[發(fā)明專利]一種小麥溫光敏型不育系轉(zhuǎn)育方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510526943.2
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105075851B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李東升;陳愛大;溫明星;曲朝喜;蔡金華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01G22/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小麥溫光敏型不育系轉(zhuǎn)育方法，屬于育種領(lǐng)域。

背景技術(shù)

小麥?zhǔn)鞘澜缟喜シN面積最大的糧食作物之一。在我國，小麥?zhǔn)莾H次于水稻的第二大糧食作物。其生產(chǎn)狀況對我國國民經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重的作用。隨著小麥雜種優(yōu)勢研究的不斷深入小麥雜交育種工作也取得豐碩的成果。小麥雜交育種工作最早起源于20世紀(jì)50年代，首先由日本人Kihara發(fā)現(xiàn)的小麥雄性不育材料。而我國小麥雜交育種也由核質(zhì)互作不育系研究——化學(xué)殺雄劑——光溫敏雄性不育系的研究。1992年湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)和重慶糧食作物研究所率先發(fā)現(xiàn)了小麥光溫敏雄性不育材料，其在我國小麥的主產(chǎn)區(qū)黃淮冬麥區(qū)秋播實驗不表現(xiàn)完全雄性不育，其原因是這兩類不育系是在中國長江流域選育的，育性轉(zhuǎn)換溫度分別為10～11℃、13～14℃，不能在黃淮麥區(qū)孕穗期平均氣溫14～16℃條件下表達(dá)雄性不育。溫光敏小麥不育系的雄性育性與溫、光等生態(tài)條件緊密相關(guān)，因此，又稱之為生態(tài)雄性不育。目前，以小麥光溫敏雄性不育為基礎(chǔ)的雜交小麥在實際生產(chǎn)應(yīng)用中也有一定的面積，主要分布于黃淮地區(qū)、長江中上游地區(qū)和云南等地。以C49S-87和K78S組配的云雜3號和云雜5號、6號在云南通過審定，在生產(chǎn)中得到大面積的生產(chǎn)應(yīng)用。自2007年，江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所陸續(xù)從云南省農(nóng)科院糧食所引進(jìn)K78S和K456S等不育系親本材料，經(jīng)引種和播期試驗發(fā)現(xiàn)，由于地域環(huán)境條件和材料自身白皮的原因，不育系材料穗發(fā)芽抗性和赤霉病抗性在本地區(qū)種植表現(xiàn)較差，導(dǎo)致不育系材料在引種新地域不能正常直接使用，需要針對不育系親本株高、抗性等方面做進(jìn)一步的改良。

純系和分離世代群體在植物育種和生物學(xué)研究中是重要的項目，在同一基因型在不同時間、地點和生態(tài)環(huán)境下的大量重復(fù)試驗中，純系準(zhǔn)確創(chuàng)造了一定數(shù)量性狀上的表現(xiàn)型。獲得純系和分離群體需要自花授粉若干代。顯然，在育種和生物學(xué)研究中，獲得分離群體和純系所需要的時間是決定相關(guān)過程的關(guān)鍵因素。因此，植物生物學(xué)家和育種一直在尋找可以加速獲得這種材料的方法。利用不同緯度和海拔或者反季節(jié)獲得二代小麥的方法，每年小麥只能獲得2-3代。依靠基因型和環(huán)境條件，開花期到成熟，小麥和大麥籽粒需要花費(fèi)40多天。隨著生理成熟，即使在最佳條件下，某些基因型的種子仍然不能直接萌發(fā)。這些種子具有初級休眠，需要經(jīng)過后熟才能萌發(fā)。這種收獲后的休眠現(xiàn)象是一種機(jī)械式的自我保護(hù)，防止植物種子在一年中的不正確的時間內(nèi)發(fā)芽，這嚴(yán)重延遲了獲得下一代種子的過程。

胚胎培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)用于獲得加倍單倍體和客服遠(yuǎn)緣自交不親和，搶救致死突變體，促進(jìn)胚胎發(fā)育和純合突變植物恢復(fù)完成，或雜種遠(yuǎn)緣雜交、基因轉(zhuǎn)移栽培種或野生種。早期研究報告表明，2周齡的小麥籽粒胚胎具有發(fā)育成為可育株的潛力，顯然通過嫩胚胎繁殖植株具有依靠避免種子籽粒成熟或者后熟休眠來大大縮短谷物材料繁殖循環(huán)的時間過程的潛力，但是還沒有現(xiàn)有技術(shù)對其進(jìn)行報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種小麥溫光敏型不育系轉(zhuǎn)育方法，能夠選育出新的矮桿紅皮赤霉病抗性好的溫光敏不育系材料，通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可以大大減少純合的時間，縮短育種年限。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：

一種小麥溫光敏型不育系轉(zhuǎn)育方法，包括如下步驟：

(1)以不育系親本材料K78S作為母本，鎮(zhèn)09196作為父本，兩者進(jìn)行有性雜交，并以鎮(zhèn)09196作為輪回親本，進(jìn)行5輪選育；

(2)對F5代進(jìn)行播期鑒定，分別于10月20日—12月20日每隔5天進(jìn)行播期試驗，種成穗行，行長1.5m，行距8寸，花期套袋，根據(jù)花藥吐絲和穎殼開張程度與鏡檢情況和收獲調(diào)查籽粒結(jié)實情況，篩選不育系，測定新材料的不育區(qū)間和恢復(fù)區(qū)間；

(3)嚴(yán)格篩選，選育出紅皮、矮桿、赤霉病抗性強(qiáng)的G30、G31、G32不育系兩系材料；所述的G30、G31、G32不育系兩系材料整個生育期歷經(jīng)的溫度范圍為：-6℃-32℃。冬季溫度不宜過低，過低易造成凍害，下限-6℃，收獲時溫度最高30多度；

(4)不育系提純復(fù)壯：將篩選出來的G30、G31、G32不育系親本材料于11月5日播種，種成穗行，行長1.5m，行距8寸，花期根據(jù)花藥吐絲和穎殼開張程度與鏡檢情況，拔除不育度差的麥株，剩余材料于5月1日前，割除主莖穗，并每行施尿素50～100g，促進(jìn)次分蘗或幼穗開花結(jié)實，留取種子擴(kuò)繁。

本發(fā)明選育出來的G30、G31、G32不育系兩系材料適合在長江中下游地區(qū)生長。