CN115553211A - 一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法 - Google Patents

一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，将小麦经过春化处理后在温室种植技术、小麦快速发育技术、花药培养技术、春化处理与单倍体植株染色体加倍技术、地膜覆盖栽培技术等多项技术有机结合利用，可以使小麦品种间杂交育种工作，从播种小麦杂交亲本开始，经过品种间杂交、播种杂交种子、对杂交F1代进行花药培养、将获得的单倍体植株进行染色体加倍和春化处理获得基因型纯合的DH系种子，并将DH系种子播种到田间，从而使小麦常规杂交育种一般需要7年甚至更长时间才能完成的过程基本在1年内完成，本发明所提供的快速育种方法操作简单，无需复杂的操作，可以在育种单位进行广泛的推广应用。

Description

一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法
技术领域
本发明属于小麦快速育种技术领域，具体涉及一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法。
背景技术
小麦有性杂交后代重组基因型的纯合速度，影响着小麦杂交育种的效率，常规杂交育种一般需要7年左右才能完成，为了加快基因型纯合速度，人们进行了春化处理、幼胚培养和温室加代技术研究，实现了加快小麦世代发育速度的效果，使冬小麦一年可以完成5代左右。由于基因型纯合需要经过多代的自交，田间定向选择一般需要5~7代甚至更长，然而在温室进行小麦加代过程中，由于栽培的环境条件不同于大田，主要通过分子标记对部分目标性状进行辅助选择，对许多农艺性状难以进行定向选择，需要更多的代数基因型才能纯合，并且为了选择获得优良的纯合植株，每个杂交组合需要收获和种植的数量也较多，其需要的温室空间和工作量都较大，规模化应用较难。如果利用回交的方法进行小麦育种，主要是改良轮回亲本的少数不良性状，虽然获得纯合材料的代数有所减少，但是在一定程度上限制了父本和母本双方更多优良基因的结合，要想对多个性状上进行改良还是应该以杂交育种为主。
通过小麦花药培养和单倍体植株染色体加倍技术，以杂交种为材料进行花培一个世代即可以获得基因型纯合的小麦DH系，实现小麦杂交与基因型快速纯合的完美结合，随着小麦花培技术的不断完善，其在小麦育种中更是得到了越来越广泛的应用。目前人们在使用小麦快速发育技术或小麦花培技术育种时，多只是采用其中的一种方法单独使用，虽然一定程度上可以提高小麦育种速度，但是离理想的加快育种速度还有一定差距。如果将这些技术相结合利用，并且对部分技术进行改进，充分挖掘其潜力，可以将现在通常采用的小麦花培育种方法提前2年以上完成；并且育种实践表明利用小麦花药培养在获得DH系种子的时候，往往已经错过了大田小麦的适宜播期，若在第二年正常播期播种则再延迟育种时间1年，与之相比较该发明则具有更大的优势。
CN101946629A公开了一种快速获得杂种小麦纯系的方法，具体包括配制杂交组合、种植杂种材料、确定适宜取穗时期、预处理花药、游离纯化小孢子、调整小孢子的密度、诱导形成小孢子胚、分化培养形成再生植株、再生苗低温越小、培养壮苗、炼苗、移栽、移栽后管理、成熟收获几个步骤，该方法虽然一定程度上缩短了小麦从杂交到获得纯系的时间，但是难度较大，尤其是游离纯化小孢子以及调整小孢子密度以及诱导形成小孢子胚需要专业的技能，操作复杂，其技术主要在小孢子培养方面，与通常应用的小麦花培育种技术相比育种速度没有加快，并且在缩短小麦育种时间上还有许多潜力可以挖掘，有许多新技术需要创新，它也没有将许多技术加以结合利用来充分发挥各种技术优势，最大限度的加快小麦育种进度。
有鉴于此发明一种小麦快速育种技术，以实现小麦从杂交到获得纯系时间更短更简易的方法，从而大幅度地加快小麦杂交育种速度尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于解决现有小麦从播种亲本开始经过杂交到获得纯系时间长的缺陷，提供一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，能够实现一年内完成这些过程。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明提供了一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，包括如下步骤：
