[發明專利]小麥多屬雜種研究

無效

• 申請號: 200910253574.9
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN102090318A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 陳紅余
• 申請（專利權）人: 陳紅余
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

小麥多屬雜種研究，屬于作物遺傳育種領域。

背景技術

由于人類長期定向選擇和集約化品種的選育推廣，導致育成的小麥品種遺傳基礎越來越窄，遺傳多樣性也逐漸降低，這不僅限制了小麥產量和品質潛力的提高，也使得普通小麥在各種病害和不良環境脅迫下變得十分脆弱。人們迫切需要向小麥中轉移有益的遺傳變異和控制優良特性的基因來豐富小麥的遺傳基礎，提高小麥的育種水平。小麥族內的近緣物種大約有300種，類型繁多、變異多樣，具有許多優良的特性，如對多種病害的良好抗性，廣泛的適應性和獨特的品質等。這些近緣物種是小麥遺傳改良中非常寶貴的基因資源，通過遠緣雜交和染色體工程等途徑，將它們的優良基因通過不同途徑轉移進普通小麥，已經成為拓寬小麥遺傳基礎，豐富小麥育種基因庫的安全、有效的重要途徑。

為了綜合利用不同屬的優良性狀和基因，從而豐富小麥的種質資源，拓寬現有栽培小麥的遺傳基礎，人們在利用小麥近緣植物進行小麥遺傳改良的過程中，逐漸由過去利用單一的近緣種屬，向綜合利用多種近緣種屬方向發展。通過多屬雜交，不僅可以創造綜合多屬優良特性的新種質，而且也可在同一遺傳背景中評價不同屬染色(組)間的親緣關系。

1926年，Tschermak報道了通過天然雜交產生的小麥-山羊草-黑麥三屬雜種。此后大約半世紀，未見有關多屬雜種的研究報道。1968年，Knobloch進行了小麥族幾組三屬雜交研究，較早地得到了一些人工創制的三屬雜種，1970年H.B.齊津利用他創制的多年生小麥和多年生黑麥草雜交創制了小麥-偃麥草-黑麥三屬雜種，并對其進行了染色體加倍，還對雜種F1及其后代進行了形態學和細胞遺傳學等方面的研究。八十年代以來，隨著雜交技術的改進和組織培養、幼胚拯救等技術的成功應用，不僅使得遠緣雜交的范圍不斷擴大，也大大促進了多屬雜種的研究。目前國內外已經創制了幾十種三屬雜種和兩種四屬雜種，并在多屬雜交的后代篩選出具有不同屬優良特性的種質系。

發明內容

1、多屬雜種的創制途徑

(1)利用小麥和近緣物種的屬間雜種或人工合成的(部分)雙二倍體與第三屬雜交合成三屬雜種，這種方法一般雜交結實率較低，三屬雜種的育性較差，難以獲得后代。

(2)利用含外源染色體的異染色體系(附加系、代換系、易位系)相互雜交合成三屬雜種，這種方法可以較快地將不同染色體的優良性狀和基因導入小麥背景，但是后代的遺傳變異類型較少。

(3)利用不同的雙二倍體雜交合成多屬雜種，其中最有價值的是具有小麥全套染色體并攜帶外源染色體組的不同雙二倍體間的雜交，它的雜交親和性及雜種的育性較好，比較容易獲得雜種后代；而且后代變異類型豐富，可以從中篩選到綜合多屬優良特點的多種種質材料。

2、多屬雜種的利用價值

進行多屬雜種研究的一個目的是評價染色體組間的同源關系，探討不同染色體組染色體間配對交換的可能性，為有效地利用外緣種屬進行小麥的遺傳改良提供理論依據。評價染色體組間同源關系的傳統方法是研究不同倍性水平下染色體的配對情況，但由于Ph基因等控制配對遺傳體系的存在，兩個染色體組之間不發生配對并不能說明沒有同源關系，利用多屬雜種可以在同一細胞的遺傳背景下，更加準確地評價染色體組間的同源關系。Orellana(1989)用C-帶技術分析了小麥-山羊草-黑麥三屬雜種，結果表明山羊草的C組染色體與小麥的A組染色體配對而不與小麥的B組染色體配對，說明A組與C組的關系較近。李鎖平(1992)對小麥-山羊草-簇毛麥三屬雜種的研究表明，雜種F1(2n＝ABDV＝28)平均每個花粉母細胞的交叉頻率為1.38，高于中國春單倍體的配對頻率推測V組和A、B、D組染色體存在部分同源關系。

人們創制多屬雜種的另一個目的是希望通過多屬雜種染色體之間的重組或結構重排產生集合多個屬優良基因的個體，經篩選鑒定選育出以小麥性狀為主、綜合多個屬優良特性的種質材料以豐富小麥育種的種質資源或直接育成新的品種。

如Covas等在六倍體小黑麥與八倍體小偃麥的后代中篩選出了高抗各種病害、抗旱耐寒的優良品種，并對其遺傳組成進行了鑒定。Tang等(1997)在小麥-黑麥-偃麥草-燕麥四屬雜種的后代中篩選出了高抗三銹、白粉、根腐等小麥病害的優異種質材料。孫善澄等(1999)利用小麥-偃麥草異代換系“藍1”與小濱麥“紫1”雜交，從后代選出了優質“黑粒小麥76”新品種。陳發棣等(2001)通過抗赤霉病的普通小麥大賴草異附加系與抗白粉病的普通小麥/簇毛麥易位系相互雜交，培育兼抗小麥白粉病和赤霉病的雙抗新種質。所選育的普通小麥-大賴草-簇毛麥異附加系、易位系對白粉病表現免疫，對赤霉病有較高抗性。