專利名稱：一種小麥新品種的培育方法
技術領域：
本發(fā)明屬于小麥育種技術領域，涉及一種小麥新品種的培育方法。
背景技術：
河南省是我國小麥生產大省，種植面積約占全國的1/5，總產占全國的1/4，多年來，河南小麥的產量水平不斷提高，但也帶來麥田生態(tài)環(huán)境及田間小氣候的變化，病蟲危害加重，倒伏嚴重發(fā)生，原來大面積種植的小麥品種因感病、稈偏高、產量水平低已適應不了生產發(fā)展的要求，上世紀80年代后期，又由于以致病力極強的條中29號為主的條銹病新生理小種的出現(xiàn)，使我國許多利用歐洲“洛類”品種作抗源育成的新品種(系)喪失了抗性，另外，原來的非重要病害如白粉病、葉銹、葉枯病等也上升為主要病害。另一方面，國內外多采用普通小麥品種之間進行雜交改良、選育新品種的技術方法，由于普通小麥品種之間遺傳差別較小，許多改良品種具有相同或相似的親本來源，導致育成品種的遺傳基礎狹窄，后代分離幅度小、類型窄?；谏鲜鰡栴}，利用和創(chuàng)育新抗源、新種質，培育適應高產且抗病、抗逆、優(yōu)質的小麥新品種，是發(fā)展小麥生產的重大課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種小麥新品種的培育方法，利用本方法培育出的小麥品種具有矮桿、大穗、抗條銹、抗葉銹、抗桿銹和抗白粉病的特性。
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的首先選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產的普通小麥作父本，其中人工合成的異源多倍體新物種小黑麥(AABBRR或AABBDDRR染色體組)攜帶有抗條銹、葉銹、稈銹、白粉病等抗病基因，并具有高生物量、高產、耐旱、耐高溫、蛋白質含量高等優(yōu)良性狀，但是小黑麥(AABBRR染色體組)與普通小麥(AABBDD染色體組)雜交屬于不同物種間遠緣雜交，異源染色體配對困難，存在雜交結實率低，雜種后代敗育等問題，為提高雜交成功率，采用人工母本去雄，人工重復父本強制授粉，配制雜交組合，育出遠緣雜交一代F1；為解決雜種一代敗育問題，再將遠緣雜交一代F1作母本，用攜帶1B/1R染色體易位、大穗、抗病的普通小麥作父本進行二次雜交，育出二次雜交一代F1；為將小黑麥的優(yōu)良基因引入普通小麥，促進異源染色體間交換、易位及優(yōu)良基因重組，將二次雜交一代F1的干種子通過鈷60r輻射誘變處理，輻射誘變處理后的二次雜交一代F1自交二～四代，自交世代中出現(xiàn)了廣泛的分離類型，自交后代選育出農藝性狀穩(wěn)定一致的中矮桿、大穗、中早熟、抗病的單株作母本，性狀互補的小麥良種作父本三次雜交，如果二、三代出現(xiàn)性狀穩(wěn)定單株，即可進行三次雜交，育出三次雜交一代F1；以矮桿、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代F1經定向選擇和連續(xù)自交5代，得到矮稈大穗、抗病豐產的麥新品種。
本發(fā)明具體優(yōu)選以下培育方法選用大穗、抗病、高稈、晚熟的小黑麥——廣麥74作母本，中低稈、中早熟、豐產的普通小麥——練豐1號作父本，人工母本去雄，輔助父本授粉，人工強制重復3次授粉，配制遠緣雜交組合，育出遠緣雜交一代F1；遠緣雜交一代F1與山前麥二次雜交，即在遠緣雜交一代F1開花期對其人工套袋，再用山前麥對其人工授粉，育出遠緣雜交一代F1，解決了敗育所導致的不結實或結實率很低的問題；遠緣雜交一代F1的干種子通過鈷60r輻射誘變處理，輻射誘變處理后的遠緣雜交一代F1經定向選擇和連續(xù)自交四代，得F2、F3、F4代；自交后代F2、F3、F4代的分離群體中選擇農藝性相對較好的品系，至F4育成農藝性狀基本穩(wěn)定一致的新品系周78A，該品系矮稈、大穗大粒、對條銹病高抗至免疫，中晚熟，抗干熱風，落黃好，但感白粉、葉銹病，籽粒飽滿度不好，紅粒，有部分小花不實；然后以該品系單株為母本，以中稈粗穗、多花多實、抗病、白粒、籽粒飽滿的安農7959作父本進行三次雜交，育出三次雜交一代F1；以矮桿、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代F1經定向選擇和連續(xù)自交5代，得矮稈大穗、抗病豐產的小麥新品種周8425B。
