CN113906997A - 一种小麦种子的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小麦种子的选育方法，包括以下步骤：种子筛选、种子处理、杂交、自交、种子诱变、自交、回交1、回交2、种子处理和多次自交；本发明通过采用将杂交、诱变、回交等种子培育方法结合使用，不仅增强了父本、母本小麦种子优良基因的传承，提高小麦种子的抗逆性，并有效降低小麦种子的退化速率。

Description

一种小麦种子的选育方法
技术领域
本发明属于农业领域，具体涉及一种高效的的小麦种子选育方法。
背景技术
小麦是三大谷物之一，是世界上广为种植的一种主要粮食作物，产量几乎全作为食用。小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物；发酵后可制成啤酒、酒精、白酒(如伏特加)等。小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及微生物C等。
新品种选育是促进小麦持续增产最直接有效的措施，在小麦新品种选育过程中，各种优良种质和材料的引入对提高育种效率和保持遗传多样性至关重要。目前，小麦育种中可供选择的优异资源范围狭窄，通过杂交手段培育的新品种的发展空间小，耗时长且品种的抗逆性不全面。而诱变育种技术在作物品种改良上具有独特的作用，其可以诱发种子基因突变，产生自然界原来没有的或者一般常规方法难以获得的新类型、新性状、新基因，能够打破基因连锁，提高重组率。
中国专利109819889A采用X光照射F1代小麦种子，用紫外线照射F2代小麦种子，同时用甲基磺酸乙酯-磷酸缓冲液处理F2代小麦柱头和花药，诱导小麦及种子产生突变，但其使用X光和紫外线照射，并需要在氦气保护下，同时用化学试剂处理花药等，工作繁琐，因此需要开发一种方便、高效的小麦种子选育方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种操作简单、高效的小麦种子选育方法，解决了现有需要用到X光、紫外线等设备，同时化学试剂处理花药过程手工工序多、操作繁琐等问题。
本发明的目的是提供一种操作简单、高效的小麦种子选育方法，包括以下步骤：
1)种子筛选：选择抗病性突出的小麦品种S1和早熟优秀的小麦品种S2，分别进行过筛、挑选杂质、去除空瘪等不好的种子，得到颗粒饱满的小麦种子；
2)种子处理：小麦种子S1、S2，分别用醋酸双氧水溶液浸泡10-20分钟，取出，用乙醇溶液浸泡2-5分钟，取出，用清水浸泡1-2小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F0-S1、F0-S2；
3)杂交：以F0-S1为母本，以F0-S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F1-S1。
4)自交：将种子F1-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到自交种子F2-S1。
5)种子诱变：将步种子F2-S1，用醋酸双氧水溶液浸泡10-20分钟，取出，再用清水浸泡1-2小时，取出，用甲磺酸乙酯水溶液浸泡30-60分钟，取出，用氯化锂水溶液浸泡1-2小时，取出，用乙醇溶液浸泡2-5分钟，取出，用清水浸泡1-2小时，取出种子，晒干，得到处理后的种子F3-S1。
6)自交：将种子F3-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F4-S1。
7)回交1：以F4-S1为母本，以S1为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F5-S1。
8)回交2：以F5-S1为母本，以S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F6-S1。
9)种子处理：小麦种子F6-S1，用醋酸双氧水溶液浸泡10-20分钟，取出，用乙醇溶液浸泡2-5分钟，取出，用清水浸泡1-2小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F7-S1。
10)多次自交：将种子F7-S1进行种植，进行多次套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，最后将优系株混收，得到抗病性好、早熟优秀的高产小麦种子F8-S1。
进一步的，步骤2)、步骤5)和步骤9)的醋酸双氧水溶液的配比为50％醋酸：30％双氧水＝80～100:1；
进一步的，步骤2)、步骤5)和步骤9)的乙醇溶液的浓度为69％-72％；
进一步的，步骤2)、步骤5)和步骤9)中，醋酸双氧水溶液、乙醇溶液和清水浸泡时，还采用超声波振动，超声波频率40KHz，浸泡效果更好；
进一步的，步骤5)的甲基磺酸乙酯水溶液的浓度为0.5％-1.0％；
进一步的，步骤5)的氯化锂水溶液浓度为0.2％-0.6％；
进一步的，步骤10)的自交次数为3次；
进一步的，小麦种子亲本S1可以选择高产抗病的西农233(西北农林科技大学)、周麦17(周口农学院)或矮抗58(河南科技学院)；
进一步的，小麦种子亲本S2可以选择早熟优秀的西农979(西北农林科技大学)或內麦998(内乡县农业科学研究所)；
本发明的有益效果：本发明通过使用甲基磺酸乙酯水溶液和氯化锂水溶液对小麦种子进行诱发突变，诱变方法简单，易于操作，避免使用X光、氦气保护等复杂操作，便于小麦种子诱变操作的推广。同时本发明通过使用醋酸双氧水溶液和乙醇溶液处理小麦种子，使小麦种子外表组织机构得到软化，同时去除被醋酸腐蚀的极性物质并对种子进行消毒不仅可以提高小麦种子的发芽率和发芽速度，提高杂交种子以及突变种子的成活率，还可以使得化学诱变剂甲基磺酸乙酯和氯化锂更加速度方便的进入小麦种子内，提高突变几率，获得更好更优秀的突变小麦种子。此外，本发明先使用甲基磺酸乙酯水溶液，再使用氯化锂水溶液，不仅可以提高突变几率，同时氯化锂水溶液可以清洗甲基磺酸乙酯的残留，提高小麦种子存活率及安全性。
本发明通过采用将杂交、诱变、回交等种子培育方法结合使用，不仅增强了父本、母本小麦种子优良基因的传承，提高小麦种子的抗逆性，并有效降低小麦种子的退化速率。
附图说明
图1是本小麦种子培育方法的流程图
具体实施方式：
实施例1：
