CN112753573B - 一种人工合成多倍体小麦的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人工合成多倍体小麦的方法，解决了现有技术中获得人工合成多倍体小麦的方法成功率不高的技术问题。该方法利用遗传稳定的父本小麦材料与遗传稳定的母本材料进行有性杂交获得成熟的杂交种子或者杂交种子幼胚；将杂交种子进行发芽培养，或者将杂交种子幼胚进行离体培养，获得植株幼苗；植株幼苗移栽到田间自然生长，幼苗进行染色体加倍处理，染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成多倍体小麦，然后自交1‑2代，获得稳定的新人工合成多倍体小麦。本发明提高了人工合成多倍体小麦的成功效率，加倍成功植株率可以达到95%以上，为创制小麦新材料，拓宽了小麦种质资源的遗传基础。

Description

一种人工合成多倍体小麦的方法
技术领域
本发明属于植物新品系选育技术领域，具体涉及一种人工合成多倍体小麦的方法。
背景技术
普通栽培小麦(Triticum aestivum L.)为异源六倍体，染色体组为AABBDD，为了拓宽普通栽培小麦的遗传背景，可利用四倍体小麦(染色体组为AABB)和二倍体节节麦(染色体组为DD)进行杂交，对其杂交种子进行幼胚培养，获得幼苗植株，对其幼苗植株进行染色体人工加倍，可获得新的六倍体小麦材料(染色体组为AABBDD)，新创制的人工合成六倍体小麦具有丰富的遗传背景，可以与普通栽培小麦进行杂交，将人工合成六倍体小麦中的优异基因转移到普通小麦中，能丰富现代栽培小麦的遗传多样性，选育突破性小麦新品种。由于前人获得人工合成六倍体小麦的方法，成功率大概在50-70％左右，对创制小麦新材料，拓宽小麦种质资源的遗传基础有一定的影响。
除了人工合成六倍体小麦AABBDD的成功率不高之外，其他人工合成多倍小麦的成功率也不高，比如利用四倍体小麦AABB与偏凸山羊草DvDvNvNv合成八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv，成功率一般小于50％；利用六倍体小麦AABBDD与黑麦RR合成八倍体小麦材料AABBDDRR，成功率一般也小于50％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工合成多倍体小麦的方法，以解决现有技术中获得人工合成多倍体小麦的方法成功率不高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种人工合成多倍体小麦的方法，包括下述步骤：
(1)利用遗传稳定的父本小麦材料与遗传稳定的母本材料进行有性杂交并套袋，在授粉12-15天后，获得成熟的杂交种子或者杂交种子幼胚；
(2)将步骤(1)获得的杂交种子进行发芽培养，获得植株幼苗；或者将步骤(1)中获得的杂交种子幼胚在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得植株幼苗；
(3)将步骤(2)获得的植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.04％-0.06％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.2％-1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态；在温度为18-22℃、光照的环境条件下，处理18-22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成多倍体小麦，然后自交5-6代，获得稳定的新人工合成多倍体小麦。
进一步的，所述步骤(1)中，所述父本小麦材料和母本材料分别为四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD，四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD杂交获得杂交种子幼胚。
进一步的，所述步骤(1)中，所述父本小麦材料和母本材料分别为四倍体小麦AABB和偏凸山羊草DvDvNvNv，四倍体小麦AABB和偏凸山羊草DvDvNvNv杂交获得杂交种子幼胚。
进一步的，所述步骤(1)中，所述父本小麦材料和母本材料分别为六倍体小麦AABBDD与黑麦RR，六倍体小麦AABBDD与黑麦RR杂交获得杂交种子。
进一步的，所述步骤(4)①中，配制的秋水仙碱溶液的质量百分比浓度为0.05％，配制的二甲基亚砜溶液的体积百分比浓度为1.5％。
进一步的，所述步骤(4)②中，所述光照的光源为日光灯。
进一步的，所述步骤(2)中，小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养。
进一步的，所述步骤(5)中，所述低温环境的温度为3-6℃。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
本发明提供的人工合成多倍体小麦的方法，能利用四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD高效率合成六倍体小麦材料AABBDD，加倍成功植株率成功率95％以上；除了能高效率合成人工合成六倍体小麦AABBDD，也能利用四倍体小麦AABB与偏凸山羊草DvDvNvNv高效率合成八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv，加倍成功植株率成功率95％以上；还能利用六倍体小麦AABBDD与黑麦RR高效率合成八倍体小麦材料AABBDDRR，加倍成功植株率成功率95％以上；本发明提供的人工合成多倍体小麦的方法，利用遗传稳定的亲本父本小麦材料和遗传稳定的母本材料进行杂交获得成熟的杂交种子或者杂交种子幼胚，对杂交种子进行发芽培养或者利用组培技术对杂交种子幼胚离体培养，获得植株幼苗；对植株幼苗进行染色体加倍技术处理，最后移栽、自交1-2代，即可获得稳定的新人工合成多倍体小麦，本发明提供的人工合成多倍体小麦的方法，提高了人工合成多倍体小麦的成功效率，加倍成功植株率可以达到95％以上，为创制小麦新材料，拓宽了小麦种质资源的遗传基础。
附图说明
图1是本发明实施例1中亲本四倍体小麦AABB的细胞学鉴定图；
图2是本发明实施例1中亲本二倍体节节麦DD的细胞学鉴定图；
图3是本发明实施例1中四倍体小麦AABB与二倍体节节麦DD人工合成六倍体小麦的细胞学鉴定图；
图4是本发明实施例4中四倍体小麦AABB与偏凸山羊草DvDvNvNv人工合成八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv的细胞学鉴定图；
