[發明專利]一種長江中下游地區高產抗病強筋小麥育種方法

有效

• 申請號: 202110507729.8
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113179947B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 胡文靜;高德榮;吳榮林;張勇;陸成彬;吳宏亞
• 申請（專利權）人: 江蘇里下河地區農業科學研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;A01H1/02;A01H1/04;A01H6/46
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;李曉峰

本發明公開了供一種長江中下游地區高產抗病強筋小麥育種方法，該方法以長江中下游地區攜帶抗赤霉病位點QFhs.crc?2DL的綜合農藝性狀優良、綜合抗病性好的小麥品種為親本1，將抗白粉病的小麥品種(系)或者中間材料作為親本2，親本2與親本1雜交一次后再回交多次固定后代的綜合農藝性狀優良、綜合抗病性好的遺傳背景，回交過程中每一代人工接種鑒定抗白粉病，抗白粉病后代單株與長江中下游地區抗白粉病、產量高的強筋或者中強筋小麥品種(系)親本3雜交，結合抗赤霉病分子標記選擇，加強綜合抗病性的表型選擇，高代鑒定產量、鑒評面粉和面包品質，育成長江中下游地區高產抗病強筋小麥品種。該方法大大減少了低代和高代田間赤霉病鑒定的工作量。

技術領域

本發明屬于小麥育種方法技術領域，涉及一種長江中下游地區高產抗病強筋小麥育種方法。

背景技術

(1)長江中下游地區是我國最大的稻麥輪作區，稻麥總產量占全國的1/3以上。上世紀90年代開始隨著水稻機插秧和直播面積不斷擴大，收獲期不斷推遲，導致小麥播期逐步推遲。遲播導致小麥開花期到成熟期易遇到高溫多濕，增加遭遇各種病害和逆境的風險：若遭到赤霉病大爆發，不僅嚴重影響小麥的產量和品質，產生的毒素DON還對人畜健康造成巨大危害，導致孕婦流產、胎兒畸形等。

(2)根據氣候條件、土壤特性等影響小麥品質的主要因子，長江中下游地區在全國小麥品質區劃中被劃歸為弱筋優勢麥區，主要種植弱筋小麥，確實該麥區歷年來培育出很多弱筋小麥品種，例如揚麥13、揚麥15等。弱筋小麥主要適宜制作糕點等，而隨著小麥生產水平和人們生活水平的不斷提高，適合制作面包等的優質強筋小麥的需求越來越多，據市場調研預估，市場優質強筋小麥總需求量約500萬～700萬噸。在國內面粉市場中，民用粉的銷量不增反降，而專用粉的銷量則不斷增加，產品由中低端向高端粉、專用粉轉變，優質強筋小麥需求量顯著提升。長江中下游地區優質強筋小麥供不應求現象比較明顯，每年均需要進口或者遠地調運強筋小麥來彌補供給缺口。(3)綜上，長江中下游地區生產上迫切需要培育出高產多抗強筋小麥品種。

(4)目前，最接近的現有技術：為提高長江中下游地區小麥抗病、品質與產量的綜合表現力，開展多性狀聚合育種是重要的技術手段。具體的育種方法是選擇抗病的強筋或者中強筋小麥品種(系)間雜交，低世代田間自然選擇淘汰農藝性狀差的材料，高世代大規模的田間赤霉病接種鑒定、白粉病等接種鑒定等表型選擇，收獲后進行品質指標和產量測定，選育綜合抗病好、產量高并且符合國家強筋小麥品質要求的品種。

(5)現有技術局限性1：選擇抗病的強筋或者中強筋小麥品種(系)間雜交，應用傳統的混合法或者系譜法進行雜種后代處理：混合法一般在F4代開始選株，前期只淘汰劣株，沒有對目標性狀進行有效選擇，而小麥抗病的性狀往往與一些不利的農藝性狀連鎖，例如株高偏高、抽穗期偏晚、穗密度較稀和粒重較低等，因此低世代會淘汰很多攜帶抗病基因的材料；系譜法在F2代就進行株系選擇，目的性很強，但是工作量偏大，育種效率低。

(6)現有技術局限性2：赤霉病是受多基因控制的數量性狀，小麥開花期遇到的自然環境例如溫度、空氣濕度等均影響赤霉病的發病情況，因此僅依靠某一世代某一地點或者某一年份下發病情況不能有效鑒定篩選出抗性材料。小麥多數抗病性狀均是顯性基因控制，低世代表型選擇后雜合的家系下一代會產生分離，是目前多性狀小麥聚合育種中普遍存在的問題，由于育種材料遺傳背景的差異性，一些性狀的穩定需要很長的時間。當聚合的優良性狀越多時，上述問題也就越突出，且往往會導致育種周期太長甚至最終失敗。

(7)現有技術局限性3：因為小麥病害嚴重影響產量，因此育種高世代的抗病鑒定與產量鑒定需要分開進行。赤霉病屬于穗部病害，白粉病、銹病和黃花葉病等主要危害葉部，嚴重時葉鞘、莖稈、穗部均會受到侵染，因此抗赤霉病鑒定與其他病害的鑒定也要分開進行。這樣需要的田間鑒定規模和工作量較大，不利于人工選擇。