專利名稱：一種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥 的新方法，屬于農(nóng)作物育種領(lǐng)域。
(ニ)
背景技術(shù)：
加快冬小麥育種進(jìn)程，縮短育種周期是冬小麥快速育種研究的重要課題。王恒立(1987)、郭文秀(1993)、米國華等(1998)、姚金寶等(1998)、王志偉等(1999)利用緯度或海拔高度有較大差異的特殊地理環(huán)境、不同地區(qū)的氣候條件及品種特性，種植小麥成熟種子，進(jìn)行小麥加代育種。丁曉義等(2005)采用幼胚離體培養(yǎng)技木，以打破種子休眠，使幼胚不產(chǎn)生愈傷組織，而是使幼胚直接產(chǎn)生成苗，胚苗完成低溫春化處理后，借助溫室加代，進(jìn)而縮短了育種時(shí)間。以上方法存在的不足，ー是利用特殊地理環(huán)境和不同地區(qū)的氣候條件加代，具有一定的局限性；ニ利用春性較強(qiáng)的小麥品種，不利于推廣應(yīng)用；三是利用小麥成熟種子進(jìn)行加代，需要播種成熟種子，這與利用幼胚ー步成苗相比，從授粉到幼胚成熟的時(shí)間較長；四是借助幼胚離體培養(yǎng)技術(shù)，將胚苗移栽于溫室加代，夏天需要向溫室通風(fēng)降溫，科研成本較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了縮短育種周期、降低科研成本、易于推廣應(yīng)用，本發(fā)明提供了ー種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥的新方法，此方法利用幼胚直接成苗、胚苗春化及大田和溫室結(jié)合就地加代等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了周年培育四代冬小麥，我們組配的MB培養(yǎng)基(成分MS大量元素+B5微量元素+30g蔗糖/L+8g瓊脂/L+0. 5g水解酪蛋白/L)接種冬小麥14_16d的幼胚，出苗率平均95. 80%，胚苗夏季移栽成活率平均86. 95% ;胚苗置于0_6°C光照培養(yǎng)箱春化時(shí)間為20-25d ;明確了冬小麥周年四代就地加代時(shí)間、加代地點(diǎn)及溫光條件，毎年除在冬季溫室加代培育需加溫25-32°C和夜間補(bǔ)光1500LXタト，其余3代是充分利用自然溫光在大田或溫室加代培育；尤其是每年夏季6月中旬將胚苗移栽于麥?zhǔn)盏拇筇?，適時(shí)利用麥田的換茬期，并使開花授粉期前于氣溫最高的大暑期，提高了自交結(jié)實(shí)率；夏季移栽胚苗吋，先利用少量的蛭石覆蓋胚苗根部，再用田土埋根，然后用遮蔭網(wǎng)遮蔭I星期左右及胚苗移栽IOd左右，追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長等栽培管理措施，提高了胚苗移栽成活及自交結(jié)實(shí)率。ー種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥的新方法，具體步驟如下1. F1 培育1.1.幼胚直接成苗當(dāng)年5月中旬，取冬小麥當(dāng)代雜種F1M-1ed幼胚，放入75%こ醇中消毒8min，無菌水沖洗3次，擠出幼胚，盾片向下，接種于MB培養(yǎng)基，置于24-26°C光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)生出根芽。所述MB培養(yǎng)基成分MS大量兀素+B5微量兀素+30g鹿糖/L+8g瓊脂/L+0. 5g水解酪蛋白/し
1.2.胚苗春化將長出根芽的胚苗，及時(shí)轉(zhuǎn)移到0_6°C光照培養(yǎng)箱，進(jìn)行春化培養(yǎng)20-25d。1.3.胚苗移栽于大田生長將完成春化的F1胚苗先煉苗3d后移栽于大田。移栽時(shí)先用少量蛭石覆埋F1胚苗根部，再用田土埋根，然后用遮蔭網(wǎng)遮蔭7天；胚苗移栽于大田IOd時(shí)追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長。胚苗移栽后35-40d即可自交產(chǎn)生F2幼胚。期間適時(shí)施肥澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲，嚴(yán)防鳥食幼胚。2. F2 培育8月上旬，接種匕14_16(1幼胚，胚苗春化、煉苗同步驟I中F1加代；9月上旬把煉苗后的F2胚苗移栽于大田，10月上旬再將F2胚苗轉(zhuǎn)栽于溫室生長發(fā)育。