锰、铬、硒等对人体有益的微量元素，具有较强的保健功效。因而作为主食、并具有食疗保健功效的蓝小麦受到社会关注与市场追捧。但是过去受发展水平与认识水平的限制，蓝小麦的研究与生产相对滞后，相关研究与发明专利较少。

种质“蓝矮败”是一种新型小麦显性核不育系，该不育系其蓝粒（4D/4E）、矮秆（Rht₁₀）、花药败育（Ms₂）三个显性性状连锁在4D^#染色体的附加系单体上，也就是说蓝矮败是一种具有蓝粒、矮秆两个显性性状标记的附加系单体显性核不育系。该不育系经过田宁、蒲宗君、耿爱民等团队的相继研究，充分显示了该途径在小麦杂种优势利用方面的众多优点，但还没有人将蓝矮败用于蓝小麦杂种优势利用，其相关方法与技术仍处于空白状态。

蓝矮败与普通白粒小麦品种杂交时，同一麦穗上会结出蓝粒、与白粒两种颜色的籽粒，由于杂交后蓝粒为不育种子、白粒籽粒可育为大田生产利用的F₁种子，可以通过色选设备将蓝色的不育系经色选淘汰掉，但是用蓝粒品种做父本与蓝矮败杂交的F₁代，在杂交种中所有籽粒全为蓝色，无法用色选的方式将不育系剔除淘汰，如何对待和处理这些掩藏在杂交种中的不育系，则成为蓝小麦杂交种大田生产利用需要面对与解决的问题，成为蓝小麦杂交种能否利用蓝矮败途径进行制种与生产应用的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是克服背景技术的不足，提供一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，甲品种的蓝矮败与乙品种的蓝粒近等基因系进行杂交得到蓝小麦杂交种，或者乙品种的蓝矮败与甲品种的蓝粒近等基因系进行杂交得到蓝小麦杂交种；大田直接播种这种蓝小麦杂交种应用于农业生产。

优选的，所述甲品种和乙品种为筛选出的两个强优势杂交组合品种。所述强优势杂交组合至少包括潍麦8号/青农2号组合、济南17/鲁麦23组合，但不限于此，对此也不做特殊限制。

所述强优势杂交组合的筛选方式最为普遍的做法为从普通小麦品种中筛选。选择部分主要普通小麦品种，按照性状互补原则，分析推敲确定两两配对组成若干个杂交组合，通过人工去雄，套袋捻穗授粉，获得杂交种子，观察评判各组合的田间表现，并通过拷种与产量比较筛选得到强优势杂交组合。

为大大缩短育种时间，加快蓝小麦杂交种强优势组合筛选速度，所述强优势杂交组合的筛选方式可以从已转育稳定的蓝矮败小麦品种回交群体中筛选，从已转育稳定的蓝矮败中选择任一品种的蓝矮败与其他已转育稳定的蓝矮败小麦品种的回交父本杂交，测试筛选出强优势杂交组合。具体的，在已经拥有多个转育稳定的蓝矮败基础上，可以用已经转育的蓝矮败，与其他已经转育稳定的蓝矮败的白粒回交父本品种授粉，测试筛选强优势杂交组合，再在蓝矮败群体中选育蓝粒近等基因系（父本）。

还有一种可以大大缩短育种时间，加快蓝小麦杂交种强优势组合筛选速度的筛选方式为从已育成蓝粒近等基因系的品种和已转育稳定的蓝矮败小麦品种中筛选。利用已经育成的某品种的蓝粒近等基因系（蓝麦品种）为父本，直接与多个已经转育稳定的蓝矮败直接杂交测试筛选强优势杂交组合。

一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（一）强优势杂交组合筛选：筛选出甲品种和乙品种，甲品种和乙品种所组配杂交组合甲/乙，或乙/甲；

