[發(fā)明專利]一種利用花培單倍體篩選優(yōu)良耐鹽株系的小麥耐鹽育種方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610564053.5
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106171957B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱俊科;趙檀芳;徐林生;馬甲良;高波
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博禾豐種業(yè)科技有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 濟(jì)南智圓行方專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè))37231
• 代理人: 王華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠顯著縮短小麥耐鹽育種周期、大大加快小麥耐鹽育種速度的利用花培單倍體篩選優(yōu)良耐鹽株系的小麥耐鹽育種方法。

背景技術(shù)

土壤鹽漬化是一個世界性的資源問題和生態(tài)問題。據(jù)統(tǒng)計，全球有各種鹽漬土約9.5億公頃，占全球陸地面積的10%，廣泛分布于100多個國家和地區(qū)。而且，全球灌溉土地面積中，約50%的土地在不同程度地遭受著土壤鹽堿化的危害，由于土壤的次生鹽漬化，全球鹽漬化面積還在迅速增加。土壤鹽漬化的發(fā)展，帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)危害。來自世界糧農(nóng)組織和教科文組織的統(tǒng)計表明，全世界灌溉土地約有一半不同程度遭受鹽漬化危害，每年約有100萬公頃土地因土壤的次生鹽漬化而廢棄。我國鹽堿化土壤主要分布在華北、西北、東北、黃泛區(qū)和濱海地帶，總面積達(dá)4萬公頃，約占總耕地面積的10%，是世界上鹽堿土較多的國家之一，而且鹽堿土面積還將不斷擴(kuò)大，土地鹽堿化形勢十分嚴(yán)峻。為了合理開發(fā)和利用鹽堿土地資源，人們進(jìn)行了不懈的努力，采取了多種措施。在鹽堿地利用的眾多方式中，篩選利用耐鹽植物新品種是改良鹽堿地最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。

小麥?zhǔn)鞘澜缟戏植紖^(qū)域最廣，總產(chǎn)量最高，貿(mào)易額最大的糧食作物，同時小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一，產(chǎn)量僅次于水稻，在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位，也是我國鹽堿地地區(qū)主要栽培作物。因此，培育耐鹽小麥新品種，成為小麥育種工作的重要任務(wù)之一。

目前小麥耐鹽育種方法主要有選擇育種、雜交育種、誘變育種和基因工程的方法，其中雜交育種仍是培育小麥耐鹽品種較為普遍的方法。我國利用雜交育種已培育出的耐鹽小麥品種有德選1號、德抗961、魯麥10號、輪抗6號、輪抗7號、新春16、新春29和新冬34等。印度和巴基斯坦采用雜交育種育成的品種有KRL1-4、KRL19、LU26S和SARC-1等。但是雜交育種具有篩選工作量大、育種周期長、費時費力的缺點，誘變育種具有誘變效率低、工作量大的缺點，已越來越不能滿足育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而基因工程育種依賴于小麥耐鹽基因的發(fā)掘，未能得到普遍性的應(yīng)用。

與傳統(tǒng)的育種方法相比，單倍體育種可以縮短育種時間提高選擇效率。從20世紀(jì)70年代以來，單倍體育種技術(shù)已廣泛用于小麥育種，至今已培育出許多優(yōu)良品種，是小麥育種的有效途徑之一，而且單倍體誘導(dǎo)可以與分子標(biāo)記和遺傳操作技術(shù)相結(jié)合用于作物的遺傳改良研究。目前，小麥單倍體育種主要是通過花藥培養(yǎng)途徑來實現(xiàn)的。

小麥屬中度耐鹽植物，當(dāng)土壤鹽分超過一定限度時，小麥生長會受到抑制，輕則生長發(fā)育受到影響，重則造成植株死亡。研究發(fā)現(xiàn)，在小麥在不同生育時期都具有耐鹽堿性，小麥組織細(xì)胞分化過程已顯著表現(xiàn)出耐感的差異。國內(nèi)外一些科研單位已采用鹽處理小麥組織的方法來進(jìn)行小麥耐鹽變異體的篩選，也有將小麥花藥培養(yǎng)篩選耐鹽變異體培育小麥耐鹽品種的報道，但是在小麥單倍體途徑的拓展利用上有所缺乏。普通小麥?zhǔn)?倍體，體細(xì)胞中含有6個染色體組，42條染色體，基因組龐大，小麥耐鹽機(jī)理非常復(fù)雜，是大量基因協(xié)調(diào)表達(dá)的結(jié)果，其中鹽誘導(dǎo)表達(dá)基因的作用非常重要，小麥對鹽分的抗性受數(shù)量性狀控制，基因的補(bǔ)償效應(yīng)導(dǎo)致常規(guī)的小麥組織對鹽害的抵抗消弱了小麥組織鹽處理的敏感性，導(dǎo)致常規(guī)的耐鹽篩選敏感性不強(qiáng)。

通?；ㄋ幣囵B(yǎng)育種階段會產(chǎn)生大量的小麥單倍體植株，常規(guī)的花藥培養(yǎng)途徑中誘導(dǎo)培養(yǎng)階段和分化培養(yǎng)階段應(yīng)盡量減少單倍體植株的比例，通過自然加倍或者人工誘導(dǎo)加倍來盡量實現(xiàn)單倍體植株恢復(fù)倍性。然而，單倍體植株由于其染色體組和染色體數(shù)量減半，單倍體植株對鹽處理的敏感性大大提高，成為我們的重點研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對常規(guī)小麥耐鹽育種的缺陷，提供了一種顯著縮短小麥耐鹽育種周期、大大加快小麥耐鹽育種速度的利用花培單倍體篩選優(yōu)良耐鹽株系的小麥耐鹽育種方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種利用花培單倍體篩選優(yōu)良耐鹽株系的小麥耐鹽育種方法，其特征在于：該育種方法的步驟如下：

（1）篩選小麥耐鹽資源和育種主干親本：采用鹽池鑒定法對小麥資源庫各材料進(jìn)行耐鹽性鑒定，選取相對鹽害指數(shù)低于8%的小麥品種或家系作為小麥耐鹽資源；選擇小麥耐鹽性不足但農(nóng)藝性狀優(yōu)良的地方主栽品種作為育種主干親本；正季種植小麥耐鹽資源和育種主干親本；