本發(fā)明屬于基因技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用大豆雄性核不育材料選育春大豆新品種的方法。

背景技術(shù)：

大豆的自花授粉有利于保持優(yōu)良基因型個(gè)體，而不利于基因的重組。雜交選育是大豆育種的主要方法。由于大豆花器官小，人工雜交成活率較低，所以在育種過(guò)程當(dāng)中，配置親本雜交組合的數(shù)量受到人力、物力的限制，致使親本的來(lái)源受到限制、遺傳基礎(chǔ)也較為狹窄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用大豆雄性核不育材料選育春大豆新品種的方法，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1：收集足夠多的大豆ms1不育株籽粒和優(yōu)異親本材料按照1:5混合種植進(jìn)行雜交，收獲不育株粒。

步驟2：不育株粒南繁收獲可育株種子。

步驟3：種植可育株種子互交后，收獲不育株籽粒，并按照育種目標(biāo)選擇優(yōu)異單株。不育株籽粒1/2回交(步驟1執(zhí)行)1/2留下南繁。

步驟4：不育株粒南繁收獲可育株種子。

步驟5：種植可育株種子互交后，收獲不育株籽粒，并按照育種目標(biāo)選擇優(yōu)異單株。不育株籽粒1/2回交(步驟1執(zhí)行)1/2留下南繁。

本發(fā)明的有益效果是省去了人工去雄，人工授粉雜交的煩瑣程序，免去了人工雜交做組合的大量工作；實(shí)現(xiàn)了多基因重組；技術(shù)方法簡(jiǎn)單，選擇優(yōu)異單株的空間大。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

1.研究材料

大豆雄性核不育材料選擇ms1；親本受體材料74份，其中：中國(guó)農(nóng)科院15份、寧夏13份、河北16份、山西8份、山東12份、遼寧4份、吉林4份、黑龍江1份、甘肅1份。受體材料主要來(lái)源于本區(qū)主栽春大豆品種、近年育成的優(yōu)異春大豆新品系及2016年承擔(dān)的國(guó)家春大豆北方區(qū)域試驗(yàn)及生產(chǎn)示范、寧夏春大豆品種區(qū)域試驗(yàn)及生產(chǎn)示范、黃淮海大豆適應(yīng)性評(píng)價(jià)試驗(yàn)研究及黃淮海大豆新品種(系)多點(diǎn)產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)等研究項(xiàng)目。核心受體材料主要以寧夏主栽的春大豆品種承豆6號(hào)、晉豆19、中黃30、冀豆17、寧黃248等品種為主。

2.技術(shù)方法

2.1種植技術(shù)

大豆雄性核不育材料ms1與親本受體材料1:5混合種植，收獲不育株粒。不育株粒南繁收獲可育株種子。經(jīng)多次輪回構(gòu)建種質(zhì)基因庫(kù)基礎(chǔ)群體，并按照育種目標(biāo)選擇優(yōu)異單株或株型，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適應(yīng)大豆新品種(系)。

試驗(yàn)材料平播等行距種植，行距50cm，株距10～13cm，667㎡保苗12000株左右。播種日期、施肥量及田間管理與一般生產(chǎn)大田相同。

2.2建群技術(shù)

大豆ms1雄性核不育輪回群體選擇育種是群體改良技術(shù)與選擇技術(shù)的結(jié)合，一般應(yīng)建立雜交群體、重組群體、穩(wěn)定群體。

雜交群體:第一步應(yīng)收集足夠的大豆ms1不育株籽粒和優(yōu)異親本材料，第二步實(shí)現(xiàn)與親本受體材料的雜交，第三步收獲雜交籽粒(不育株籽粒)。

重組群體:雜交得到的種子種下去的群體為重組群體，通過(guò)種植使雜交群體內(nèi)基因重組和分離，經(jīng)輪回選擇淘汰不良基因，一般經(jīng)2輪以上的選擇，使群體得到改良。

穩(wěn)定群體:從改良的群體中選擇優(yōu)良單株進(jìn)行株行種植，使優(yōu)良性狀得以穩(wěn)定和表現(xiàn)，從中鑒定出優(yōu)良品系進(jìn)入產(chǎn)量試驗(yàn)。種植①株行→②株系→③產(chǎn)量鑒定→④品種比較試驗(yàn)。

2.3回交技術(shù)：

從重組群體、穩(wěn)定群體收集雜交籽粒(不育株籽粒)返回雜交群體繼續(xù)與受體材料進(jìn)行雜交。

2.4選擇技術(shù)

通過(guò)雜交、選擇、雜交、再選擇、再雜交以增加所需優(yōu)良基因頻率。主要技術(shù)包含三個(gè)方面：一是從原始群體中產(chǎn)生后代，二是測(cè)定后代并從中選出最優(yōu)基因型或個(gè)體，三是當(dāng)選優(yōu)良后代相互雜交重組，以形成下一次輪選群體。

通過(guò)不斷地選擇和雜交、重組，使群體中目標(biāo)性狀有利基因的頻率不斷提高。在群體改良過(guò)程中，一方面可以不斷向群體輸入新種質(zhì)；另一方面，在任一輪群體中均可以選擇所需優(yōu)良個(gè)體(單株)，結(jié)合常規(guī)育種程序，培育優(yōu)良的新品種或種質(zhì)資源。