图5是本发明实施例5中四倍体小麦AABB与偏凸山羊草DvDvNvNv人工合成八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv的细胞学鉴定图；
图6是本发明实施例7中普通小麦AABBDD与黑麦RR合成人工合成八倍体小麦材料AABBDDRR的细胞学鉴定图。
具体实施方式
一、实施例
实施例1：
一种人工合成多倍体小麦的方法，包括下述步骤：
(1)利用遗传稳定的亲本四倍体小麦AABB与遗传稳定的二倍体节节麦DD进行有性杂交并套袋，在授粉14天后，获得三倍体幼胚ABD；
(2)将步骤(1)获得的三倍体幼胚ABD在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得ABD植株幼苗；
小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养，MS固体培养基的具体配方如下：
1)100×铁盐母液500ml(1.39克FeSO4·7H2O，1.86克Na2EDTA·2H2O)；
2)20×大量元素母液500ml(16.5克NH4NO3，19克KNO3，1.7克KH2PO4，3.7克MgSO4·7H2O，3.32克无水CaCl2)；
3)100×微量元素母液200ml(16.6毫克KI，124毫克H3BO3，338毫克MnSO4·H2O，172毫克ZnSO4·7H2O，5毫克Na2MoO4·2H2O，0.5毫克CoCl2·6H2O,0.5毫克CuSO4·5H2O)；
4)100×肌醇溶液200ml；
5)100×有机溶液200ml(烟酸10毫克，盐酸吡哆辛10毫克，盐酸硫胺2毫克，甘氨酸40毫克)；
6)1升固体MS培养基：(铁盐母液10ml，大量元素母液50ml，微量元素母液10ml，肌醇溶液10ml，有机溶液10ml，蔗糖30克，灭菌水10ml，琼脂粉8克，余量为去离子灭菌水；PH＝5.7)。
(3)将步骤(2)获得的ABD植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.05％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.5％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为20℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理20h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成六倍体小麦AABBDD，然后自交1代，获得稳定的新人工合成六倍体小麦；如图1-3所示，是亲本四倍体小麦AABB、二倍体节节麦DD以及获得的六倍体小麦的细胞学鉴定图。
实施例2：
本实施例与实施例1不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.04％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为22℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理18h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成六倍体小麦AABBDD，然后自交2代，获得稳定的新人工合成六倍体小麦。
其余同实施例1。
实施例3：
本实施例与实施例1不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.06％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为18℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
其余同实施例1。
实施例4：
一种人工合成多倍体小麦的方法，包括下述步骤：
(1)利用遗传稳定的亲本四倍体小麦AABB与遗传稳定的二倍体偏凸山羊草DvDvNvNv进行有性杂交并套袋，在授粉15天后，获得四倍体幼胚ABDvNv；
(2)将步骤(1)获得的四倍体幼胚ABDvNv在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得ABDvNv植株幼苗；
小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养，MS固体培养基的具体配方与实施例1相同；
(3)将步骤(2)获得的ABDvNv植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.05％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.5％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为20℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理20h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDvDvNvNv(这里的DvDvNvNv中的上标字母V，是为了区分与普通小麦AABBDD中D的区别)，然后自交2代，获得稳定的新人工合成八倍体小麦；如图4所示，是获得的八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv的细胞学鉴定图。
实施例5：
本实施例与实施例4不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.04％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为22℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理18h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDvDvNvNv(这里的DvDvNvNv中的上标字母V，是为了区分与普通六倍体小麦AABBDD中D的区别)，然后自交2代，获得稳定的新人工合成八倍体小麦；如图5所示，是获得的八倍体小麦材料AABBDvDvNvNv的细胞学鉴定图。
其余同实施例4。
实施例6：
