專利名稱：抗小麥黃矮病毒病小麥種質(zhì)的育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種抗小麥黃矮病毒病(BYDV)小麥種質(zhì)的選育方法，屬于生物技術(shù)育種研究領(lǐng)域。
小麥黃矮病是由大麥黃矮病毒(Barley Yellow Dwarf Virus，縮寫為BYDV)引起的病毒病，世界上許多小麥主產(chǎn)國(guó)常因黃矮病的危害使農(nóng)業(yè)遭受巨大損失。據(jù)美國(guó)和澳大利亞報(bào)道，每年因此病危害損失為9500萬(wàn)美元和3000萬(wàn)美元左右；1976-1993年，智利每年因此病害減產(chǎn)5-20％。我國(guó)西北、東北和華北部分地區(qū)常遭此病危害，嚴(yán)重年份減產(chǎn)20-30％。近年來(lái)在我國(guó)有蔓延趨勢(shì)，危害地區(qū)擴(kuò)展到黃淮、四川、長(zhǎng)江中下游麥區(qū)。小麥育種和生產(chǎn)實(shí)踐證明，防治小麥黃矮病毒病的最經(jīng)濟(jì)、有效的方法是選育、推廣抗病品種。自五十年代初開始對(duì)此病害進(jìn)行研究以來(lái)，經(jīng)廣泛鑒定，在小麥屬內(nèi)尚未找到BYDV抗源，僅有少數(shù)耐病品種，所以利用小麥屬內(nèi)基因資源進(jìn)行BYDV抗性育種難以奏效。八十年代開始對(duì)小麥近緣種屬進(jìn)行BYDV抗性鑒定，發(fā)現(xiàn)偃麥草屬、冰草屬、賴草屬、鵝冠草屬等十幾種野生植物具有BYDV抗性基因。這些基因能抑制BYDV繁殖，從而對(duì)BYDV表現(xiàn)免疫或高抗。據(jù)研究報(bào)道，中間偃麥草中至少有兩對(duì)染色體7Ai-1和2Ai-2含有抗BYDV基因，并且2Ai-2上的抗病基因比7Ai-1上的抗病基因有較強(qiáng)的抗性。
向普通小麥轉(zhuǎn)移外源抗性基因除常規(guī)的有性雜交方法，利用CSph隱性突變體，小麥單缺體等染色體工程方法外，還有八十年代以來(lái)發(fā)展形成的生物技術(shù)方法-組織培養(yǎng)。目前如何將中間偃麥草攜有的抗BYDV基因?qū)氲狡胀ㄐ←?，?chuàng)造世界上首例抗BYDV病毒病的普通小麥新種質(zhì)是抗病育種家一直追求的目標(biāo)。
本發(fā)明的目的是采用有性雜交和生物技術(shù)的方法，將源于無(wú)芒中4、抗性優(yōu)于7Ai-1染色體攜帶的，位于2Ai-2染色體上的抗性基因?qū)胄←?，?shí)現(xiàn)抗源多樣化，擴(kuò)大小麥品種抗譜，彌補(bǔ)小麥品種因抗源單一，抗性易喪失之隱患。并進(jìn)一步健全利用組織培養(yǎng)技術(shù)向小麥導(dǎo)入外源有益基因的技術(shù)路線。
本發(fā)明的另一目的是對(duì)感病品種與攜有抗病基因的異源二體附加系的雜種進(jìn)行幼胚培養(yǎng)，通過(guò)培養(yǎng)過(guò)程中的染色體斷裂、重接和重組，創(chuàng)造抗病的、穩(wěn)定遺傳的異源易位系。易位系含有的外源染色質(zhì)可通過(guò)染色體原位雜交、C分帶和RAPD分析進(jìn)行鑒別。
一種抗小麥黃矮病毒病小麥種質(zhì)的選育方法，用普通小麥Wan7107與小麥-中間偃麥草部分雙二倍體無(wú)芒中4雜交、回交選育抗小麥黃矮病毒病的小麥-中間偃麥草異源二體附加系Z2。用Z2與陜7859小麥雜交，雜種幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)，通過(guò)染色體斷裂和重組，選育抗小麥黃矮病毒病的小麥-中間偃麥草易位系Y96060。
抗病易位系Y96060，為染色體端部易位，染色體數(shù)為2n＝42＝21II，遺傳穩(wěn)定性好、農(nóng)藝性狀好，利于抗病育種家利用。
抗病易位系Y96060，能抗中國(guó)的小麥黃矮病毒GPV和GAV株系，也抗國(guó)際上的PAV株系。
抗病易位系Y96060經(jīng)抗性遺傳鑒定，其抗性基因?yàn)轱@性遺傳，與感病品種雜交F1表現(xiàn)抗病。
抗病易位系Y96060的染色體構(gòu)成，可通過(guò)細(xì)胞遺傳學(xué)分析、染色體C分帶、原位雜交和RAPD技術(shù)得到確認(rèn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和極積效果為1.實(shí)現(xiàn)抗源多樣化經(jīng)接種鑒定試驗(yàn)證明，本發(fā)明得到的易位系Y96060對(duì)中國(guó)的小麥黃矮病毒GPV、GAV株系，對(duì)國(guó)際上的PAV株系均表現(xiàn)高抗，是目前國(guó)內(nèi)外已見(jiàn)報(bào)道中抗BYDV最好的普通小麥新種質(zhì)。
2.本發(fā)明的易位系Y96060比已選育的具有7Ai-1染色體抗BYDV基因的抗病種質(zhì)抗性更好。
3.本發(fā)明的易位系Y96060為染色體端部易位，中間偃麥草染色質(zhì)含量少，遺傳背景為中國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)的推廣品種，農(nóng)藝性狀較好，利于抗病育種家利用。
4.本發(fā)明選育過(guò)程采用的組織培養(yǎng)技術(shù)快速、簡(jiǎn)便。