S1播种亲本进行杂交：将选配好的小麦父本和母本种子进行分期播种，完成春化处理后，移栽到温室，母本去雄后授粉，成熟后获得F1代种子；
S2种植F1代：将F1代种子风干处理后播种到培养器皿中，春化处理完成后移栽到温室；
S3花药培养获得单倍体愈伤组织：待小麦生长到挑旗后出穗前一天，取下麦穗低温处理后，将花药取出接种到诱导培养基上进行培养，直到愈伤组织达到2mm左右；
S4分化培养获得单倍体植株：将愈伤组织转接到分化培养基上，进行分化植株；
S5春化处理和染色体加倍：将生长有小麦单倍体植株的培养容器，放入人工气候培养箱中进行光暗交替循环培养，直至完成春化；
S6移栽管理：将完成春化的加倍植株移栽到温室中，进行水肥管理，直到蜡熟期收获DH系种子；
S7播种DH系：将DH系种子风干变硬后播种到田间，按照麦田正常管理，用于对植株进行农艺性调查和品系鉴定。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中和所述步骤S2中，播种条件如下：将种子播种于蛭石培养基质中，播种深度0.5~0.8cm，在24~26℃温度条件下暗培养2~5天；然后放到6~8℃温度每天光照16小时、黑暗8小时的培养箱内，进行春化处理15~35天。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中和所述步骤S2中温室的栽培条件如下：花盆的培养基质为土壤、蛭石和有机肥各三分之一的体积比例混合均匀，用氮磷钾复合肥做底肥，温室温度为20~27℃，每天16~18小时光照。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，诱导培养基配方为：KCl 1.475 g/L，KH2PO4 0.1 g/L，MgSO4.7H2O 0.175 g/L，CaCl2.2H2O 0.205 g/L，NH4NO3 0.1g/L，MS微量元素，MS铁盐，B5有机成分，L-谷氨酰胺0.87 g/L，L-天门冬氨酸)0.266 g/L，L-精氨酸 0.174g/L，甘氨酸 7.5 mg/L，蔗糖 30 g/L，2,4-D 2.5 mg/L，KT 0.5 mg/L，植物凝胶2.4 g/L，葡萄糖35 g/L，pH 5.8。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，诱导培养的条件如下：先在30℃温度条件下暗培养2天，然后在28℃温度条件下暗培养。
作为本发明进一步的改进，所述步骤S4中，分化培养基配方为：
大量元素：KNO3 950~1900mg/L，NH4NO3 825~1650mg/L，KH2PO4 85~170mg/L，MgSO4·7H2O 185~370mg/L，CaCl2·2H2O 220~ 440mg/L；
微量元素：KI 0.42~0.83mg/L，H3BO3 3.1~6.2mg/L，MnSO4·4H2O 11.2~22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 4.3~8.6mg/L， Na2MoO4·2H2O 0.13~0.25mg/L，CuSO4·5H2O 0.013~0.025mg/L，CoCl2·6H2O 0.013~0.025mg/L；
铁盐：Na2~EDTA 18.7~37.3mg/L，FeSO4·7H2O 13.9~27.8mg/L；
植物生长调节剂：KT 1.5~1.6mg/L，NAA 0.18~0.20mg/L；
碳源：蔗糖5~15g/L；
凝固剂：植物凝胶2.3~2.45 g/L；
pH值5.80~5.82。
作为本发明进一步的改进，所述步骤S4的分化温度为25℃、每天14~16小时光照，直到单倍体植株发育完整。
作为本发明进一步的改进，所述步骤S5中，所述光暗交替循环为两个阶段，具体培养条件为：第一培养阶段5℃温度条件下暗培养10小时，7℃温度条件下光照培养14小时，培养3天；第二阶段9.5-10.5℃温度条件下，光照培养14小时，在3.5-4.0℃温度条件下，黑暗培养10小时，直至完成春化。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S6中，温室温度为17~27℃，每天14~16小时光照。作为本发明的进一步改进，所述诱导培养，为先在30℃暗培养2天，然后在28℃暗培养直到长出愈伤组织。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S7中，如果因播期较晚覆盖地膜的，播种后当日平均气温在0℃左右时，并且持续时间在5天以上的条件下，当麦苗生长到1~3片叶时揭开塑料地膜。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1.本发明所提供的小麦杂交快速获得纯系的育种方法，使小麦常规杂交育种一般需要7年才能完成的过程在1年内完成，单纯采用常规的小麦花药培养育种技术，全部完成这些过程也需要3~4年，该发明大大加快了小麦杂交育种进度，缩短了培育小麦新品种的时间，为快出品种多出品种提供了一套完整的技术方法。