本实施例与实施例4不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.06％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为18℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
其余同实施例4。
实施例7：
人工合成八倍体小麦的方法，包括下述步骤：
(1)利用遗传稳定的亲本六倍体小麦AABBDD与遗传稳定的二倍体黑麦RR进行有性杂交并套袋，在授粉12天后，获得成熟的杂交种子ABDR；
(2)将步骤(1)获得杂交种种子在培养皿中发芽培养，获得ABDR植株幼苗；
(3)将步骤(2)获得的ABDR植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.05％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.5％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为20℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDDRR，然后自交2代，获得稳定的新人工合成八倍体小麦；如图6所示，是普通小麦AABBDD与黑麦RR合成八倍体小麦材料AABBDDRR的细胞学鉴定图。
实施例8：
本实施例与实施例7不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.04％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为22℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理18h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，后期获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDDRR，然后自交2代，获得稳定的新人工合成八倍体小麦。
其余同实施例7。
实施例9：
本实施例与实施例7不同的是：
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.06％的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.8％的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态(保持混合溶液在整个实验过程中有持续气泡产生即可)；在温度为18℃、光照(光源为日光灯)的环境条件下，处理22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
其余同实施例7。
二、对比例
对比例1：
(1)利用遗传稳定的亲本四倍体小麦AABB与遗传稳定的二倍体节节麦DD进行有性杂交并套袋，在授粉14天后，获得三倍体幼胚ABD；
(2)将步骤(1)获得的三倍体幼胚ABD在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得ABD植株幼苗；
小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养，MS固体培养基的具体配方如下：
1)100×铁盐母液500ml(1.39克FeSO4·7H2O，1.86克Na2EDTA·2H2O)；
2)20×大量元素母液500ml(16.5克NH4NO3，19克KNO3，1.7克KH2PO4，3.7克MgSO4·7H2O，3.32克无水CaCl2)；
3)100×微量元素母液200ml(16.6毫克KI，124毫克H3BO3，338毫克MnSO4·H2O，172毫克ZnSO4·7H2O，5毫克Na2MoO4·2H2O，0.5毫克CoCl2·6H2O,0.5毫克CuSO4·5H2O)；
4)100×肌醇溶液200ml；
5)100×有机溶液200ml(烟酸10毫克，盐酸吡哆辛10毫克，盐酸硫胺2毫克，甘氨酸40毫克)；
6)1升固体MS培养基：(铁盐母液10ml，大量元素母液50ml，微量元素母液10ml，肌醇溶液10ml，有机溶液10ml，蔗糖30克，灭菌水10ml，琼脂粉8克，余量为去离子灭菌水；PH＝5.7)。
(3)将步骤(2)获得的ABD植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①取秋水仙碱0.15g，二甲基亚砜9.0ml，滴入3滴Tween-20(吐温20)，蒸馏水291ml，配成300ml处理液，待用；
②将需要染色体加倍处理的幼苗植株放入上述①配置的处理液中，幼苗根部全部浸入，浸泡6小时；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，能自然结实的植株进行种子发芽实验，取根尖细胞进行染色体数目观察，验证获得新合成的人工合成六倍体小麦AABBDD，然后自交2代，获得稳定的新人工合成六倍体小麦。
对比例2：
(1)利用遗传稳定的亲本四倍体小麦AABB与遗传稳定的偏凸山羊草DDNN进行有性杂交并套袋，在授粉14天后，获得幼胚ABDN；
(2)将步骤(1)获得的幼胚ABDN在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得ABDN植株幼苗；
小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养，MS固体培养基的具体配方如下：
1)100×铁盐母液500ml(1.39克FeSO4·7H2O，1.86克Na2EDTA·2H2O)；
2)20×大量元素母液500ml(16.5克NH4NO3，19克KNO3，1.7克KH2PO4，3.7克MgSO4·7H2O，3.32克无水CaCl2)；
3)100×微量元素母液200ml(16.6毫克KI，124毫克H3BO3，338毫克MnSO4·H2O，172毫克ZnSO4·7H2O，5毫克Na2MoO4·2H2O，0.5毫克CoCl2·6H2O,0.5毫克CuSO4·5H2O)；
4)100×肌醇溶液200ml；
5)100×有机溶液200ml(烟酸10毫克，盐酸吡哆辛10毫克，盐酸硫胺2毫克，甘氨酸40毫克)；
6)1升固体MS培养基：(铁盐母液10ml，大量元素母液50ml，微量元素母液10ml，肌醇溶液10ml，有机溶液10ml，蔗糖30克，灭菌水10ml，琼脂粉8克，余量为去离子灭菌水；PH＝5.7)。