從胚苗移栽到大田至植株自交產(chǎn)生F3幼胚需要55-60d。其間適時(shí)施肥澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲，嚴(yán)防鳥食幼胚。3. F3 培育11月下旬， 接種F314_16d幼胚，胚苗春化同步驟I中F1加代，將春化后的F3胚苗移栽于溫室生長，胚苗移栽后45-50d自交產(chǎn)生F4幼胚，期間溫室保持25-32°C，夜間補(bǔ)光1500LX，按溫室正常管理。4. F4 培育次年2月中旬，接種F414_16d幼胚，胚苗春化同步驟I中F1加代。春化后的F4胚苗移栽于溫室生長發(fā)育，胚苗移栽40-55d自交產(chǎn)生F5幼胚，期間利用自然光溫，適時(shí)施肥澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲，嚴(yán)防鳥食幼胚。發(fā)明意義本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗(yàn)，明確了先利用冬小麥14-16d幼胚接種于MB培養(yǎng)基上獲得ー步胚苗，再適時(shí)合理地配置胚苗加代的時(shí)間、地點(diǎn)，充分利用自然溫光，實(shí)現(xiàn)了一年培育四代冬小麥的目的；本發(fā)明組配的MB培養(yǎng)基(成分MS大量元素+B5微量元素+30g蔗糖/L+8g瓊脂/L+0. 5g水解酪蛋白/L)接種冬小麥14-16d的幼胚，獲得了較高的出苗率(95. 80%)和胚苗夏季移栽成活率(86. 95%);胚苗置于0_6°C光照培養(yǎng)箱春化20_25d較適宜；明確了冬小麥周年四代就地加代培育時(shí)間、加代地點(diǎn)及溫光條件，毎年除在冬季溫室加代培育需加溫25-32°C和夜間補(bǔ)光1500LX外，其余3代是充分利用自然溫光在大田或溫室加代培育；尤其是毎年夏季6月中旬將胚苗移栽于麥?zhǔn)盏拇筇锱囵B(yǎng)，適時(shí)利用麥田的換茬期，并使開花授粉期前于氣溫最高的大暑期，提高了自交結(jié)實(shí)率；夏季移栽胚苗時(shí)，先利用少量的蛭石覆蓋胚苗根部，再用田土埋根，然后用遮蔭網(wǎng)遮蔭I星期左右及胚苗移栽IOd左右，追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長等栽培管理措施，有助于胚苗移栽成活和自交結(jié)實(shí)；本發(fā)明加代培育方法簡單易行成本低，效率高，利于推廣應(yīng)用，為冬小麥就地加代培育，探索出ー種快速高效的新方法。


圖1.泰農(nóng)18 X中優(yōu)95(^44(1幼胚接種于MB培養(yǎng)基；圖2.泰農(nóng)18 X中優(yōu)QSOTF1Md幼胚接種于MB培養(yǎng)基春化20d的胚苗；圖3.泰農(nóng)18 X中優(yōu)QSOTF1Md幼胚接種于MB培養(yǎng)基移栽前的胚苗；圖4.泰農(nóng)18 X中優(yōu)9507F2單株；具體實(shí)施例方式為了驗(yàn)證ー種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥新方法的可靠性，從2009年5月15日接種冬小麥濟(jì)麥20X煙優(yōu)361 — F1幼胚開始進(jìn)行加代培養(yǎng)，至2010年5月14日接種濟(jì)麥20 X煙優(yōu)361 — F5,1年完成了 4代濟(jì)麥20 X煙優(yōu)361雜種后代的培育；從2010年5月16日接種冬小麥泰農(nóng)18X中優(yōu)9507 — F1幼胚開始進(jìn)行加代培養(yǎng)，至2012年5月10日接種泰農(nóng)18 X中優(yōu)9507 —F9幼胚，2年完成了 8代泰農(nóng)18 X中優(yōu)9507雜種后代的培育。以冬小麥泰農(nóng)18X中優(yōu)9507雜種后代的加代培育為例說明本發(fā)明的具體實(shí)施方
案1.親本材料種植 于2009年10月7日，將冬小麥泰農(nóng)18和中優(yōu)9507分別播種于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)