2.本发明综合运用了小麦人工春化处理、温室快速发育、花药培养、和小麦地膜覆盖栽培技术，以及对其中部分技术的改进、提高、简化、规范，使提供的小麦快速育种方法操作简单，无需复杂的操作，容易推广应用。
3.本发明通过完全去除分化培养基中的维生素和甘氨酸等许多有机成分、降低蔗糖的浓度，拉大KT和NAA的相对比例，来提高绿苗分化率，经验证效果显著，简单易行。
4.本发明通过控制小麦单倍体植株培养的环境条件，将植株染色体加倍与春化处理同时进行，使小麦单倍体植株完成染色体加倍时不再使用秋水仙素等药剂处理，同时还简化了试验的方法步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。
图1为本发明方法的流程框图；
图2为本发明小麦苗春化情况照片；
图3为本发明小麦在温室生长情况照片；
图4为本发明小麦单倍体植株春化加倍情况照片
图5为本发明小麦春化和加倍后小麦花培植株移栽到花盆照片；
图6为本发明小麦DH系温室生产情况照片；
图7为本发明早期收获的小麦DH系种子正常播期点播的麦苗照片；
图8为本发明晚收的DH系种子播种后覆盖地膜及出苗揭地膜的照片。
具体实施方式
本实施例部分提供了一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，具体流程见图1，操作步骤如下：
S1播种父母本进行杂交：先将选配好的小麦父、母本种子播种到加有蛭石的培养器皿中（用蛭石做培养基质），播种深度0.5~0.8cm，在24~26℃温度条件下暗培养2~5天；然后放到6~8℃温度每天光照16小时、黑暗8小时的培养箱内，进行春化处理15~35天（具体天数根据小麦品种的冬春性适当增减）。间隔2~3天后按上述方法再播种一次母本和父本。将完成春化处理的小麦苗移栽到花盆中，花盆中的培养基质为：按土壤、蛭石和有机肥各三分之一的体积比例混合均匀，用氮磷钾复合肥做底肥，在日光温室内将温度控制在20~27℃（昼高夜低）进行培养，通过补充光照的方法使每日的光照时间控制在16~18小时，根据小麦长势情况进行水肥管理，使小麦生长健壮且不贪青晚熟，小麦母本抽穗后开花前去雄套袋，当父本开花后进行授粉杂交，当杂交结的种子达到蜡熟期后进行收获得到F1代种子晒干。
S2种植F1代：将F1代种子在32~37℃、空气湿度低于30%的条件下风干24~48小时使籽粒变硬，播种到培养器皿中（用蛭石为培养基质），在24~26℃温度条件下培养2~5天，然后在6~8℃温度下,每天16小时光照、8小时黑暗条件下春化处理15~35天（具体天数根据小麦品种的冬春性确定）。春化处理完成后移栽到温室的花盆中，花盆中的栽培基质为：按土壤、蛭石和有机肥各三分之一的体积比例混合均匀，并用复合肥为底肥，每天光照时间16~18小时，加强水肥管理，做到既不使其贪青晚熟，又不因缺少水肥影响正常生长。
S3花药培养：当小麦生长到挑旗后出穗前一天，取小麦穗进行低温（3-5℃）处理2天左右，将花药接种到诱导培养基上进行培养，诱导培养基配方为：KCl 1.475 g/L，KH2PO4 0.1 g/L，MgSO4.7H2O 0.175 g/L，CaCl2.2H2O 0.205 g/L，NH4NO3 0.1g/L，MS微量元素，MS铁盐，B5有机成分，L-Glutamine(谷氨酰胺) 0.87 g/L，L-Asparagine(天门冬氨酸) 0.266g/L，L-Arginine(精氨酸) 0.174 g/L，Glycin(甘氨酸) 7.5 mg/L，蔗糖 30 g/L，2,4-D2.5 mg/L，KT 0.5 mg/L，植物凝胶2.4 g/L，葡萄糖35 g/L（单独抽滤灭菌添加到经过高温灭菌的其它成分中），pH 5.8。先在30℃温度条件下暗培养2天，然后在28℃温度条件下暗培养，直到诱导的愈伤组织大小达到2mm左右。
S4分化培养：将愈伤组织转接到分化培养基上，在25℃温度、每天14~16小时光照条件下进行分化植株，使植株生长到1~3厘米左右。
S5春化加倍：将培养瓶放到人工气候培养箱中，进行光暗交替循环培养，对小麦单倍体植株进行春化处理和染色体加倍处理，所述光暗交替循环为两个阶段，具体培养条件为：第一培养阶段5℃温度条件下暗培养10小时，7℃温度条件下光照培养14小时，培养3天；第二阶段9.5-10.5℃温度条件下，光照培养14小时，在3.5-4.0℃温度条件下，黑暗培养10小时，直至完成春化。