周8425B是一個優(yōu)良的小麥品系，矮稈大穗、對小麥條銹病、葉銹病、稈銹病、紋枯病中抗至免疫，選育以來，尤其表現(xiàn)出對條銹病的抗性，并且抗譜分析表明周8425B含有新的抗條銹基因。在小麥育種中，周8425B可廣泛用作親本，選育出具有矮稈大穗、高抗小麥條銹病、葉銹病等病害的衍生品系，具有廣闊的應用前景。


圖1為本發(fā)明培育程序圖；圖2為用SSR分子標記Xcfa2040-7B擴增F2單株的PCR產物在變性聚丙烯酰胺凝膠電泳結果圖譜；圖3為用SSR分子標記Xbarc32-7B擴增F2單株的PCR產物在變性聚丙烯酰胺凝膠電泳結果圖譜；圖4為抗條銹基因YrZH84和7個SSR標記在染色體7BL上的連鎖圖譜。
具體實施例方式
按照圖1所示的培育程序圖，第一年，利用大穗、抗病、高稈、晚熟的小黑麥廣麥74作母本，以中低稈、中早熟、豐產的普通小麥練豐1號作父本進行人工雜交(A×B)母本、父本均種植2行，行長2m，行距40cm×20cm寬窄行，株距10cm。母本抽雄第2天后，人工剪去麥穗1/3穎殼后用鑷子去掉雄花花藥，每朵小花三個花藥必須全去掉，未去雄的小穗、小花全部剪除，然后套袋、掛牌，掛牌上寫明母本名稱，去雄日期。對母本廣麥74共去雄10穗，每穗20朵小花，人工去雄共200朵小花。去雄后套袋隔離的母本開花后第2天上午9-12點，進行人工授粉，授粉后在掛牌上寫上父本名稱及授粉日期。連續(xù)重復三次(天)，授粉后仍套袋隔離。當年收到遠緣雜交F1種子28粒。當年10月份麥播全部單粒人工點播，行、粒距同上。第二年雜遠緣交種F1出現(xiàn)穎殼蓬松、全部敗育情況，就立即采取用攜帶1B/1R染色體易位的普通小麥山前麥(中晚熟、穗較大、抗病)作父本與F1作母本大量作二次雜交，(A×B)×C選用抽穗、未開花母本穗，剪去穎殼1/2，套袋隔離，2天后用父本人工授粉，收到二次雜交一代F1種子(BC1F0)212粒，未授粉的套袋母本穗，經檢查沒有結籽。為促使異源染色體間交換和易位系發(fā)生或創(chuàng)造基因突變等，用二次雜交一代F1種子(BC1F0)干種子進行60C0輻射處理〔(A×B×C)60Co〕，處理劑量7.74c/kg；第三～六年，輻射后二次雜交一代種子經四代自交，二次雜交F2代出現(xiàn)了廣泛的分離小黑麥類型，普通小麥類型；高稈(100-120cm)，中稈，低稈(60-75cm)；抗病，感?。煌硎?，中熟；大穗，中穗；可育，半育，不育等等，在F2～F4代中，以中矮稈、大穗、中早熟、抗病的普通小麥類型為主要選留目標，當選后代按系譜法種植，至第六年選育出了農藝性相對較好的品系周78A，該品系矮稈(75cm左右)，大穗大粒(千粒重50g左右)，對條銹高抗至免疫，中晚熟，抗干熱風，落黃好，但感白粉、葉銹病，籽粒飽滿度不好，紅粒，有部分小花不實；第七年實施三次雜交改良技術路線，按照上述同樣的雜交方法，以周78A為母本，以中稈粗穗、多花多實、抗病、白粒、籽粒飽滿的安農7959作父本進行三次雜交(A×B×C)60Co×D，因安農7959是St2422/464(意大利品種)×NAINARI60(墨西哥CIMMYT品種)育成，具有較好的遺傳背景，攜帶有矮稈、抗病、豐產等優(yōu)良基因，然后連續(xù)自交，至第九年，周78A×安農7959后代F3的株系中出現(xiàn)了矮稈，長大穗，小花結實完全，高抗條銹、葉銹、葉枯等多種病害，白粒大粒、飽滿度中等、半冬性的品系周8425B。