（二）转育成稳定的蓝矮败：将甲品种和乙品种分别转育成稳定的蓝矮败甲和蓝矮败乙；

（三）蓝粒近等基因系的选育：利用蓝矮败甲与蓝矮败乙选育甲乙两品种各自的蓝粒近等基因系，或仅选育甲、乙两品种其中之一的蓝粒近等基因系；

（四）杂交制种蓝小麦杂交种：将蓝矮败甲/乙品种的蓝粒近等基因系杂交，得到甲/乙蓝小麦杂交种；或者将蓝矮败乙/甲品种的蓝粒近等基因系杂交，得到乙/甲蓝小麦杂交种；

（五）大田直接将这种蓝小麦杂交种播种应用于农业生产。

本发明有益效果：

本发明采取对利用蓝矮败途径制种生产的蓝小麦杂交种，直接播种含有相应不育种子进行大田生产，大田产量基本不受影响，其蓝小麦杂交种仍表现出良好的抗逆稳产性，及高产潜力等杂种优势。

通过本发明解决了如何利用这种不易通过色选剔除不育系的蓝小麦杂交种进行大田生产应用的问题。本发明方法简便，蓝小麦产量显著高于双亲及对照，可增产增收，便于推广应用。

利用蓝矮败生产的蓝小麦杂交种，用这些含有矮秆不育系的种子直接播种，其不足1/3的蓝矮败由于抽穗后处在群体下层，如同其他无效分蘖一样对产量无显著影响，它对亩穗数、穗粒数、千粒重等都没有实质性影响，对最终产量无大碍。但其积极意义是相对匍匐的矮秆不育株加快了地表覆盖，对竞争性杂草具有较好的抑制作用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公布了一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，以甲品种的蓝矮败与乙品种的蓝粒近等基因系生产组合的蓝粒小麦杂交种，大田生产直接利用这些含有不育系（蓝矮败）的杂交种进行蓝小麦大田生产。这种蓝小麦杂交种仍具有产量优势，仍然保持着甲品种/乙品种F₁同等的杂种优势，及近乎同等的增产幅度。蓝小麦杂交种的生产利用流程大致为：筛选强优势杂交组合，然后将筛选的杂交组合分别转育双亲为蓝矮败，然后选育各自的蓝粒近等基因系，最后确定杂交制种组配方式，可以为两种：蓝矮败甲/乙的蓝粒近等基因系，或者蓝矮败乙/甲的蓝粒近等基因系，然后蓝小麦杂交种大田制种，大田直接播种应用于蓝小麦大田生产。

蓝矮败是一种单体附加系，三性状基因存在于单体附加系上，因此伴随不育特性，该单体附加系性状只能通过雌配子而遗传，雄性不育，因此，蓝矮败在后代的传递率大约25%至30%，平均28%左右，这也就意味着用白粒品种做授粉父本时，会有大约28%左右的蓝粒（不育系）可通过色选分选出来。而在利用蓝矮败进行蓝小麦杂交制种中，其籽粒全部为蓝色的，其大约28%左右的不育系仍然混在其中，不能像白粒杂交种那样通过色选将其剔除，为此申请人通过直接播种这种含有不育籽粒的杂交种子，进行产量试验，标记可育与不育植株观察其结实性，比较大田生长状况及产量结构构成，最终确认：利用蓝矮败途径制种生产的蓝小麦杂交种，可以直接播种利用这种含有其相应不育籽粒的种子，蓝小麦大田产量基本不受影响，其蓝小麦杂交种仍表现出良好的抗逆稳产性及高产潜力等杂种优势。

利用蓝矮败生产的蓝小麦杂交种，用这些含有矮秆不育系的种子直接播种，其不足1/3的蓝矮败由于抽穗后处在群体下层，如同其他无效分蘖一样对产量无显著影响，主要损失为浪费种子，但其积极意义是加快了地表覆盖，对竞争性杂草具有较好的抑制作用，它对亩穗数、穗粒数、千粒重等都没有实质性影响，对最终产量无大碍。

本发明解决了蓝小麦杂交种能否应用蓝矮败途径问题，及如何利用进行大田生产应用的问题，方法简便，蓝小麦产量显著高于双亲及对照，便于推广应用。

实施例1：

A) 强优势杂交组合筛选：选择部分当前生产上利用主要品种，按照性状互补原则，分析推敲确定两两配对组成若干个杂交组合，通过人工去雄，套袋捻穗授粉，获得杂交种子，种植F₁田间观察评判各组合的田间表现，并通过拷种与产量比较筛选得到强优势杂交组合为潍麦8号/青农2号。

