[發明專利]一種簡便高效低成本的冬小麥異地加代育種方法

在審

• 申請號: 201811547206.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109618911A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 李思敏;陳新民;王德森;肖永貴;何中虎
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;陳曉慶

本發明公開了一種簡便高效低成本的冬小麥異地加代育種方法。所述方法包括如下步驟：1)于秋季在北京大田點播小麥F₂代種子，生長培育，待小麥幼苗完成春化作用后挖苗，得到待移栽的幼苗；2)將所述待移栽的幼苗移栽至海南三亞大田，生長培育，待小麥幼苗抽穗開花后選擇農藝性狀優良的單株并收獲F₃代種子；3)于次年早春將所述F₃代種子條播于北京大田中，生長培育，于灌漿中后期選擇農藝性狀優良的株系并收獲其種子。本發明通過在北京自然條件下完成加代前和加代后植株的分蘗與春化過程，無需人工低溫春化，該方法操作簡便經濟有效，不僅為海南三亞F₂代移栽后的單株綜合農藝性狀選擇提供了保障，而且有效縮短了育種年限，提高了育種效率。

技術領域

本發明涉及農作物選育技術領域，具體涉及一種簡便高效低成本的冬小麥異地加代選育優質、高產、多抗小麥新品種的方法。

背景技術

我國是世界最大的小麥生產國和消費國，國內小麥收成的豐欠對國際市場影響很大，提高小麥產量對保障國家糧食安全具有重要意義。隨著人口的增加和消費水平的提高，預計小麥消費量將會繼續增加，據測算，我國要保障2020年14.5億人口的糧食安全，小麥產量需在現有基礎上增加28％。為了滿足人民和加工企業需求實現農業供給側結構性改革，小麥生產要在穩定面積基礎上進一步提高單產，同時還要加強對優質專用小麥新品種的選育，因此高產、穩產、優質、多抗仍是我國小麥育種最基本、最重要的目標。

加代是提高世代選育進程，縮短育種年限，提高育種效率的重要手段之一。加代繁殖是在人工干預的情況下運用一定的技術手段，超出物種本身的繁殖周期和繁殖數量的繁殖過程。加代技術可分為就地加代和異地加代兩種，就地加代是在當地條件下，利用人工氣候室或溫室等為作物提供適宜生長發育的人工環境，使其比在自然條件下生長多出1個或多個周期的特殊技術手段。人工氣候室或溫室加代需要良好的溫度、濕度和光照控制，包括前期的春化處理，技術要求和投入成本較高，一般加代植株的生長狀況較差，分蘗成穗和結實相對較少，一般不能進行農藝性狀的選擇，只是增加世代數。異地加代是利用異地自然環境條件來滿足作物生長發育的要求，使其比在本地每年生長發育周期提升1次或者多次的技術。傳統的冬小麥異地加代方法多是在異地直接播種，播種前一般需要對收獲的種子進行打破休眠處理和對萌動的種子進行春化處理，且春化處理時間較長。

加快小麥育種進程、提高育種效率的途徑除了加代外，還有一些其他方法，如小麥單倍體育種，主要包括小麥與玉米雜交法和花藥培養法。小麥與玉米雜交法是通過小麥玉米雜交誘導產生小麥單倍體胚、然后幼胚培養獲得單倍體幼苗，通過化學藥劑處理即可獲得純合的雙單倍體植株。該方法可顯著縮短育種年限，但需要在溫室條件下進行，人為調控使小麥和玉米的花期相遇，并進行幼胚培養及加倍處理，要求的技術高，成本大。而且因受物種間生長隔離、發育進程及試驗條件限制，一般雙單倍體后代群體較小，獲得優良純系的幾率相對較低。花藥培養是利用培養基對花藥進行培養，產生愈傷組織和單倍體苗，通過化學藥劑處理進行加倍從而獲得雙單倍體純系的方法，由于受眾多因素的限制，獲得愈傷組織和單倍體苗的頻率低，通過加倍處理獲得純系幾率也很低，要求的技術和成本都較高。

小麥常規育種是通過對雜交后代中分離的優良個體進行人工選育、鑒定、區域試驗，使之最終成為品種，這個過程在不進行加代的情況下需要10年左右的時間，由于產量鑒定、以后的區試及生產試驗的程序相對固定，一年只能試驗1次，因此，加快小麥育種進程，縮短育種年限，只能在雜交后代(F₁-F₆代)進行處理，提高迭代速度。現有的冬性小麥南繁(海南)加代技術，均采用室內人工春化處理，春化后的種子在海南直接播種的方法進行加代，這種方法往往出現植株弱、無分蘗、成穗少等不利于育種鑒定的情況，更無法對分離世代進行選擇，加代效率不理想。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供了一種冬小麥異地加代育種方法。

本發明提供的冬小麥異地加代育種方法包括如下步驟：