周8425B分析鑒定1、周8425B品質性狀白粒，飽滿度中等，半冬性，稈高65～75cm，千粒重50g，長大穗達13cm。
2、周8425B田間成株期的抗病性鑒定由中國農科院植物保護研究所對鑒定對象進行了條銹病、葉銹病、稈銹病、白粉病、紋枯病的鑒定。
菌種條銹病、葉銹病、稈銹病、白粉病的接種體為銹菌、白粉菌的混合優(yōu)勢小種，紋枯病的接種體為自然分離菌，實驗菌種由中國農科院植保所提供。
鑒定方法和調查記載標準見《全國小麥品種實驗抗病蟲鑒定標準(試行)》。
鑒定結果分析待小麥充分發(fā)病后調查記載侵染型，條銹病按照0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等九級標準劃分，葉銹病、稈銹病按照0、0；、1、2、3、4六級標準劃分，鑒定結果見下表抗病性鑒定結果表

從上表可以看出，周8425B對條銹病菌、葉銹病菌、紋枯病菌表現(xiàn)免疫至中抗，侵染型分別為0～2，對稈銹病菌表現(xiàn)為免疫至高抗，侵染型為0～1，對白粉病表現(xiàn)為高抗至中抗，侵染型為1～3，綜上所述，周8425B具有優(yōu)良的抗病性能。
3、抗條銹病基因的確定周8425B具有一個新的抗條銹病基因，利用國內條銹菌流行小種條中32(CYR32)對周8425B和中國春雜交后代的F1、F2和F3群體進行苗期抗性鑒定，并用SSR標記分析F2和F3群體，進行抗條銹基因分子標記，用作圖軟件MapManager QTXb20進行連鎖分析、構建抗病基因所在染色體的遺傳圖譜。
如圖2、3、4所示，圖2為在抗病親本周8425B(P1)中出現(xiàn)的帶型；圖3為在感病親本中國春(P2)中出現(xiàn)的帶型；圖4為抗條銹基因YrZH84和7個SSR標記在染色體7BL上的連鎖圖譜；其中，MMarker；Br抗病池；Bs感病池；R抗病F2單株；S感病F2單株，圖中可知，周8425B攜帶一個對CYR32表現(xiàn)中抗的顯性抗病基因，位于7BL染色體上，暫定名為YrZH84；該基因與7BL染色體上的SSR標記Xgwm577、Xwmc276、Xwmc273、Xcfa2040、Xbarc32、Xbarc182和Xwmc526緊密連鎖，遺傳距離為1.4cM到12.0cM，其中在YrZH84兩側最近的SSR標記為Xcfa2040-7B和Xbarc32-7B，遺傳距離分別為1.4cM和4.8cM。目前定位于7B染色體的已知抗條銹基因有Yr2和Yr6，在苗期用25個條銹菌種對周8425B和攜帶Yr2、Yr6和Yr9的載體品種進行抗性鑒定，抗譜分析結果表明，YrZH84的抗譜不同于Yr2和Yr6，此外，YrZH84與Yr2和Yr6在染色體上的位置也不相同，說明YrZH84是一個新的抗條銹病基因。
權利要求
1.一種小麥新品種的培育方法，包括遠緣雜交、輻射誘變、二次雜交、三次雜交，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產的普通小麥作父本，人工母本去雄，人工重復父本授粉，配制遠緣雜交組合，育出遠緣雜交一代；(2)、遠緣雜交一代作母本，采用大穗、抗病的普通小麥作父本進行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)、二次雜交一代的干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代自交二～四代；(5)、步驟(4)自交二～四代分離群體中，選擇矮桿、大穗、抗病的單株，再與性狀互補的小麥良種三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代經選擇和連續(xù)自交五代，定向選育，得到矮稈大穗、抗病豐產的小麥新品種。