學(xué)實(shí)驗(yàn)田。2.獲得當(dāng)代雜種F1幼胚采用常規(guī)有性雜交方法，泰農(nóng)18整穗去雄3-5d后，于2010年5月2日，取中優(yōu)9507發(fā)育成熟的花粉涂抹在母本泰農(nóng)18柱頭上，產(chǎn)生當(dāng)代雜種F1幼胚，即泰農(nóng)18X中優(yōu)9507 — F1,并將雜交穗掛牌標(biāo)明授粉日期。3. F1加代培育3.1.幼胚直接成苗于2010年5月16日，取上述當(dāng)代雜種F1Md的幼胚，75%乙醇消毒8min，無菌水沖洗3次，擠出幼胚，盾片向下，接種于MB培養(yǎng)基(成分MS大量元素+B5微量元素+30g蔗糖/L+8g瓊脂/L+0. 5g水解酪蛋白/L)，置于24-26°C光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)，幼胚培養(yǎng)60-72h生長出根芽。3.2.胚苗春化2010年5月19日，將已生長出根芽的胚苗，及時(shí)轉(zhuǎn)入0_6°C光照培養(yǎng)箱，進(jìn)行春化培養(yǎng)25d。3.3.整地施肥在大田施肥(有機(jī)土雜肥IOOm3/畝，N、P、K復(fù)合肥20Kg/畝，尿素20kg/畝)，整地造墑，地勢稍有一定的坡度，以利于排水。3.4.煉苗2010年6月13日，旋開培養(yǎng)瓶蓋子，加入自來水至水面高于培養(yǎng)基0. 5-lcm即可，24-26°C組培室內(nèi)煉苗2d，組培室外煉苗Id。3.5.胚苗移栽2010年6月16日下午傍晚，在大田南北開溝澆水適量，將胚苗移栽于溝背上，先利用少量的蛭石覆蓋胚苗根部，再用土埋根，使根部土壤透氣良好，有利于根的呼吸，提聞胚苗移栽成活率。3. 6.移栽苗生長管理剛移栽的胚苗需用遮蔭網(wǎng)遮蔭I星期左右。胚苗移栽IOd左右，追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長，減少老生苗。其間適時(shí)施肥澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲。3. 7.開花授粉日期2010年7月23日(胚苗移栽STdXF1植株開花自交產(chǎn)生F2幼胚，嚴(yán)防鳥食幼胚。4. F2加代培育于2010年8月6日，取F216d幼胚，接種、胚苗春化、煉苗、移栽方法同F(xiàn)1加代培育。2010年9月6日將F2胚苗先移栽于大田。在溫室田間施肥(有機(jī)土雜肥IOOm3/畝，N、P、K復(fù)合肥20Kg/畝，尿素20kg/畝)，整地造墑，2010年10月I日再將胚苗轉(zhuǎn)移載于溫室田間，2010年11月4日(胚苗移栽59d)F2植株開花自交產(chǎn)生F3幼胚。期間適時(shí)施肥澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲，嚴(yán)防鳥食幼胚。5. F3加代培育于2010年11月20日，取F316d幼胚，接種、胚苗春化方法同F(xiàn)1加代培育。胚苗春化時(shí)間縮短為20d，并且胚苗不需要煉苗。在溫室田間施肥適量，整地造墑。2010年12月
13日將胚苗移栽于溫室，2010年2月I日(胚苗移栽50d) F3植株開花自交產(chǎn)生F4幼胚，期間借助供暖加溫25-32°C，夜間補(bǔ)光1500LX。期間按照溫室正常管理。6. F4加代培育于2011年2月17日，取F416d幼胚，從接種至移栽方法同F(xiàn)3加代培育。2010年3月13日移栽胚苗于溫室，2011年4月28日(胚苗移栽46d) F4植株開花自交產(chǎn)生F5幼胚。 期間利用自然光溫，適時(shí)澆水、劃鋤、拔草、防病防蟲，嚴(yán)防鳥食幼胚。7. F5加代培育于2011年5月12日取F514d幼胚，從接種至移栽方法同F(xiàn)1加代培育。2011年6月12日胚苗移栽于大田，2011年7月21日(胚苗移栽39d) F5植株開花自交產(chǎn)生F6幼胚。期間管理同じ。8. F6加代培育于2011年8月5日取F615d幼胚，從接種至移栽方法同F(xiàn)2加代培育。2011年9月5日移栽于大田，2011年10月2日轉(zhuǎn)移于溫室，待到2011年11月2日(胚苗移栽58d)F6植株開花自交產(chǎn)生F7幼胚。期間管理同F(xiàn)2。9. F7加代培育于2011年11月17日取F715d幼胚，接種-移栽方法同F(xiàn)3加代培育。于2011年12月11日移栽于溫室，待到2011. 1.28 (胚苗移栽48d)F7植株開花自交產(chǎn)生F8幼胚，期間