S6移栽管理：在完成春化作用和染色体加倍以后，将小麦植株移栽到温室中，在每天14~16小时光照条件下，17~27℃温度条件下（昼高夜低），进行正常的水肥管理，直到蜡熟期收获DH系种子。
S7播种DH系：将DH系种子在32~37℃温度、空气湿度小于30%的条件下风干24~48小时，当小麦籽粒变硬后播种到田间，如果播期较晚，在播种后当日平均气温在0℃左右时的，并且持续时间在5天以上的条件下（根据天气预报和实测结果），可以采用覆盖塑料膜的播种方式进行播种，即播种后覆盖塑料膜并将塑料膜的四边用少量土压实，若下雪应将地膜上的雪扫去，当麦苗生长到1-3片叶时揭开塑料，揭膜时应选在平均气温在0℃以上的晴天上午进行，并且连续5天不低于该温度，以后按麦田正常管理，进行农艺性状调查、品系鉴定、产量比较等育种的后续工作。
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围，以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均采用常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件进行，所用的材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1小麦品种经人工春化、温室栽培、杂交获得杂交种子
利用“金禾9123”、“济麦22”、“冀麦38”3个小麦品种为亲本材料配制2个杂交组合。
2020.11.23和2020.11.25分两批将3个小麦品种的种子分别播种到小塑料盒（装有蛭石），播种深度0.5-0.8cm，在25℃温度下暗培养出苗。2020.11.28和2020.11.30分期进行春化处理，春化条件为：在8℃温度条件下，每天16小时光照、8小时黑暗培养。2020.12.31将经过春化处理的麦苗移栽到日光温室，培养基质为：按土壤、蛭石和有机肥各三分之一的体积比例混合均匀，用氮磷钾复合肥做底肥，拔节期将温度控制在22℃左右，临近挑旗将温度控制在25℃左右，每天光照时间16小时，根据小麦长势情况进行水肥管理，当金禾9123抽穗后进行人工去雄套袋，2天后分别用济麦22和冀麦38两个品种对不同的金禾9123去雄麦穗进行授粉，配制两个小麦杂交组合“金禾9123×济麦22”和“金禾9123×冀麦38”，2021.2.6收获小麦杂交穗，脱粒后37℃风干，得到F1代种子。
本实施例从播种杂交亲本到获得F1代种子时间约为75天。
实施例2小麦花药培养获得DH系种子并播种到田间
以实施例1中得到“金禾9123”与“济麦22”杂交的F1代种子为材料。
2021.2.10将风干的小麦杂交F1代种子播种到小塑料盒（装有蛭石），播种深度0.5-0.8cm，25℃暗培养出苗。
2021.2.12春化处理，春化条件为：在8℃温度条件下，每天16小时光照、8小时黑暗培养。2021.3.12移栽到温室的花盆中，在20-27℃温度、每天16小时光照、8小时黑暗条件下生长。
2021.4.2开始取麦穗，放到硫酸纸袋再套一纸袋，放入塑料袋，将塑料袋放入塑料盒，4℃保存。
2021.4.6花药消毒后接种到诱导培养基上，诱导培养基配方为：KCl 1.475 g/L，KH2PO4 0.1 g/L，MgSO4.7H2O 0.175 g/L，CaCl2.2H2O 0.205 g/L，NH4NO3 0.1g/L，MS微量元素，MS铁盐，B5有机成分，L-Glutamine(谷氨酰胺) 0.87 g/L，L-Asparagine(天门冬氨酸)0.266 g/L，L-Arginine(精氨酸) 0.174 g/L，Glycin(甘氨酸) 7.5 mg/L，蔗糖 30 g/L，2,4-D 2.5 mg/L，KT 0.5 mg/L，植物凝胶2.4 g/L，葡萄糖35 g/L（单独抽滤灭菌添加到经过高温灭菌的其它成分中），pH 5.8。在30℃温度下暗培养，2021.4.8改为28℃暗培养。