B）蓝矮败的转育与稳定：将已知具有较强杂种优势的双亲品种潍麦8号、青农2号分别转育成蓝矮败：播种4行蓝矮败x，两侧播种父本，潍麦8号与青农2号每个品种分别播种2米作为连续回交父本，四周预留1米走道，两品种之间相隔0.5米，抽穗前用竹木桩、铁丝、塑料编织布搭建隔离墙建设隔离区，及时拔除在蓝矮败中分离出的可育株，自然授粉，成熟后分别收获蓝矮败与父本，分拣蓝矮败中的蓝粒，下年仍然这样播种分拣的蓝矮败蓝粒，建立两个各自的隔离区，用上年的原父本（潍麦8号与青农2号）继续回交，收获分拣蓝矮败再播种，继续用原父本回交，田间各项作业同上个世代，群体规模逐年逐步扩大，直至双亲潍麦8号与青农2号回交的蓝矮败稳定，即蓝矮败植株上所结白粒，与父本种植在一起，两者株型长相等各个性状都相同或相近时，则标志着其蓝矮败已经稳定，则分别育成稳定的蓝矮败潍麦8号、蓝矮败青农2号。

C）双亲蓝粒近等基因系的选育

C1) 选择蓝育株:秋季分别播种蓝矮败潍麦8与蓝矮败青农2号，适度扩大群体规模，用排种盘式播种耧播种6行蓝矮败，行距20厘米，行长10米，用5公斤/亩排种盘，大约相当于30～35粒/米，大约有2000株蓝矮败群体规模，两侧各播种一行父本作为授粉品种，50粒/米，继续对蓝矮败群体回交转育，四周预留1米宽小走道，抽穗前用竹木桩、铁丝、塑料编织布搭建隔离墙建设隔离区。开颖期，寻找高杆有花药植株，挂牌整株套袋，等成熟期，按单株拔收，分拣蓝粒与白粒，将各选株分拣出的蓝粒混合待用。

C2) 选择全蓝粒：秋播单粒点播或用带排种盘的播种楼或小区播种楼稀播分拣的蓝粒，播种量3～5公斤，抽穗前塔建隔离区，防止污染其它蓝矮败材料，在蓝育株中有全蓝粒植株，也有同株结蓝粒白粒的单株，建立本选种圃的目的就是选育全蓝粒植株。成熟期透过颖壳可以辨别哪些是全蓝粒植株，哪些是蓝、白两色籽粒植株，拔收全蓝粒植株，考种，淘汰表现相对偏差及误选的蓝白同株的单株。

C3) 选育双亲蓝粒近等基因系：秋季按单株播种当选全蓝粒选株，每个单株播种3行，行距20厘米，30粒/米，行长3米，进行田间调查记载，观察各品系的稳定一致性状况，最后按株系单收单脱粒，全区计产。因为是从已经稳定的蓝矮败中选育蓝育株通常各选系间差别很小，他们则分别是双亲潍麦8号蓝粒近等基因系（即蓝麦潍麦8号），与青农2号蓝粒近等基因系（即蓝粒青农2号）。

D) 杂交制种蓝小麦杂交种：

秋播用带排种盘的播种机播种6行蓝矮败潍麦8号，播种量5～6公斤，两侧各播种1行青农2号的蓝粒近等基因系（蓝粒青农2号）做授粉父本，抽穗前塔建隔离区，自然授粉。成熟后收获蓝矮败植株上所结的杂交种子，杂交种子全部为蓝粒。

E) 蓝小麦杂交种大田生产利用：

秋季机播收获的全蓝粒的蓝小麦杂交种F₁（蓝矮败潍麦8号/蓝粒青农2号），随着杂交蓝小麦的大田生长发育，拔节后会发现部分矮秆植株匍匐生长，遮蔽行间地表，迟迟不抽穗，后期由于下部被荫蔽，到抽穗后大部分像无效分蘖自然消亡，很少成穗，到开花授粉期个别没有消亡的这类矮秆植株表现不育，较少结实。大田产量表明，该蓝小麦杂交种产量均比蓝麦潍麦8号及蓝麦青农2号高，历年增产均在10%以上。