圖1為本發(fā)明易位系Y96060的選育程序2為本發(fā)明易位系Y96060×京411F1MC示2n＝21II圖3為本發(fā)明易位系Y96060原位雜交4為本發(fā)明易位系Y96060的RAPD分析圖譜下面結(jié)合附圖敘述
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種抗小麥黃矮病毒病小麥種質(zhì)Y96060的選育方法，包括以下步驟1用普通小麥Wan7107與小麥-中間偃麥草部分雙二倍體無(wú)芒中4雜交、回交選育抗小麥黃矮病毒病的小麥-中間偃麥草異源二體附加系Z-2。
2用Z2與陜7859小麥雜交，雜種幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)通過(guò)染色體斷裂和重組，選育抗小麥“黃矮病毒病的小麥”-中間偃麥草易位系①54個(gè)幼胚在SD2培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)愈傷組織。
②初生愈傷組織在SD1培養(yǎng)基上繼代培養(yǎng)2次，1/2MS培養(yǎng)基上分化綠苗。
③獲得再生值株150株(平均每個(gè)幼胚再生2.78株)，移栽成活123株，移栽成活率82％。
3SC1代抗性鑒定與選擇①田間接種飼毒(BYDV GPV株系)蚜蟲，40天后觀察記載抗病性，測(cè)得抗病100株，感病23株。
②選擇抗病及農(nóng)藝性較好的單株14株(代碼T9417)。
③選用感病品種京411進(jìn)行測(cè)交(T9417×京411)。
4SC2代抗性鑒定與選擇①種植T9417自交株系圃和測(cè)交組合(T9417×京411。
②田間接種飼毒(BYDV GAV株系)蚜蟲，40天后觀察記載抗病性。
自交株系圃T9417，測(cè)得抗病株184，感病株32，抗∶感比大于3∶1；測(cè)交組合T9417×京411，測(cè)得抗病株41，感病株9，抗∶感比大于1∶1。
③選擇抗∶感比大于3∶1的株行--Y960605抗病易位系Y96060的細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)鑒定抗病易位系Y96060花粉母細(xì)胞染色體數(shù)為21II。根尖細(xì)胞染色體用普通小麥基因組DNA封阻，生物素標(biāo)記的中間偃麥草基因組DNA作探針進(jìn)行原位雜交，顯示一對(duì)染色體端部有中間偃麥草染色體片段。
6抗病易位系Y96060的農(nóng)藝性狀弱冬性、長(zhǎng)芒、白殼、紅粒、中高稈、中熟。
權(quán)利要求
1.一種抗小麥黃矮病毒病小麥種質(zhì)的選育方法，包括用普通小麥Wan7107與小麥-中間偃麥草部分雙二倍體無(wú)芒中4雜交、回交選育抗小麥黃矮病毒病的小麥-中間偃麥草異源二體附加系Z2，其特征在于用Z2與陜7859小麥雜交，雜種幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)，通過(guò)染色體斷裂和重組，選育抗小麥黃矮病毒病的小麥-中間偃麥草易位系Y96060。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其特征在于抗病易位系Y96060為染色體端部易位，染色體數(shù)為2n＝42＝21II，遺傳穩(wěn)定性好、農(nóng)藝性狀好，利于抗病育種家利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其特征在于抗病易位系Y96060能抗中國(guó)的小麥黃矮病毒GPV和GAV株系，也抗國(guó)際上的PAV株系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其特征在于抗病易位系Y96060經(jīng)遺傳鑒定，其抗性基因?yàn)轱@性遺傳，與感病品種雜交F1表現(xiàn)抗病。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法，其特征在于抗病易位系Y96060的染色體構(gòu)成，可通過(guò)細(xì)胞遺傳學(xué)分析、染色體C分帶、原位雜交和RAPD技術(shù)得到確認(rèn)。
全文摘要
小麥黃矮病毒病(BYDV)小麥新種質(zhì)Y96060是通過(guò)有性雜交和幼胚培養(yǎng)技術(shù)獲得的普通小麥－中間偃麥草易位系。它攜有中間偃麥草2Ai－2染色體上的抗小麥黃矮病的基因,抗性優(yōu)于源于中間偃麥草7Ai－1染色體上的抗性基因,對(duì)中國(guó)的小麥黃矮病毒GPV、GAV株系,對(duì)國(guó)際上的PAV株系均表現(xiàn)高抗。抗病易位系Y96060可通過(guò)細(xì)胞遺傳分析,染色體C分帶和原位雜交技術(shù),RAPD技術(shù)得到確認(rèn)。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1185275SQ9611437
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1996年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者辛志勇, 陳孝, 徐惠君, 錢幼亭, 林志珊, 杜麗璞, 馬有志, 劉艷, 張?jiān)銎G, 徐瓊芳, 葉興國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所