1)种子筛选：选择抗病性突出的小麦品种西农233为S1和早熟优秀的小麦品种西农979为S2，分别进行过筛、挑选杂质、去除空瘪等不好的种子，得到颗粒饱满的小麦种子；
2)种子处理：小麦种子S1、S2，分别用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝80:1)浸泡10分钟，取出，用70％乙醇溶液浸泡5分钟，取出，用清水浸泡2小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F0-S1、F0-S2；
3)杂交：以F0-S1为母本，以F0-S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F1-S1。
4)自交：将种子F1-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到自交种子F2-S1。
5)种子诱变：将步种子F2-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝80:1)浸泡10分钟，取出，再用清水浸泡2小时，取出，用0.5％甲磺酸乙酯水溶液浸泡30分钟，取出，用0.4％氯化锂水溶液浸泡1小时，取出，用70％乙醇溶液浸泡5分钟，取出，用清水浸泡2小时，取出种子，晒干，得到处理后的种子F3-S1。
6)自交：将种子F3-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F4-S1。
7)回交1：以F4-S1为母本，以S1为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F5-S1。
8)回交2：以F5-S1为母本，以S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F6-S1。
9)种子处理：小麦种子F6-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝80:11)浸泡10分钟，取出，用70％乙醇溶液浸泡5分钟，取出，用清水浸泡2小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F7-S1。
10)多次自交：将种子F7-S1进行种植，进行多次套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，最后将优系株混收，得到抗病性好、早熟优秀的高产小麦种子F8-S1。
11)验证小麦种子：将F8-S1得到的小麦种子和亲本种子S1(西农233)，分别隔开种植各100株，最终各自得到小麦。小麦种子F8-S1每亩比亲本种子S1(西农233)增加产量13％左右，早熟1-2天。
实施例2：
1)种子筛选：选择抗病性突出的小麦品种周麦17为S1和早熟优秀的小麦品种內麦998为S2，分别进行过筛、挑选杂质、去除空瘪等不好的种子，得到颗粒饱满的小麦种子；
2)种子处理：小麦种子S1、S2，分别用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝100:1)浸泡20分钟，取出，用69％乙醇溶液浸泡2分钟，取出，用清水浸泡1小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F0-S1、F0-S2；
3)杂交：以F0-S1为母本，以F0-S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F1-S1。
4)自交：将种子F1-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到自交种子F2-S1。
5)种子诱变：将步种子F2-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝100:1)浸泡20分钟，取出，再用清水浸泡2小时，取出，用1.0％甲磺酸乙酯水溶液浸泡40分钟，取出，用0.6％氯化锂水溶液浸泡1小时，取出，用69％乙醇溶液浸泡2分钟，取出，用清水浸泡1小时，取出种子，晒干，得到处理后的种子F3-S1。
6)自交：将种子F3-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F4-S1。
7)回交1：以F4-S1为母本，以S1为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F5-S1。
8)回交2：以F5-S1为母本，以S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F6-S1。
9)种子处理：小麦种子F6-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝100:1)浸泡20分钟，取出，用69％乙醇溶液浸泡2分钟，取出，用清水浸泡1小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F7-S1。
10)多次自交：将种子F7-S1进行种植，进行多次套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，最后将优系株混收，得到抗病性好、早熟优秀的高产小麦种子F8-S1。
11)验证小麦种子：将F8-S1得到的小麦种子和亲本种子S1(周麦17)，分别隔开种植各100株，最终各自得到小麦。小麦种子F8-S1每亩比亲本种子S1(周麦17)增加产量10％左右，早熟2-3天。
实施例3：
1)种子筛选：选择抗病性突出的小麦品种矮抗58为S1和早熟优秀的小麦品种內麦998为S2，分别进行过筛、挑选杂质、去除空瘪等不好的种子，得到颗粒饱满的小麦种子；
2)种子处理：小麦种子S1、S2，分别用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝85:1)浸泡16分钟，取出，用72％乙醇溶液浸泡3分钟，取出，用清水浸泡1.5小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F0-S1、F0-S2；