(3)将步骤(2)获得的ABDN植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①取秋水仙碱0.15g，二甲基亚砜9.0ml，滴入3滴Tween-20(吐温20)，蒸馏水291ml，配成300ml处理液，待用；
②将需要染色体加倍处理的幼苗植株放入上述①配置的处理液中，幼苗根部全部浸入，浸泡6小时；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，能自然结实的植株进行种子发芽实验，取根尖细胞进行染色体数目观察，验证获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDDNN，然后自交2代，获得稳定的新八倍体小麦材料。
对比例3：
(1)利用遗传稳定的亲本六倍体普通小麦AABBDD与遗传稳定的黑麦RR进行有性杂交并套袋，自然成熟，获得杂交种子ABDR；
(2)将步骤(1)获得的杂交种子ABDR培养皿中发芽培养，获得ABDR植株幼苗；
(3)将步骤(2)获得的ABDR植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
(4)将步骤(3)获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①取秋水仙碱0.15g，二甲基亚砜9.0ml，滴入3滴Tween-20(吐温20)，蒸馏水291ml，配成300ml处理液，待用；
②将需要染色体加倍处理的幼苗植株放入上述①配置的处理液中，幼苗根部全部浸入，浸泡6小时；
(5)将经过步骤(4)染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境(3-6℃)的田间自然生长，能自然结实的植株进行种子发芽实验，取根尖细胞进行染色体数目观察，验证获得新合成的人工合成八倍体小麦AABBDDRR，然后自交2代，获得稳定的新八倍体小麦材料。
三、计算实施例1-9以及对比例1-3中，将染色体加倍并获得植株的成功率
1、计算染色体加倍并获得植株的成功率的方法为：
通过对染色体加倍前的植株材料份数进行统计，再对加倍处理后的能结实的植株进行统计，并对结实籽粒进行萌发，利用荧光原位杂交或基因组原位杂交技术鉴定其根尖细胞的染色体数目，计算染色体加倍的成功率，结果如下表1所示：
表1实施例1-9以及对比例1-3中染色体加倍以及获得的植株
染色体加倍前的植株 加倍处理后的能结实的植株 根尖细胞的染色体数目 成功率
实施例1 56 55 42 98.21％
实施例2 58 56 42 96.55％
实施例3 50 50 42 100％
实施例4 54 53 56 98.15％
实施例5 53 53 56 100.00％
实施例6 55 53 56 96.36％
实施例7 57 56 56 98.25％
实施例8 40 38 56 95.00％
实施例9 43 42 56 97.67％
对比例1 50 30 42 60.00％
对比例2 48 16 56 33.33％
对比例3 52 19 56 36.54％
由表1可知，本发明实施例-9中染色体加倍并获得植株的成功率大于95％，明显优于对比例1-3。

Claims (8)

1.一种人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）利用遗传稳定的父本小麦材料与遗传稳定的母本材料进行有性杂交并套袋，在授粉12-15天后，获得成熟的杂交种子或者杂交种子幼胚；
（2）将步骤（1）获得的杂交种子进行发芽培养，获得植株幼苗；或者将步骤（1）中获得的杂交种子幼胚在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得植株幼苗；
（3）将步骤（2）获得的植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现三到四个分蘖时，取回室内，洗净植株幼苗根部并晾干，获得需要染色体加倍处理的幼苗；
（4）将步骤（3）获得的需要染色体加倍处理的幼苗进行染色体加倍处理，
①先配制质量百分比浓度为0.04%-0.06%的秋水仙碱溶液，再配制体积百分比浓度为1.2%-1.8%的二甲基亚砜溶液；最后将二者溶液混合均匀，即为秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液；
②将需要染色体加倍处理的幼苗用步骤①配置的秋水仙碱和二甲醛亚砜的混合溶液浸泡，同时利用氧气泵在混合溶液底部保持充氧状态；在温度为18-22℃、光照的环境条件下，处理18-22h，之后冲水清洗；幼苗的染色体加倍处理完成；
（5）将经过步骤（4）染色体加倍处理后的幼苗移栽到低温环境自然生长，后期获得新合成的人工合成多倍体小麦，然后自交1-2代，获得稳定的新人工合成多倍体小麦。
2.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述父本小麦材料和母本材料分别为四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD，四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD杂交获得杂交种子幼胚。
3.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述父本小麦材料和母本材料分别为四倍体小麦AABB和偏凸山羊草DvDvNvNv，四倍体小麦AABB和偏凸山羊草DvDvNvNv杂交获得杂交种子幼胚。
4.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述父本小麦材料和母本材料分别为六倍体小麦AABBDD与黑麦RR，六倍体小麦AABBDD与黑麦RR杂交获得杂交种子。
5.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（4）①中，配制的秋水仙碱溶液的质量百分比浓度为0.05%，配制的二甲基亚砜溶液的体积百分比浓度为1.5%。
6.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（4）②中，所述光照的光源为日光灯。
7.根据权利要求1所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的人工合成多倍体小麦的方法，其特征在于，所述步骤（5）中，所述低温环境的温度为3-6℃。
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