实施例2：

A)强优势杂交组合的筛选：利用已经转育为蓝矮败的某个蓝矮败为中心母本，用数个也已转育成蓝矮败的品种为授粉父本，组配杂交组合，种植F₁，通过产量比较，筛选确定强优势组合。具体实施如下：

安排在蓝矮败回交转育种植区附近，秋季播种杂交组配圃，播种6行蓝矮败济南17，行距20厘米，行长5米，单粒点播25粒/米，两侧播种回交父本济南17，四周预留田间小走道，便于田间试验作业与观察记载，抽穗前拔除分离出现的蓝育株，在四周搭建隔离墙建立隔离区。抽穗后开颖前按照计划组配组合数量对蓝矮败套袋，一般每个组合套袋授粉10穗左右，蓝矮败的回交转育区中各个蓝矮败单独建立各自的隔离区，当小麦开颖扬花时，根据性状互补等组配原则事先确定的父本，从对应的蓝矮败回交区的父本行剪穗，为套袋的蓝矮败授粉，标记组合名称，成熟时，收获各个杂交组合套袋授粉的杂交种子（蓝矮败济南17/Xn），本次组配了以蓝矮败济南17为母本的杂交组合12个，收获12份杂交种子，分别分拣其中的白粒F₁杂交种待秋播产量比较。

秋季播种12份分拣的白粒F₁杂交种及用来对照的济麦22，每个品种播种3行，行长2米，25粒/米，常规大田管理，观察记载比较各个杂交组合的田间表现，全区实收计产，根据产量与田间综合表现，筛选出其中的强优势杂交组合为蓝矮败济南17/鲁麦23。

B)鲁麦23蓝粒近等基因系的选育

B1）蓝育株选择：在蓝矮败鲁麦23的回交群体中寻找打破连锁的蓝育株。秋季用排种盘式播种耧播种6行蓝矮败鲁麦23，行距20厘米，行长10米，用5公斤/亩排种盘，大约相当于30～35粒/米，大约有2000株蓝矮败群体规模，两侧各播种一行父本鲁麦23作为授粉品种，50粒/米，继续对蓝矮败群体回交转育，四周预留1米宽小走道，抽穗前用竹木桩、铁丝、塑料编织布搭建隔离墙建设隔离区。开颖期，在蓝矮败群体中寻找高杆有花药植株（蓝育株），挂牌整株套袋，等成熟期，按单株拔收，分拣蓝粒与白粒，将各选株分拣出的蓝粒混合待用。

B2) 选择全蓝粒：秋播单粒点播或用带排种盘的播种楼或小区播种楼稀播分拣的蓝粒，播种量3～5公斤，抽穗前塔建隔离区，防止污染其它蓝矮败材料，在蓝育株中有全蓝粒植株，也有同株结蓝粒白粒的单株，建立本选种圃的目的就是选育全蓝粒植株。成熟期透过颖壳可以辨别哪些是全蓝粒植株，哪些是蓝、白两色籽粒植株，拔收全蓝粒植株，考种，淘汰表现相对偏差及误选的蓝白同株的单株。

B3) 选育鲁麦23蓝粒近等基因系：秋季按单株播种当选全蓝粒选株，每个单株播种3行，行距20厘米，30粒/米，行长3米，进行田间调查记载，观察各品系的稳定一致性状况，最后按株系单收单脱粒，全区计产。因为是从已经稳定的蓝矮败中选育蓝育株通常各选系间差别很小，淘汰较差与差异较大的蓝粒株系，混合表现较好一致的各株系，这些全蓝粒株系便是鲁麦23的蓝粒近等基因系，即蓝麦鲁麦23。

C) 杂交制种蓝小麦杂交种：

秋播用带排种盘的播种机播种6行蓝矮败济南17，播种量5～6公斤，两侧各播种1行蓝麦鲁麦23作授粉父本，抽穗前塔建隔离区，及时拔除蓝矮败中出现的蓝育株，任蓝粒父本自然授粉。成熟后收获蓝矮败济南17植株上所结的杂交种子，全部为蓝粒。