管理同F(xiàn)3。10. F8加代培育于2012年2月13日取F816d幼胚，從接種-移栽方法同F(xiàn)4加代培育。于2012年3月9日移栽于溫室，待到2012年4月26日(胚苗移栽48d)F8植株開花自交產(chǎn)生F9幼胚。期間管理同F(xiàn)2。按照以上實(shí)施方式，選擇冬小麥14-16d幼胚接種于MB培養(yǎng)基，獲得了較高的出苗率(平均97. 00%)和胚苗移栽成活率(平均90. 21%)，胚苗轉(zhuǎn)入0-6°C光照培養(yǎng)箱春化20_25d較適宜，明確了冬小麥周年四代就地加代時(shí)間、加代地點(diǎn)及溫光條件，毎年除在冬季溫室加代培育需加溫25-32°C和夜間補(bǔ)光1500LXタト，其余3代是充分利用自然溫光在大田或溫室就地加代培育；尤其是毎年夏季6月中旬將胚苗移栽于麥?zhǔn)盏拇筇?，適時(shí)利用麥田的換茬期，并使開花授粉期前于氣溫最高的大暑期，提高了自交結(jié)實(shí)率；夏季移栽胚苗吋，先利用少量的蛭石覆蓋胚苗根部，再用田土埋根，然后用遮蔭網(wǎng)遮蔭I星期左右及胚苗移栽IOd左右，追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長等栽培管理措施，有助于胚苗移栽成活和自交結(jié)實(shí)；經(jīng)連續(xù)3年冬小麥加代培育實(shí)驗(yàn)，毎年都順利實(shí)現(xiàn)了周年培育四代冬小麥雜種后代。
權(quán)利要求
1. 一種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥的新方法，其特征在于包括以下步驟1. F1培育1.1.幼胚直接成苗當(dāng)年5月中旬，取冬小麥當(dāng)代雜種F1H-1ed幼胚，放入75%乙醇中消毒8min，無菌水沖洗3次，擠出幼胚，盾片向下，接種于MB培養(yǎng)基，置于24-26°C光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)生出根芽；所述MB培養(yǎng)基成分MS大量元素+B5微量元素+30g蔗糖/L+8g瓊脂/ L+0. 5g水解酪蛋白/I；1.2.胚苗春化將長出根芽的胚苗，及時(shí)轉(zhuǎn)移到0-6°C光照培養(yǎng)箱，進(jìn)行春化培養(yǎng) 20-25d ；1.3.胚苗移栽于大田生長將完成春化的F1胚苗先煉苗3d后移栽于大田；移栽時(shí)先用少量蛭石覆埋F1胚苗根部，再用田土埋根，然后用遮蔭網(wǎng)遮蔭7天；胚苗移栽于大田IOd 時(shí)追施尿素IOkg/畝促進(jìn)植株生長；胚苗移栽后35-40d即可自交產(chǎn)生F2幼胚；.2.F2 JflW8月上旬，接種F214-16d幼胚，胚苗春化、煉苗同步驟I 加代；9月上旬把煉苗后的 F2胚苗移栽于大田，10月上旬再將F2胚苗轉(zhuǎn)栽于溫室生長發(fā)育；.3.F3培育11月下旬，接種F314-16d幼胚，胚苗春化同步驟I中F1加代，將春化后的F3胚苗移栽于溫室生長，胚苗移栽后45-50d自交產(chǎn)生F4幼胚，期間溫室保持25-32°C，夜間補(bǔ)光1500LX，按溫室正常管理；.4.F4培育次年2月中旬，接種F414-16d幼胚，胚苗春化同步驟I中F1加代；春化后的F4胚苗移栽于溫室生長發(fā)育，胚苗移栽40-55d自交產(chǎn)生F5幼胚。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用大田和溫室周年培育四代冬小麥的新方法，本發(fā)明利用幼胚成苗及大田和溫室結(jié)合就地加代等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了周年培育四代冬小麥。該方法選擇14-16d幼胚接種于MB培養(yǎng)基，胚苗率和胚苗移栽成活率較高；胚苗置于0-6℃光照培養(yǎng)箱春化20-25d較適宜；明確了冬小麥1年4代培育時(shí)間、地點(diǎn)、溫光條件，冬季溫室25-30℃，夜間補(bǔ)光1000LX，其余時(shí)間利用自然溫光加代培養(yǎng)；6月中旬將胚苗移栽于大田，使開花期避開了大署期，并采用胚苗栽培管理措施，提高胚苗成活率和結(jié)實(shí)率，本發(fā)明簡便易行成本低、效率高易推廣，為冬小麥育種，提供了一種快速高效的方法。
文檔編號A01G1/00GK103004450SQ20131001512
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者高居榮, 王洪剛, 封德順, 李興峰, 鮑印廣, 劉風(fēng)珍 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)