2021.5.18将大小为2mm左右的单倍体愈伤组织接种到分化培养基上进行植株分化，分化培养基组成如下：大量元素：KNO3 1900mg/L，NH4NO3 1650mg/L，KH2PO4 170mg/L，MgSO4·7H2O 370mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L；微量元素：KI 0.83mg/L，H3BO3 6.2mg/L，MnSO4·4H2O 22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L， Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L，CuSO4·5H2O0.025mg/L，CoCl2·6H2O 0.025mg/L；铁盐：Na2-EDTA 37.3mg/L，FeSO4·7H2O 27.8mg/L；植物生长调节剂：1.5mg/L KT，0.2 mg/L NAA ；碳源：10g/L蔗糖；凝固剂：2.5 g/L植物凝胶，pH 5.8。在25℃温度、每天16小时光照条件下进行分化植株，绿苗得率82%。
2021.7.14将分化的单倍体植株转接到壮苗培养基上，在25℃温度条件下每天14小时光照培养，壮苗培养基：1/2MS大量元素+ MS微量元素+MS有机成分+MS铁盐+0.5mg/LNAA+10g/L蔗糖+2.5 g/L植物凝胶，pH 5.8。
2021.7.21将苗转移到人工气候培养箱中进行春化处理和加倍处理，人工气候培养箱的温、光条件设置为：第一阶段5℃温度条件下暗培养10小时，7℃温度条件下光照培养14小时；第二阶段10℃条件下，光照培养14小时，在4.0℃条件下，黑暗培养10小时，第一阶段培养时间为3天，第二阶段培养至完成春化。
2021.9.23将苗移栽到温室在25℃温度培养，在每天14~16小时光照条件下，17~27℃温度条件下（昼高夜低），进行正常的水肥管理，2021.10.13收获种子，结实率79%。
2021.10.20将DH系种子经过风干后播种到田间，进行正常麦田管理。
本实施例从取穗到将DH系种植到田间用时约6个半月。
实施例3小麦花药培养获得DH系种子及播种到田间
以实施例1获得的“金禾9123”与“冀麦38”杂交F1代种子为材料。
2021.2.10将风干的小麦杂交F1代种子播种到小塑料盒（装有蛭石），播种深度0.5-0.8cm，25℃暗培养出苗。
2021.2.12春化处理，春化条件为：在8℃温度条件下，每天16小时光照、8小时黑暗培养。2021.3.12移栽到温室的花盆中，在20-27℃温度、每天16小时光照、8小时黑暗条件下生长。
2021.4.2取麦穗，放到硫酸纸袋，套一纸袋，放入塑料袋，将塑料袋放入塑料盒，4℃保存。
2021.4.6将花药消毒后接种到诱导培养基上，诱导培养基配方为：KCl 1.475 g/L，KH2PO4 0.1 g/L，MgSO4.7H2O 0.175 g/L，CaCl2.2H2O 0.205 g/L，NH4NO3 0.1g/L，MS微量元素，MS铁盐，B5有机成分，L-Glutamine(谷氨酰胺) 0.87 g/L，L-Asparagine(天门冬氨酸) 0.266 g/L，L-Arginine(精氨酸) 0.174 g/L，Glycin(甘氨酸) 7.5 mg/L，蔗糖 30 g/L，2,4-D 2.5 mg/L，KT 0.5 mg/L，植物凝胶2.4 g/L，葡萄糖35 g/L（单独抽滤灭菌添加到经过高温灭菌的其它成分中），pH 5.8。在30℃温度下暗培养，2021.4.8改为28℃暗培养。
2021.5.18将大小为2mm左右的单倍体愈伤组织接种到分化培养基上进行植株分化，分化培养基组成如下：大量元素：KNO3 1900mg/L，NH4NO3 1650mg/L，KH2PO4 170mg/L，MgSO4·7H2O 370mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L；微量元素：KI 0.83mg/L，H3BO3 6.2mg/L，MnSO4·4H2O 22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L， Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L，CuSO4·5H2O0.025mg/L，CoCl2·6H2O 0.025mg/L；铁盐：Na2-EDTA 37.3mg/L，FeSO4·7H2O 27.8mg/L；植物生长调节剂：1.5mg/L KT，0.2 mg/L NAA ；碳源：10g/L蔗糖；凝固剂：2.5 g/L植物凝胶，pH 5.8。在25℃温度、每天16小时光照条件下进行分化植株，绿苗得率76%。
2021.6.29将小麦单倍体苗转接到壮苗培养基上培养，在25℃温度条件下每天14小时光照10小时暗培养，所用壮苗培养基：1/2MS大量元素+ MS微量元素+MS有机成分+MS铁盐+0.5mg/L NAA+10g/L蔗糖+2.5 g/L植物凝胶，pH 5.8。
