CN1830241A - 一种选育小麦新品种的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选育小麦新品种的方法。它包括：1)以矮败小麦为母本，以具有目标性状的15－20个优良品种系为父本，分别进行杂交，得到F₁代；以该F₁代中的矮秆不育株为母本，以带有目标性状的品种系为父本，分别进行回交，收获矮秆不育株上各自的回交F₁代种子，等量混合组成基础群体；2)让基础群体内的可育株与不育株进行自由授粉，收获矮秆不育株上的种子并混合，得到轮选群体；3)使轮选群体中的矮秆不育株与非矮秆可育株自由授粉；选择轮选群体中综合性状好的矮秆不育株作母本，种圃中的株系为父本进行控制授粉；将得到的自由授粉种子和控制授粉种子按30％与70％的比例混合成下一轮的群体；4)按照3)的方式进行轮回选择得到改良群体，将其中的优异可育株按系谱法选育成新品种。

Description

一种选育小麦新品种的方法

技术领域

本发明涉及一种选育小麦新品种的方法。

背景技术

轮回选择是一种先进的育种方法，已经被玉米等异花授粉作物群体改良的实践所证实。自花授粉作物要成功地开展轮回选择，有效地进行群体改良，必须具有适宜的工具材料。雄性不育是大规模生产杂交种的工具材料，但核质互作雄性不育材料的后代，都携带有雄性不育细胞质，显然不适合用作遗传改良工具。大麦，小麦和大豆等自花授粉作物都有利用隐性核不育材料开展轮回选择的实例，但由于隐性核不育后代群体中不育株达不到要求的比例，同时不育株的异交特性不够理想，因此影响轮回选择效果的提高。太谷核不育小麦是一个显性核不育材料，后代总是有一半不育株和一半可育株，可以用作轮回选择工具。由于利用太谷核不育小麦开展轮回选择，需要在抽穗至开花短短几天时间内识别出群体中的可育株与不育株，并作出标记，存在较大困难；特别是轮选群体株高逐轮升高，影响轮回选择效果。

矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。在矮败小麦中，显性雄性不育基因Ms2与显性矮秆基因Rht10在4D染色体短臂上连锁十分紧密，交换率仅有0.18％。矮败小麦接受其它小麦品种的花粉，其后代群体中有一半矮秆株(48cm左右)和一半非矮秆株。矮秆株表现雄性不育，非矮秆株表现雄性可育。矮秆株与非矮秆株的株高差异一目了然，在起身拔节期即可识别出雄性不育与雄性可育。

发明内容

本发明的目的是提供一种选育小麦新品种的方法。

本发明所提供的选育小麦新品种的方法，包括以下步骤：

1)以矮败小麦为母本，以具有目标性状的15-20个优良品种或品系为父本，分别进行杂交，得到F₁代；以所述F₁代中的矮秆雄性不育株为母本，以所述带有目标性状的15-20个优良品种或品系为父本，分别进行回交，分别收获矮秆雄性不育株上的回交F₁代种子，等量混合组成基础群体；

2)使步骤1)的基础群体内的可育株与不育株进行自由授粉，收获矮秆不育株上的种子并混合，得到轮选群体；

3)使步骤2)的轮选群体中的矮秆不育株与非矮秆可育株自由授粉，收获优良矮秆不育株的自由授粉种子；选择步骤2)的轮选群体中综合性状好的矮秆不育株作母本，选择种圃中F₃、F₄、F₅、F₆的优异株系、优异种质为父本进行控制授粉，收获控制授粉种子；将所述自由授粉种子和控制授粉种子按30％与70％的比例混合成下一轮的群体；

4)按照步骤3)的方式进行3-7轮的轮回选择后所得到的群体，即为改良群体，将所述改良群体中的优异可育株按系谱法选育成新品种。

一般按照步骤3)的方式进行5轮的轮回选择即可得到改良群体。

其中，所述矮败小麦是按照下述方法培育得到的：

1)以太谷核不育农大139小麦为母本，以矮变一号小麦为父本进行杂交，得到F₁代，从该F₁代中筛选出矮秆不育小麦；

2)让步骤1)中的F₁代矮秆不育小麦和农大139小麦进行测交，得到杂交种子，将该种子至少种植4000-5000株，筛选得到的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