2.如權利要求1所述的一種小麥新品種的培育方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥廣麥74作母本，普通小麥練豐1號作父本，人工母本去雄，輔助人工重復父本授粉，配制遠緣雜交組合，育出遠緣雜交一代；(2)、采用遠緣雜交一代作母本，山前麥作父本進行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)、二次雜交一代的干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代定向選擇和自交四代，自交二～四代分離群體中，選育出矮桿、大穗、抗病、農藝性狀基本穩(wěn)定一致的新品系周78A；(5)、周78A作母本，安農7959作父本進行三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代連續(xù)自交5代，定向選育得矮稈大穗、抗病豐產的小麥新品種周8425B。
3.如權利要求2所述的一種小麥新品種的培育方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、選擇小黑麥廣麥74作母本，普通小麥練豐1號作父本，母本去雄2天后，人工剪去麥穗1/3穎殼去掉雄花花藥，未去雄的小穗、小花全部剪除，然后套袋、掛牌，去雄后套袋隔離的母本開花后第2天進行人工授粉，連續(xù)重復三次，授粉后仍套袋隔離，當年收遠緣雜交F1種子；(2)、當年10月份麥播時，全部遠緣雜交F1種子作母本單粒人工點播，第二年遠緣雜交種F1出現(xiàn)穎殼蓬松、全部敗育，立即采用山前麥作父本與遠緣雜交種F1大量作二次雜交，即選用抽穗、未開花母本穗，剪去穎殼1/2，套袋隔離，2天后用父本人工授粉，收到二次雜交一代F1種子；(3)、二次雜交一代F1干種子用鈷60輻射誘變處理；(4)、輻射誘變處理后的二次雜交一代F1定向選擇和自交四代，在F2～F4代中，以中矮稈、大穗、中早熟、抗病的普通小麥類型為主要選留目標，當選后代按系譜法種植，選育出了農藝性相對較好的品系周78A；(5)、周78A作母本，安農7959作父本進行三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)、以矮桿、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代連續(xù)自交5代，定向選育得矮稈大穗、抗病豐產的小麥新品種周8425B。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小麥新品種的培育方法，包括以下步驟(1)選擇小黑麥作母本，中低稈、豐產的普通小麥作父本，人工母本去雄，人工重復父本授粉，配制遠緣雜交組合，育出遠緣雜交一代；(2)遠緣雜交一代作母本，用大穗、抗病的普通小麥作父本進行二次雜交，育出二次雜交一代；(3)二次雜交一代的種子用鈷60輻射誘變處理；(4)輻射誘變處理后的二次雜交一代自交四代；(5)步驟(4)自交二～四代分離群體中，選擇矮稈、大穗、抗病的單株，再與性狀互補的小麥良種三次雜交改良，育出三次雜交一代；(6)以矮稈、大穗、抗病、結實性好、豐產為選育目標，三次雜交一代經選擇和連續(xù)自交5代，定向選育，得到矮稈、大穗、抗病豐產的小麥新品種。
文檔編號A01H3/00GK101015270SQ200710053999
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權日2007年2月14日
發(fā)明者鄭天存, 李新平 申請人:鄭天存, 李新平, 周口市農業(yè)科學院