3)杂交：以F0-S1为母本，以F0-S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F1-S1。
4)自交：将种子F1-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到自交种子F2-S1。
5)种子诱变：将步种子F2-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝85:1)浸泡16分钟，取出，再用清水浸泡1.5小时，取出，用0.8％甲磺酸乙酯水溶液浸泡60分钟，取出，用0.2％氯化锂水溶液浸泡1.5小时，取出，用72％乙醇溶液浸泡3分钟，取出，用清水浸泡1.5小时，取出种子，晒干，得到处理后的种子F3-S1。
6)自交：将种子F3-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F4-S1。
7)回交1：以F4-S1为母本，以S1为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F5-S1。
8)回交2：以F5-S1为母本，以S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F6-S1。
9)种子处理：小麦种子F6-S1，用醋酸双氧水溶液(50％醋酸：30％双氧水＝85:1)浸泡16分钟，取出，用72％乙醇溶液浸泡3分钟，取出，用清水浸泡1.5小时，取出种子，晒干，得处理后的种子F7-S1。
10)多次自交：将种子F7-S1进行种植，进行多次套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，最后将优系株混收，得到抗病性好、早熟优秀的高产小麦种子F8-S1。
11)验证小麦种子：将F8-S1得到的小麦种子和亲本种子S1(矮抗58)，分别隔开种植各100株，最终各自得到小麦。小麦种子F8-S1每亩比亲本种子S1(矮抗58)增加产量15％左右，早熟1-2天。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均应当包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种小麦种子的选育方法，其特征在于所述的选育方法包括以下步骤：
1)种子筛选：选择抗病性突出的小麦品种S1和早熟优秀的小麦品种S2，分别进行过筛、挑选杂质、去除空瘪等不好的种子，得到颗粒饱满的小麦种子；
2)种子处理：小麦种子S1、S2，分别用醋酸双氧水溶液、乙醇溶液、清水浸泡，取出种子，晒干，得处理后的种子F0-S1、F0-S2；
3)杂交：以F0-S1为母本，以F0-S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F1-S1；
4)自交：将种子F1-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到自交种子F2-S1；
5)种子诱变：将步种子F2-S1，分别用醋酸双氧水溶液、清水、甲磺酸乙酯水溶液浸泡30-60分钟，取出，用氯化锂水溶液浸泡1-2小时，取出，用乙醇溶液浸泡2-5分钟，取出，用清水浸泡1-2小时，取出种子，晒干，得到处理后的种子F3-S1；
6)自交：将种子F3-S1进行种植，套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F4-S1；
7)回交1：以F4-S1为母本，以S1为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F5-S1；
8)回交2：以F5-S1为母本，以S2为父本，分别隔开种植，进行有性杂交，对母本继续培育，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，筛选、除杂后得到小麦种子F6-S1；
9)种子处理：小麦种子F6-S1，分别用醋酸双氧水溶液、乙醇溶液、清水浸泡，取出种子，晒干，得处理后的种子F7-S1；
10)多次自交：将种子F7-S1进行种植，进行多次套袋自交，对产量高、抗病性好、早熟优秀的小麦单株选择收种，最后将优系株混收，得到抗病性好、早熟优秀的高产小麦种子F8-S1。
2.根据权利要求1所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤2)、步骤5)和步骤9)中的醋酸双氧水溶液的配比为50％醋酸：30％双氧水＝80～100:1，乙醇溶液的浓度为69％-72％。
3.根据权利要求2所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤2)、步骤5)和步骤9)中醋酸双氧水溶液的浸泡时间为10-20分钟，乙醇溶液的浸泡时间为2-5分钟，清水浸泡时间为1-2小时。
4.根据权利要求1或2所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤5)中，甲基磺酸乙酯水溶液的浓度为0.5％-1.0％，氯化锂水溶液浓度为0.2％-0.6％。
5.根据权利要求4所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤5)中，甲基磺酸乙酯水溶液的浸泡时间为30-60分钟，氯化锂水溶液的浸泡时间为1-2小时。
6.根据权利要求5所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤10)的自交次数为3次。
7.根据权利要求6所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：小麦种子亲本S1品种为西农233、周麦17或矮抗58。
8.根据权利要求6所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：小麦种子亲本S2品种为西农979或內麦998。
9.根据权利要求1所述的小麦种子的选育方法，其特征在于：步骤2)、步骤5)和步骤9)中，醋酸双氧水溶液、乙醇溶液和清水浸泡时，还采用超声波振动，超声波频率40KHz。
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