[發明專利]一種利用花藥培養快速選育新小麥光溫敏不育系的方法

有效

• 申請號: 200710062947.5
• 申請日: 2007-01-23
• 公開（公告）號: CN101228841A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 趙昌平;張風廷;劉建平;葉志杰;秦志列;蘇青;任立平;孫輝
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01H1/08;C12N15/63;C12N5/04;A01H5/00;A01G1/00;A01G7/00
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技術領域

本發明屬于作物科學、作物育種領域，具體地，本發明是一種利用花藥培養快速選育新小麥光溫敏不育系的方法。

背景技術

小麥是世界上分布最廣的第一大糧食作物，在我國常年種植面積為4億畝左右，僅次于水稻居于第二位。小麥作為自花授粉作物，其雜種優勢的利用被認為是二十一世紀提高小麥產量的重要途徑。多年來，各國一直都在努力尋求開發利用其雜種優勢的途徑與方法。目前小麥雜種優勢利用主要有三種方法：核質互作雄性不育的利用(三系法)、化學殺雄技術的利用(化殺法)和光溫敏雄性不育的利用(二系法)。由于二系法制種成本低且恢復源廣泛，較易獲得優勢組合，已成為小麥雜種優勢利用領域的重要方向。而光溫敏雄性不育系是二系法雜交小麥的核心和基礎，矮稈、早熟、開穎角度大、育性轉換穩定的優異不育系的創新，對促進二系法雜交小麥進入大面積生產應用具有重要意義。

現有創新小麥光溫敏不育系的主要方法是常規育種中的系譜法，即用需改造的光溫敏不育系與一常規品種雜交，對其自交或回交的后代進行連續7～8代以上的育性和農藝性狀的選擇，最后育成新的不育系。由于一般情況下，小麥一年只種植一代，利用常規育種方法育成一個穩定的光溫敏不育系至少需要八年的時間，不僅耗時、耗力，也很大地增加了生產成本。

在不育系分離世代的選擇過程中，為保證獲得自交種子，必須將各個分離世代種植在可育環境下，無法同時進行不育環境下的育性鑒定，就造成在選擇過程中可能丟失某些不育材料，降低了育種效率。

在分離世代選擇過程中，由于具有不育性狀的植株在開花期處于開穎授粉狀態，而且開穎時間較長，如不馬上用雜交袋套住麥穗，會受周圍其它植株花粉的侵染，產生異交種子，影響了后代的選擇；而把分離世代的單株全部套上雜交袋，工作量非常巨大，是不現實的，同時也影響了許多性狀的調查。

現有常規育種技術不僅育種周期長，而且操作難度大、選擇效率較低。因而，整個選育小麥光溫敏不育系的育種技術具有許多改進的地方。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，提出并完成了本發明。

本發明的目的是提供利用花藥培養快速選育新小麥光溫敏不育系的方法。本發明就是要克服常規技術的育種周期長、操作難度大、育性鑒定和不育后代選擇無法兼顧的不足，提供一種快速改造小麥光溫敏不育系資源的新方法，使從雜交到改造成新不育系資源僅需4年時間。

根據本發明的利用花藥培養快速選育新小麥光溫敏不育系的方法包括以下步驟：

1)使需改造的光溫敏不育系作為母本與作為父本常規小麥品種雜交或反交，獲得F1雜交種；

2)播種上述獲得的F1雜交種子或經過一次選擇的F3代種子；

3)在F1或F3植株的小孢子發育到單核中晚期時進行花藥接種，獲得單倍體；

4)對上述由步驟3)獲得的單倍體進行染色體加倍，獲得純合二倍體；以及

5)獲得上述純合二倍體的種子，其中一部分在可育環境中種植以鑒定品種的農藝性狀并繁殖種子，另一部分在不育環境中種植以鑒定品種的育性，從而選育出具有所需農藝性狀的小麥光溫敏不育系。

其中，在步驟3)中，所述單倍體可以為單倍體愈傷組織。此時，在步驟4)中，通過將所述單倍體愈傷組織移至加倍培養基實現染色體加倍，獲得純合二倍體愈傷組織。當所述純合二倍體愈傷組織分化為綠苗后，在4～6℃下放置2～4個月后再移栽。

或者，在步驟3)中，所述單倍體可以為單倍體花培綠苗。此時，所述獲得的單倍體花培綠苗在染色體加倍之前，在4～6℃下被放置2～4個月，移栽成活后再進行染色體加倍。一方面，在步驟4)中，可以通過自然加倍實現染色體加倍，獲得純合二倍花培綠苗；另一方面，可以通過人工加倍實現染色體加倍，獲得純合二倍花培綠苗。

根據本發明的方法，優選地，在步驟1)中選擇花培效率高的光溫敏不育系作為母本；選擇配合力高、中早熟、矮稈多穗或多花型、開穎授粉的小麥常規材料作父本。

本發明的技術方案是選擇配合力高、中早熟、矮稈多穗或多花型、開穎授粉的小麥常規材料作父本，與擬改造的小麥光溫敏不育系雜交(反交亦可)，獲得雜交F₁代。對其F₁代或經過一次選擇的F₃代進行花藥培養，誘導出單倍體花培綠苗，移栽成活，并采用染色體人工加倍或自然加倍方法使其結實，得到純合二倍體材料。將此純合二倍體材料同時在可育環境和不育環境下種植，鑒定此材料的育性、開花習性和農藝性狀，并繁殖種子，達到創造新不育系的目標。