2021.7.2转移到人工气候培养箱中进行春化处理和加倍处理，人工气候培养箱的温、光条件设置为：第一阶段5℃温度条件下暗培养10小时，7℃温度条件下光照培养14小时；第二阶段10℃温度条件下，光照培养14小时，在4.0℃温度条件下，黑暗培养10小时；第一阶段培养时间为3天，第二阶段培养至完成春化。
2021.7.30将苗移栽到温室，在每天14~16小时光照条件下，17~27℃温度条件下（昼高夜低），进行正常的水肥管理，2021.11.9和2021.11.16分两次收获，总结实率81%，并进行风干处理。
2021.11.18播种到田间并覆盖塑料膜，并将塑料膜的四边用少量土压实，当苗生长到2片叶时，将膜揭开，以后正常管理，调查。
本实施例从取穗到将DH系种植到田间用时7个半月。
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；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前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实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1杂交：将选配好的小麦父本和母本种子进行分期播种，出苗后进行春化处理后，移栽到温室，将母本去雄后用父本花粉进行授粉，蜡熟后收获杂交的种子；
S2种植F1代：将F1种子风干处理后播种到培养皿中，春化处理完成后移栽到温室；
S3花药培养诱导愈伤组织：待小麦生长到挑旗后出穗前的一天，取下麦穗经过低温处理后，先进行表面消毒然后将花药取出接种到诱导培养基上进行培养，直到愈伤组织大小达到2mm左右；
S4分化培养获得单倍体植株：将愈伤组织转接到分化培养基上，进行分化植株；
S5春化处理和染色体加倍：将生长有小麦单倍体植株的培养容器，放入人工气候培养箱中在不同温度下进行光暗交替循环培养，直至完成春化作用；
S6试管苗移栽管理：将完成春化作用的染色体加倍植株移栽到温室中，进行水肥管理，直到蜡熟期收获DH系种子；
S7播种DH系：将DH系种子风干变硬后播种到田间，如果播期正常即与正常播期基本一致的按照麦田正常管理，如果播种较晚气温较低时，播种后覆盖地膜，出苗以后当气温升高后揭开地膜，对植株进行农艺性状调查和品系鉴定。
2.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S1中和所述步骤S2中，播种条件如下：将种子播种于蛭石基质中，播种深度0.5~0.8cm，在24~26℃温度条件下暗培养2~5天；然后放到6~8℃温度每天光照16小时、黑暗8小时的培养箱内，进行春化处理15~35天。
3.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S1中和所述步骤S2中温室的栽培条件如下：盆栽的培养基质为土壤、蛭石和有机肥各占三分之一的体积比例混合均匀，用氮磷钾复合肥做底肥，温室温度为20~27℃，每天16~18小时光照。
4.根据权利要求1所述的一种杂交小麦快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S3中，诱导培养基配方为：KCl 1.475 g/L，KH2PO4 0.1 g/L，MgSO4.7H2O 0.175 g/L，CaCl2.2H2O 0.205 g/L，NH4NO3 0.1g/L，MS微量元素，MS铁盐，B5有机成分，L-谷氨酰胺0.87g/L，L-天门冬氨酸0.266 g/L，L-精氨酸 0.174 g/L，甘氨酸 7.5 mg/L，蔗糖 30 g/L，2,4-D 2.5 mg/L，KT 0.5 mg/L，植物凝胶2.4 g/L，葡萄糖35 g/L，pH 5.8。
5.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S3中，诱导培养的条件如下：先在30℃温度条件下暗培养2天，然后在28℃温度条件下暗培养。
6.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S4中，分化培养基配方为：
大量元素：KNO3 950~1900mg/L，NH4NO3 825~1650mg/L，KH2PO4 85~170mg/L，MgSO4·7H2O185~370mg/L，CaCl2·2H2O 220~ 440mg/L；