为了便于筛选，步骤2)中所述杂交种子在种植之前经过赤霉酸处理选择短而壮的幼芽至少种植2500株。

所述赤霉酸处理方法为50g小麦种子用40mL浓度为30mg/L的赤霉酸水溶液湿润种子，室温培养5-6天。在经过赤霉酸处理后，选择短而壮的幼芽，培育至抽穗开花期，筛选出的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

本发明以具有目标性状的15-20个优良品种或品系为父本，以矮败小麦为母本，即以太谷核不育农大139小麦和矮变一号小麦为亲本培育得到的矮秆不育小麦为母本，组建了一个好的基础群体，利用控制授粉向群体引进优良基因，通过开花前不良可育株的淘汰和矮秆不育株的选择以提高优良基因频率，借助于矮秆不育株与优异种质、优良株系杂交和非矮秆可育株的异交使优良基因相互重组。矮败小麦群体经过反复的选择和异交程序，群体内的优良基因频率和优良基因重组体水平不断提高，抗倒性、抗病性、产量和品质等性状都得到较大幅度提升。群体内的每个可育株都相当于常规杂交育种的一个复合杂交F₁，数量大，类型多，从中选出优良品种的几率大大增加。利用本发明的方法育成的品种集多种优良性状于一体，解决了传统育种难以解决的问题，例如，高产与抗性、矮秆与高产、矮秆与抗性等问题。

附图说明

图1为选育小麦新品种的流程示意图

具体实施方式

下述实施例中的实验方法如无特别说明，均为常规方法。

实施例1、培育矮败小麦

太谷核不育农大139小麦，是以农大139为轮回父本，与太谷核不育小麦杂交，并从后代选择不育株连续回交得到的材料，各种性状类似农大139小麦，只是后代总是分离出一半雄性不育株和一半雄性可育株。

以太谷核不育农大139小麦(基因型Ms2ms2农大139)为母本，矮变1号纯合体(Rht10Rht10)(购自中国农业科学院品种资源所)小麦为父本。让株高30cm的矮变一号纯合体给株高90cm的太谷核不育农大139授粉，得到的260株F₁代中，128株表现矮秆(45cm)雄性不育，其余132株表现矮秆(45cm)雄性可育，二者的比例为1∶1。再以F₁得到的株高为45cm的矮秆不育株为母本，以农大139小麦(ms2ms2rht10rht10)为父本进行测交，得到杂交种子。然后，对该种子进行以下任一种处理：

1)测交种子，按行距30cm，株距10cm点播于试验田里(扩大株行距是为了方便分株)，得到5216株小麦。抽穗开花期仔细检查高秆株与矮秆株雄花的育性。结果有2664株是高秆，2552株是矮秆株。高株中有2632株表现雄性不育，32株表现正常可育；矮株中2551株是雄性可育，只有1株是雄性不育的。这1株矮秆不育株用高秆品种农大139授粉后，其后代有一半矮秆雄性不育株，一半高秆可育株，这种矮秆不育的小麦就是矮败小麦。

2)取5000粒测交种子放在垫有滤纸的瓷盘内，用200mL浓度为30mg/L的赤霉酸溶液浸润种子，使其在室温下萌发生长，培养5天，从中挑选出短而壮的幼芽，共2428个。这些幼芽按行距30cm、株距10cm移栽于田间试验地内。抽穗开花时，逐株进行检查，每个植株都是45cm左右的矮秆株，其中2426株表现正常可育，仅有2株是雄性不育的。(矮秆不育株应及时套袋，以免串粉)这2株矮秆不育株的后代，一半仍然是矮秆不育的，一半则是高秆可育的。这种矮秆不育小麦就是矮败小麦。

该矮败小麦株高45cm左右，抽穗开花期颖壳张开，穗子蓬松，花药退化，内无花粉粒。花粉母细胞减数分裂不正常，很难见到发育正常的四分体。根尖染色体正常，都是42条。

该矮败小麦用高秆品种农大139授粉，后代(F₁)的群体是3917株，其中矮秆不育株1874株、矮秆可育株2株、高秆可育株2036株、高秆不育株5株。亲本类型，即矮秆不育株和高秆可育株占绝大多数，而重组类型则是极少数，说明矮秆基因Rht10与雄性不育基因Ms2是紧密连锁，又根据刘秉华等与Izumi等分别将Ms2与Rht10定位于4D染色体短臂的结果，则得到矮秆基因Rht10与雄性不育基因Ms2在4D染色体短臂上紧密连锁的结果。再根据重组类型(5株)在总群体(3917株)中所占比例，计算出交换率为0.18％。