大豆ms1輪回群體選擇育種不同于常規(guī)雜交育種，它是在大豆ms1輪回群體優(yōu)化的前提下進(jìn)行新種質(zhì)、新品系的選育。通過(guò)不育株與優(yōu)良種質(zhì)雜交豐富群體的遺傳基礎(chǔ)，經(jīng)群體內(nèi)基因重組、分離，通過(guò)輪回選擇不斷淘汰劣質(zhì)基因，使群體不斷得到優(yōu)化和提升。在群體優(yōu)化的前提下，經(jīng)優(yōu)良單株選擇，株行種植，使其優(yōu)良性狀得以穩(wěn)定，從而培育出優(yōu)良大豆新品種(系)。對(duì)選擇的早熟(ldz)、中熟(ld)、晚熟(ldw)3個(gè)亞群體的株高、底莢高、分枝數(shù)、有效分枝、單株莢數(shù)進(jìn)行遺傳變異分析。各性狀均有較大的遺傳變異。晚熟亞群體的農(nóng)藝性狀尤其對(duì)株高、底莢高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、有效分枝數(shù)單株莢數(shù)性狀的變異系數(shù)明顯高于早熟亞群體。當(dāng)然除了按照成熟期構(gòu)建亞群體外，還可以進(jìn)一步構(gòu)建大豆高蛋白高脂肪亞群體。有關(guān)這方面的論述國(guó)內(nèi)學(xué)者多有論述。

通過(guò)種質(zhì)基因庫(kù)基礎(chǔ)群體構(gòu)建了寧夏春大豆中晚熟亞群，2015年輪回群體選擇育種的大豆新品種(系)產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)結(jié)果表明：比ck增產(chǎn)5％以上的新品系有12ld-42、09ld-1、11ld-48、09ld-24、12ld-90。2016年種植雜交群100㎡，收獲不育株粒2200g，海南南繁加代1000g，重組群種植600㎡，穩(wěn)定群種植優(yōu)良單株281份，株系67份，產(chǎn)量鑒定新品系13份，產(chǎn)量鑒定參試品系666.7㎡產(chǎn)量206.01～351.80kg，4個(gè)品系比ck增產(chǎn)，增幅3％～16％，比對(duì)照品種增產(chǎn)的新品系有13ld-231、13ld-222、11ld-61、13ld-219。2017年種植雜交群600㎡，重組群2000㎡，穩(wěn)定群種植優(yōu)良單株255份，株系53份，產(chǎn)量鑒定新品系14份，并對(duì)近年輪回選培育的10個(gè)產(chǎn)量性狀穩(wěn)定、抗逆性強(qiáng)的新品系進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。

河北省農(nóng)科院糧油研究所的研究人員利用大豆ms1雄性不育輪回技術(shù)選育了ld42、ld60高產(chǎn)品系，01s56(蛋白質(zhì)48％)、01s1(蛋白質(zhì)46％)高蛋白品系及04gy130(脂肪21.8％)、04gy177(脂肪22.17％)的高油品系；并通過(guò)輪回群體選擇，成功培育了我國(guó)第一個(gè)高油大豆新品種“冀豆19”,蛋白質(zhì)含量40.13％、脂肪含量21.68％；培育了高蛋白大豆品種“冀豆20”，蛋白質(zhì)含量45.99％，脂肪含量分別為16.4％，通過(guò)了河北省審定。

本發(fā)明通過(guò)不斷地選擇和雜交、重組，使群體中目標(biāo)性狀有利基因的頻率不斷提高。在群體改良過(guò)程中，一方面可以不斷向群體輸入新種質(zhì)；另一方面，在任一輪群體中均可以選擇所需優(yōu)良個(gè)體(單株)，結(jié)合常規(guī)育種程序，培育優(yōu)良大豆新品種(系)或品種(系)資源。本技術(shù)方法主要是利用大豆ms1雄性核不育基因的開(kāi)放性，通過(guò)輪回選擇育種技術(shù)構(gòu)建寧夏春大豆種質(zhì)基因庫(kù)基礎(chǔ)群體，并按照寧夏春大豆的育種目標(biāo)選擇生育日期135～140d，株高100cm左右，直立、抗倒伏、抗病、適應(yīng)性強(qiáng)、籽粒外觀商品性好、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量性狀突出、目標(biāo)產(chǎn)量250kg/666.7㎡以上的中晚熟春大豆新品種(系)或株型或高蛋白質(zhì)、高油專(zhuān)用新品種(系)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于利用大豆ms1雄性不育材料輪回選擇育種技術(shù)進(jìn)行群體改良選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)新品種是一種行之有效的方法，輪回群體選擇育種技術(shù)與常規(guī)雜交育種相比具有：⑴可獲得的親本組合類(lèi)型多；⑵充分利用大豆ms1雄性核不育基因使封閉式雜交變?yōu)殚_(kāi)放式雜交；⑶省去了人工去雄，人工授粉雜交的煩瑣程序，免去了人工雜交做組合的大量工作；⑷當(dāng)年可以獲得遺傳基礎(chǔ)廣泛的分離群體；⑸實(shí)現(xiàn)了多基因重組；⑹技術(shù)方法簡(jiǎn)單，選擇優(yōu)異單株的空間大。

以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施方式所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。