[發(fā)明專利]小麥快速發(fā)育技術、分子標記技術與常規(guī)育種相結(jié)合的育種方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010005159.8
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111011131B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 董福雙;王海波;趙和;劉志芳;周碩;劉永偉;楊帆;呂孟雨;柴建芳
• 申請（專利權）人: 河北省農(nóng)林科學院遺傳生理研究所（河北省農(nóng)林科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究中心）
• 主分類號: A01G22/20
• 分類號: A01G22/20;A01G7/06;A01H1/02
• 代理公司: 石家莊德皓專利代理事務所(普通合伙) 13129
• 代理人: 劉磊娜

本發(fā)明涉及一種小麥快速發(fā)育技術、分子標記技術與常規(guī)育種相結(jié)合的育種方法，通過育種設計、依托于室內(nèi)一年多代快速發(fā)育技術和分子標記技術實現(xiàn)對目標基因轉(zhuǎn)育或聚合，田間表型選擇與分子標記選擇相結(jié)合的步驟，利用小麥快速發(fā)育技術縮短育種周期，并在分子標記技術對后代定向選擇基礎上，依據(jù)于農(nóng)藝性狀表現(xiàn)選優(yōu)淘劣。此育種模式實現(xiàn)了新育種技術與傳統(tǒng)育種相結(jié)合的育種模式從理論到實踐的轉(zhuǎn)化，克服了常規(guī)育種周期長，只靠表型選擇的缺點，為構(gòu)建適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新需求的小麥育種技術體系提供技術保障。

技術領域

本發(fā)明屬于小麥育種技術領域，具體涉及一種快速發(fā)育技術、分子標記技術與常規(guī)育種相結(jié)合的育種方法。

背景技術

小麥是我國的主要糧食作物，對保障國家糧食安全起著至關重要的作用。建國以來我國小麥育種主要經(jīng)歷了抗病穩(wěn)產(chǎn)（20世紀50～60年代）；矮化高產(chǎn)（20世紀70～80年代）和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)（20世紀90年代～21世紀初）三個階段。過去20年我國小麥產(chǎn)量的增加與單產(chǎn)穩(wěn)步提高有密切關系，進一步提高小麥單產(chǎn)水平仍是我國小麥生產(chǎn)的首要目標，而選育和推廣新品是首要技術措施。受氣候異常、資源短缺、環(huán)境保護和節(jié)本增收的影響，我國常規(guī)育種面臨更嚴峻挑戰(zhàn)。

常規(guī)育種是作物育種技術的主體，是目前生物技術無法脫離的基礎。作物育種與遺傳改良中的生物技術都是針對解決常規(guī)技術中的某些問題而產(chǎn)生或發(fā)展起來的。當前小麥育種中的主要問題是：1）選種周期太長，至少需7-8年，若遠緣雜交則需時更長；2）遺傳基礎狹窄，許多重要的野生資源或基因難以被有效地利用。隨著分子生物學的發(fā)展，特別是分子標記技術的建立，使得對目標性狀的選擇變成了不受環(huán)境條件及顯隱性關系限制的直接對基因的選擇，不僅提高了選擇的準確性，而且可不失時機地開展進一步的雜交、回交，可使選種工作提早到苗期，并使得大量的田間工作可改在室內(nèi)進行。例如CN110313397A公開了一種節(jié)水優(yōu)質(zhì)冬小麥選拔育種的方法，其利用具有谷蛋白5+10亞基、黑麥見缺失分子標記的優(yōu)質(zhì)小麥和節(jié)水小麥親本，將兩個親本進行雜交，得到F0代，通過分子標記的方式對F0代進行檢測，將含有相關標記的小麥作為母本，與優(yōu)質(zhì)親本進行回交，得回交F0代種子，針對回交F0代種子催芽，再次種植得到F1代，進一步得到F1-F7代。該方法利用分子標記，提高了選擇的準確性，但是選種周期依然很長。有鑒于此，發(fā)明一種具有加快育種進程，且具備普遍性的育種方法尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，發(fā)明一種小麥快速發(fā)育技術、分子標記技術與常規(guī)育種相結(jié)合的育種方法，其可以突破常規(guī)育種技術瓶頸，加快育種進程，具備育種普遍性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種小麥快速發(fā)育技術、分子標記技術與常規(guī)育種相結(jié)合的育種方法，其包括如下步驟：

（1）育種設計

確定育種目標和育種材料，對所要育成品種應具備的要求指標進行確定。根據(jù)育種目標，通過查詢基因信息的公共數(shù)據(jù)庫、文獻及材料鑒定，了解擬定育種材料的遺傳背景，選擇符合特定要求指標的受體親本和供體親本，確定育種途徑；

（2）室內(nèi)目標基因轉(zhuǎn)育或聚合

根據(jù)育種目標完成育種途徑，在大田、溫室結(jié)合進行，或均在溫室內(nèi)進行。父母本前后兩次種植，并通過對溫度的調(diào)節(jié)，使其花期相遇，雜交后按單株取13-18d幼穗，進行胚培養(yǎng)或1% H₂O₂ 低溫破眠，利用分子標記輔助選擇在苗期進行前景或背景選擇，通過雜交或有限回交（步驟同上）達到目的基因轉(zhuǎn)育或聚合，并按照冬小麥一年多代快速育種技術完成兩次自交，同時利用分子標記對后代進行選擇；

（3）田間綜合性狀選擇