CN117121807A - 一种快速创建冬小麦f2和ril群体的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速创建冬小麦F2和RIL群体的方法及其应用，本专利方法利用一份抗冻性强、不需春化的小麦特异种质SN0594为亲本，将其应用于小麦的群体创建过程中，可解决冬小麦群体创建中时间长、损耗大、易受损等问题。利用小麦SN0594快速创建冬小麦F2和RIL群体方法包括以下步骤：选择群体亲本，与小麦种质SN0594进行杂交；培养室自交加代，获取F2群体；培养室自交加代加速创建RIL群体。本发明可提高冬小麦在一年内繁育次数，并且此方法简单易行易于推广，为快速创建冬小麦F2和RIL群体提供了一种快速高效的方法。
Description
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种快速创建冬小麦F2和RIL群体的方法及其应用。
背景技术
构建良好的遗传群体是进行遗传图谱构建、基因定位以及基因图位克隆的基本条件。现有创建小麦遗传群体的技术方法中，存在周期长这一难问题。RIL(recombinantinbred lines)群体即重组自交系群体，是将F2群体不同个体连续自交或同胞交配，单粒传法是常见的RIL群体创制方法，但需要多年多世代的工作。创建RIL群体时，从最初配置杂交组合到形成稳定的品系，一般需要7-8年的时间。期间各种病虫害、自然天气的变化的原因，容易对群体材料造成损害，从而不能成功创建群体。此外，在利用春性小麦创制遗传群体过程中，由于春性小麦抗冻性差等原因，难以在冬季寒冷地区进行种植。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供了一种快速创建冬小麦F2和RIL群体的方法及其应用。该方法创建群体时间短，可加快创建小麦遗传分离群体的速度，缩短了创制RIL群体的年限，提高了创建遗传群体的效率。
具体技术方案如下:
本发明提供了一种快速创建冬小麦F2和RIL群体的方法，包括以下步骤:
步骤1.选择群体亲本A，与小麦种质SN0594进行杂交
第一年10月份，在田间种植选择的群体亲本A和小麦种质SN0594，根据亲本的开花期调查结果，适时安排亲本A与SN0594的播种日期，确保第二年做杂交时亲本花期相遇；第二年小麦开花期期间，亲本A和SN0594杂交，第二年6月份在小麦成熟期收获杂交穗，脱粒，收获籽粒；
步骤2.培养室自交加代产生F2
将步骤1得到的F1籽粒，在室温进行催芽，催芽后的种子播入盛有基质的96孔培养盘中，放于25℃、每天光照时长为16小时、光强大于等于600Lux、湿度在60-70％的培养室中；生长期间注意浇水，花后大约20-25天收获穗子；收获后的穗子放于55℃的烘干室中10-12小时，手工脱粒得到子代F2；整个步骤2大约耗时2个月；
步骤3.创建F2群体，或获得用于构建RIL群体F3的种子
第二年9月份将步骤2获得的F2籽粒培养室或田间种植；
为获得在构建RIL群体时，将步骤2获得的单穗单独烘干并进行手工脱粒，分装到不同的种子袋中；对不同的穗子分别催芽，催芽后在播种时，利用单粒传法，每个穗子随机选择籽粒发育良好的2粒种子放于育苗盘的同一个穴中，培养条件同步骤2，得到子代F3；每个培养穴中会有两个穗子，选择一个发育良好的穗子成为F3；
步骤4.培养室自交加代加速创建RIL群体
按照步骤3中构建RIL群体方法采取单粒传法，在得到F3后，利用同样的方法获得F4，F5，……；每代耗费时长在2个月左右，一年时间能够获得子代F6，在第三年的10月份之前能够拿到子代F7，F7代大约可获得210个家系，满足RIL群体的基本要求。
优选的，步骤1中每个杂交穗中保证至少20个小穗。
优选的，步骤1中用于构建F2群体，杂交穗数不少于6个。
优选的，步骤1中用于构建RIL群体，杂交穗数不少于4个。
与现有技术相比，本发明具有显著的有益效果：
利用本发明的方法可以缩短创建群体年限，快速构建遗传群体，特别是RIL群体构建时间从7-8年缩短到现在的3年。同时利用该方法避免田间的病虫害、不良天气的影响。利用该方法，我们将SN0594与烟农15、山农34等材料进行杂交，获取了相应群体。由此证明了该方法的可行性。
附图说明
图1是烟农15与小麦种质SN0594进行杂交获得F2群体和RIL群体的示意图。
图2是RIL群体计算的公式。其中：
N：F1籽粒数目；n：代数；20：每穗种子；0.9：成活率。
第一个F3代中Vrn/Vrn的概率；第二和第三个/>F3代中vrn/vrn的概率。
具体实施方式
下面以烟农15为亲本实例，结合附图进一步说明本发明的技术方案。
步骤1、烟农15与小麦种质SN0594进行杂交，获得F1
前期开花期调查结果显示两个亲本开花期相差较大，烟农15提前约10天左右开花。第一年10月份，在田间种植亲本烟农15与SN0594，烟农15分批次播种4次，每次间隔1周左右时间。
第二年小麦的开花期期间，以烟农15为母本，以SN0594为父本进行杂交，或者以烟农15为父本，以SN0594为母本进行杂交。