实施例2、利用实施例1的矮败小麦选育小麦新品种

利用实施例1的矮败小麦选育小麦新品种的流程如图1所示，具体步骤如下：

1、以实施例1的矮败小麦为母本，分别以具有目标性状的优良品种或品系(如可以购于中国农科院作物品种资源研究所的丰产亲本：农大139、北京837、北京14、济南16、内乡182、烟农18、群选312、高加索、BT881、品冬38、品冬40、宛7107；抗性亲本：丰抗13、冀麦20、小偃54、石家庄8号、品冬36、洛夫林10号等18个优良品种或品系)为父本进行杂交。每个杂交组合中，父母本各10株，分别进行杂交，得到18个杂交组合的F₁代种子。分别以每个杂交组合的F₁代矮秆雄性不育株50株为母本，各与相应的18个父本进行回交，分别收获矮秆雄性不育株上的回交F₁代种子。每株取100粒，等量混合，得到由5000粒种子组成的基础群体；

2、让步骤1的基础群体内的可育株与不育株进行自由授粉后，混合从矮秆不育株上收获的种子，得到由20000粒种子组成的轮选群体；

3)步骤2)的轮选群体一方面让矮秆不育株与非矮秆可育株自由授粉，一方面选择综合性状好的矮秆不育株作母本，选种圃中F₃、F₄、F₅、F₆的优异株系、优异种质为父本进行控制授粉。最后收获优良矮秆不育株的自由授粉种子与控制授粉种子，按30％与70％的比例混合成下一轮的群体；

4)按照步骤3)的方式进行3-7轮的轮回选择后所得到的群体，即为改良群体，将所述改良群体中的优异可育株按系谱法选育成新品种。

用该方法已经培育出轮选981、轮选936、轮选201、轮选202等新品种(系)。

Claims (5)

1、一种选育小麦新品种的方法，包括以下步骤：

1)以矮败小麦为母本，以具有目标性状的15-20个优良品种或品系为父本，分别进行杂交，得到F₁代；以所述F₁代中的矮秆雄性不育株为母本，以所述带有目标性状的15-20个优良品种或品系为父本，分别进行回交，分别收获矮秆雄性不育株上的回交F₁代种子，等量混合组成基础群体；

2)使步骤1)的基础群体内的可育株与不育株进行自由授粉，收获矮秆不育株上的种子并混合，得到轮选群体；

3)使步骤2)的轮选群体中的矮秆不育株与非矮秆可育株自由授粉，收获优良矮秆不育株的自由授粉种子；选择步骤2)的轮选群体中综合性状好的矮秆不育株作母本，选择种圃中F₃、F₄、F₅、F₆的优异株系、优异种质为父本进行控制授粉，收获控制授粉种子；将所述自由授粉种子和控制授粉种子按30％与70％的比例混合成下一轮的群体；

4)按照步骤3)的方式进行3-7轮的轮回选择后所得到的群体，即为改良群体，将所述改良群体中的优异可育株按系谱法选育成新品种。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述矮败小麦是按照下述方法培育得到的：

1)以太谷核不育农大139小麦为母本，以矮变一号小麦为父本进行杂交，得到F₁代，从该F₁代中筛选出矮秆不育小麦；

2)将步骤1)中的F₁代矮秆不育小麦和农大139小麦进行测交，得到杂交种子，将该种子至少种植4000-5000株，筛选得到的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述杂交种子在种植之前经过赤霉酸处理选择短而壮的幼芽至少种植2500株。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述赤霉酸处理方法为50g小麦种子用40mL浓度为30mg/L的赤霉酸水溶液湿润种子，室温培养5-6天。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在经过赤霉酸处理后，选择短而壮的幼芽，培育至抽穗开花期，筛选出的矮秆不育小麦即为矮败小麦。

Images