微量元素：KI 0.42~0.83mg/L，H3BO3 3.1~6.2mg/L，MnSO4·4H2O 11.2~22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 4.3~8.6mg/L， Na2MoO4·2H2O 0.13~0.25mg/L，CuSO4·5H2O 0.013~0.025mg/L，CoCl2·6H2O 0.013~0.025mg/L；
铁盐：Na2~EDTA 18.7~37.3mg/L，FeSO4·7H2O 13.9~27.8mg/L；
植物生长调节剂：KT 1.5~1.6mg/L，NAA 0.18~0.20mg/L；
碳源：蔗糖5~15g/L；
凝固剂：植物凝胶2.3~2.45 g/L；
pH值5.80~5.82。
7.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S4的分化温度为25℃、每天14~16小时光照，直到单倍体植株生长到1~3cm。
8.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述光暗交替循环为两个阶段，具体培养条件为：第一培养阶段5℃温度条件下暗培养10小时，7℃温度条件下光照培养14小时，培养3天；第二阶段9.5-10.5℃条件下，光照培养14小时，在3.5-4.0℃条件下，黑暗培养10小时，直至完成春化。
9.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S6中，温室温度为17~27℃，每天14~16小时光照;
所述诱导培养，为先在30℃暗培养2天，然后在28℃暗培养直到长出愈伤组织。
10.根据权利要求1所述的一种小麦杂交快速获得纯系的育种方法，其特征在于，所述步骤S7中，如果播期较晚温度较低不适合发芽出苗时播种后覆盖地膜；对于覆盖地膜的，当麦苗生长到1~3片叶，日平均气温在0℃左右并且持续时间在5天以上的条件下，揭开塑料膜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115918464A (zh) * 2022-01-20 2023-04-07 中国农业科学院作物科学研究所 一种冬小麦一年多代育种方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005084420A1 (fr) * 2004-03-05 2005-09-15 Tianmin Shen Materiau de culture pouvant induire des hybrides de ble en vue de produire des plantes diploides genetiquement pures et procede d'utilisation de ce materiau
CN104737757A (zh) * 2015-03-27 2015-07-01 周口市农业科学院 快速获得大量小麦双单倍体纯合群体的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005084420A1 (fr) * 2004-03-05 2005-09-15 Tianmin Shen Materiau de culture pouvant induire des hybrides de ble en vue de produire des plantes diploides genetiquement pures et procede d'utilisation de ce materiau
CN104737757A (zh) * 2015-03-27 2015-07-01 周口市农业科学院 快速获得大量小麦双单倍体纯合群体的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱之垠等: "单倍体小麦染色体自然加倍的研究", 《黑龙江农业科学》 *
杨雪等: "Ｃ１７、Ｋ 培养基在小麦花药培养脱分化中的应用效果研究", 《河南农业科学》 *
白延红等: "蔗糖、激素及基因型对小麦花药培养的影响", 《麦类作物学报》 *
韩玉琴等: "提高春小麦花粉植株壮苗及加倍率的研究", 《黑龙江农业科学》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115918464A (zh) * 2022-01-20 2023-04-07 中国农业科学院作物科学研究所 一种冬小麦一年多代育种方法

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