D) 蓝小麦杂交种大田生产利用：

秋季机播收获的全蓝粒的蓝小麦杂交种F₁（蓝矮败济南17/蓝粒鲁麦23），随着杂交蓝小麦的大田生长发育，起身拔节前后会发现部分矮秆植株匍匐生长，遮蔽行间地表，迟迟不抽穗，后期由于下部被荫蔽，到抽穗后大部分像无效分蘖自然消亡，很少成穗，到开花授粉期个别没有消亡的这类矮秆植株表现不育，较少结实。大田产量表明，该蓝小麦杂交种产量均比蓝麦鲁麦23高，比白粒品种对照济麦22产量还高，历年增产均在10%以上。

【注】本发明中所涉及亲本材料的说明：

1、潍麦8号、青农2号、济南17、鲁麦23均为山东省审定品种。

2、本发明所利用的蓝矮败均为淄博爱民种业有限公司利用偏春性蓝矮败97-866种质（申请人与四川凉山彝族自治州西昌农科所合作协议有条件获得）与当地各冬性品种杂交回交，在多年多世代遗传背景的冬性化转育过程中育成的冬性、半冬性蓝矮败不育系，可有条件有偿转让获得；蓝矮败X，其中X指代任一小麦品种。

3、蓝矮败潍麦8号、蓝矮败青农2号、蓝矮败济南17、蓝矮败鲁麦23，均为淄博爱民种业有限公司利用潍麦8号、青农2号、济南17、鲁麦23做回交父本对相应的蓝矮败连续回交转育而成，可有条件有偿转让获得。

4、蓝小麦杂交种F₁（蓝矮败潍麦8号/蓝粒青丰1号）、F₁（蓝矮败济南17/蓝麦鲁麦23）是本发明蓝色小麦杂交种，品种权可有条件有偿转让获得。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：甲品种的蓝矮败与乙品种的蓝粒近等基因系进行杂交得到蓝小麦杂交种，或者乙品种的蓝矮败与甲品种的蓝粒近等基因系进行杂交得到蓝小麦杂交种；大田直接播种这种蓝小麦杂交种应用于农业生产；

包括以下步骤：

（一）强优势杂交组合筛选：筛选出的甲品种和乙品种为具有强优势的两亲本品种；

（二）转育成稳定的蓝矮败：将甲品种和乙品种分别转育成稳定的蓝矮败甲和蓝矮败乙；

（三）蓝粒近等基因系的选育：利用蓝矮败甲和蓝矮败乙，选育两亲本品种甲与乙各自的蓝粒近等基因系；或仅选育甲、乙两品种其中之一的蓝粒近等基因系；

（四）杂交制种蓝小麦杂交种：将蓝矮败甲/乙品种的蓝粒近等基因系杂交，得到蓝小麦杂交种；或者将蓝矮败乙/甲品种的蓝粒近等基因系杂交，得到蓝小麦杂交种；

（五）大田直接播种这种蓝小麦杂交种应用于农业生产；

所述甲品种和乙品种为筛选出的强优势杂交组合；

所述强优势杂交组合包括潍麦8号/青农2号、济南17/鲁麦23；

所述强优势杂交组合的筛选方式为从普通小麦品种中筛选。

2.根据权利要求1所述的利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：所述强优势杂交组合的筛选方式为从已转育稳定的蓝矮败小麦品种中筛选。

3.根据权利要求1所述的利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：所述强优势杂交组合的筛选方式为从已育成蓝粒近等基因系的品种和已转育稳定的蓝矮败中筛选。

4.根据权利要求2所述的利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：所述筛选方式具体为：从已转育稳定的任一蓝矮败与其他已转育稳定的蓝矮败小麦品种的回交父本杂交，测试筛选出强优势杂交组合。

5.根据权利要求3所述的利用蓝矮败选育蓝小麦杂交种大田生产利用的方法，其特征在于：所述筛选方式具体为：已育成的蓝粒近等基因系直接与多个已转育稳定的蓝矮败杂交，测试筛选出强优势杂交组合。