如果后续工作为构建F2群体，群体大小需要在2000左右，杂交穗数一共为6个，每个去雄的穗子中保证至少20个小穗，获得120粒左右杂种籽粒。
如果后续工作为构建RIL群体，群体大小需要200-300之间，每个去雄的穗子中保证至少20个小穗，杂交穗数一共为4个，以便获得80粒左右杂种籽粒。
第二年6月底小麦成熟期收获杂交穗，进行手工脱粒。
步骤2、培养室自交加代产生杂种F2
将步骤1得到的杂交种籽粒(F1)，在室温(25℃)进行催芽，将催芽后种子(种子根长大约1厘米)播入盛基质的96孔培养盘中，将其放于25℃、每天光照时长为16小时、光强大于等于600Lux、湿度在60-70％的培养室中。生长期间注意浇水，花后大约20-25天收获穗子，此时籽粒呈现一定程度的绿色。收获后的穗子放于55℃的烘干室中10-12小时，手工脱粒，此时得到子代F2。此步骤一共需要2个月，期间注意蚜虫等害虫。
步骤3、构建F2群体；或获得用于构建RIL群体F3的种子
构建F2群体时，步骤2已经得到的F2大约在2400粒，最终能够成活大约在2100株左右。
按照此步骤在当年的9月前能够完成。若利用F2进行室内相关实验，则在9月份种植种子，9-10月份可进行相关研究；若进行田间实验，可于10月份在田间播种F2，次年能够利用F2进行相关研究。
在构建RIL群体时，将上一步获得的单穗单独烘干并进行手工脱粒，分装到不同的种子袋中。对不同的穗子分别催芽，催芽后在播种时，利用单粒传法，每个穗子随机选择籽粒发育良好的2粒种子放于育苗盘的同一个穴中，培养条件同步骤2，得到子代F3。每个培养穴中会有两个穗子，选择一个发育良好的穗子成为F3。步骤2已经得到的F2大约在1440粒，经过抽穗开花后，获得大约为1080个单穗。
步骤4、培养室自交加代加速创建RIL群体
按照步骤3中构建RIL群体方法采取单粒传法，在得到F3后，利用同样的方法获得F4，F5，……；每代耗费时长在2个月左右，一年时间能够获得子代F6，在第三年的10月份之前能够拿到子代F7，F7代大约可获得210个家系，已经满足RIL群体的基本要求。
图1是烟农15与小麦种质SN0594进行杂交获得F2群体和RIL群体的示意图。
图2是RIL群体计算的公式。其中：
N：F1籽粒数目；n：代数；20：每穗种子；0.9：成活率。
第一个F3代中Vrn/Vrn的概率；第二和第三个/>F3代中vrn/vrn的概率。
Vrn基因是春化(vernalization)基因，当基因型是Vrn/Vrn或Vrn/vrn的时候，不需要春化便可以抽穗，当基因型是vrn/vrn的时候，需要春化才能抽穗。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种快速创建冬小麦F2和RIL群体的方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤1.选择群体亲本A，与小麦种质SN0594进行杂交
第一年10月份，在田间种植选择的群体亲本A和小麦种质SN0594，根据亲本的开花期调查结果，适时安排亲本A与SN0594的播种日期，确保第二年做杂交时亲本花期相遇；第二年小麦开花期期间，亲本A和SN0594杂交，第二年6月份在小麦成熟期收获杂交穗，脱粒，收获籽粒；
步骤2.培养室自交加代产生F2
将步骤1得到的F1籽粒，在室温进行催芽，催芽后的种子播入盛有基质的96孔培养盘中，放于25℃、每天光照时长为16小时、光强大于等于600Lux、湿度在60-70％的培养室中；生长期间注意浇水，花后大约20-25天收获穗子；收获后的穗子放于55℃的烘干室中10-12小时，手工脱粒得到子代F2；整个步骤2大约耗时2个月；
步骤3.创建F2群体，或获得用于构建RIL群体F3的种子
第二年9月份将步骤2获得的F2籽粒培养室或田间种植；
为获得在构建RIL群体时，将步骤2获得的单穗单独烘干并进行手工脱粒，分装到不同的种子袋中；对不同的穗子分别催芽，催芽后在播种时，利用单粒传法，每个穗子随机选择籽粒发育良好的2粒种子放于育苗盘的同一个穴中，培养条件同步骤2，得到子代F3；每个培养穴中会有两个穗子，选择一个发育良好的穗子成为F3；
步骤4.培养室自交加代加速创建RIL群体
按照步骤3中构建RIL群体方法采取单粒传法，在得到F3后，利用同样的方法获得F4，F5，……；每代耗费时长在2个月左右，一年时间能够获得子代F6，在第三年的10月份之前能够拿到子代F7，F7代大约可获得210个家系，满足RIL群体的基本要求。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于：步骤1中每个杂交穗中保证至少20个小穗。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于：步骤1中用于构建F2群体，杂交穗数不少于6个。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于：步骤1中用于构建RIL群体，杂交穗数不少于4个。
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