[發(fā)明專利]一種抗赤霉病高產(chǎn)小麥的分子標(biāo)記輔助選育方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110557331.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113273489B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡文靜;張勇;高德榮;呂國(guó)鋒;張曉祥;朱冬梅;蔣正寧;張春梅;江偉;吳素蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): A01H1/02
• 分類號(hào): A01H1/02;A01H1/04;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 南京源點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32545
• 代理人: 王佳妹;黃晨

本發(fā)明公開了一種抗赤霉病高產(chǎn)小麥的分子標(biāo)記輔助選育方法，在優(yōu)良農(nóng)藝性狀且綜合抗病性好的小麥品種或者其衍生品種(系)背景基礎(chǔ)上，聚合穗粒數(shù)增效位點(diǎn)QGns?3B、粒重增效位點(diǎn)QGW?Y4、抗赤霉病主效基因Fhb1和Fhb5，低世代對(duì)株高、抗倒性和生育期等綜合農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇，其中F₃開始結(jié)合分子標(biāo)記篩選，中選F₄在大田種植成株行，對(duì)綜合農(nóng)藝性狀、赤霉病抗性、綜合抗病性等進(jìn)行選擇，分子標(biāo)記輔助聚合產(chǎn)量相關(guān)性狀增效位點(diǎn)和抗赤霉病基因，收獲后測(cè)定千粒重和產(chǎn)量，F(xiàn)₅及之后進(jìn)入鑒定圃和品比圃，全面進(jìn)行綜合抗病性、綜合農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量鑒定，培育抗赤霉病高產(chǎn)小麥品種。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于小麥分子育種方法技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抗赤霉病高產(chǎn)小麥的分子標(biāo)記輔助選育方法。

背景技術(shù)

揚(yáng)麥4號(hào)是江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的小麥品種，具有早熟、高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀，其產(chǎn)量三要素中千粒重表現(xiàn)尤為突出，多年的性狀鑒定結(jié)果顯示其平均千粒重可達(dá)45.5g～47.5g，比普通品種顯著高出5.56％～13.10％，以揚(yáng)麥4號(hào)為親本育成了在產(chǎn)量和抗病上均有突破的小麥品種揚(yáng)麥5號(hào)和揚(yáng)麥158及其衍生品種揚(yáng)麥11、揚(yáng)麥16等，前兩個(gè)品種均獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，成為我國(guó)20世紀(jì)80年代末、90年代末種植面積最大的小麥品種，后面兩個(gè)品種分別獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中華農(nóng)業(yè)科技一等獎(jiǎng)。揚(yáng)麥158是我國(guó)20世紀(jì)末種植面積最大的品種，也是長(zhǎng)江中下游歷史上推廣速度最快、覆蓋率最高的小麥品種，它的育成與推廣促成了長(zhǎng)江下游建國(guó)以來小麥品種第六次大面積更換，揚(yáng)麥16連續(xù)八年是農(nóng)業(yè)部推介主導(dǎo)小麥品種。以上品種為保障我國(guó)的糧食和食品安全做出了巨大貢獻(xiàn)，這些品種的遺傳背景中均不攜帶已知的抗赤霉病主效基因Fhb1～Fhb7，但其綜合抗病性、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量均優(yōu)良，推測(cè)其抗病性和攜帶的抗病基因與農(nóng)藝性狀可能無不利連鎖，在小麥抗赤霉病遺傳改良中更易于被利用。

同時(shí)，經(jīng)過多年鑒定發(fā)現(xiàn)揚(yáng)麥5號(hào)和揚(yáng)麥158及其衍生揚(yáng)麥11、揚(yáng)麥16等品種的千粒重范圍均在42.5～45g，均是由揚(yáng)麥4號(hào)遺傳而來，因此研究揚(yáng)麥4號(hào)粒重的遺傳基礎(chǔ)，挖掘其粒重位點(diǎn)的優(yōu)異等位變異，并開發(fā)成可供育種使用的便捷的連鎖分子標(biāo)記對(duì)于選擇產(chǎn)量高的遺傳背景的育種工作十分重要。目前暫未有對(duì)揚(yáng)麥4號(hào)粒重的遺傳基礎(chǔ)的公開研究報(bào)道。

此外，我國(guó)是世界上最大的小麥生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，小麥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)國(guó)家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。目前，小麥生產(chǎn)仍面臨著多種病害、蟲害和非生物逆境等威脅，據(jù)統(tǒng)計(jì)真菌病害每年可導(dǎo)致全球產(chǎn)量損失15％～20％，其中小麥赤霉病(Fusarium head blight，F(xiàn)HB)危害尤為嚴(yán)峻，小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌等引起的世界性病害，被稱為小麥的“癌癥”，不僅造成嚴(yán)重減產(chǎn)，還會(huì)產(chǎn)生DON等赤霉毒素危害人畜健康。到目前為止，在世界范圍內(nèi)赤霉病仍然只能采取預(yù)防措施，一旦發(fā)病不能控制，只能采取預(yù)防措施。因赤霉病發(fā)生受氣象條件等影響，發(fā)病程度預(yù)測(cè)難度較大，導(dǎo)致年年預(yù)防，造成不必要的浪費(fèi)和環(huán)境污染，與綠色生產(chǎn)要求相悖。其次，高感小麥品種在重發(fā)年份藥劑防治收效甚微，給糧食安全帶來風(fēng)險(xiǎn)。近十年我國(guó)小麥赤霉病5次大爆發(fā)，年發(fā)病面積約1億畝，占小麥種植面積1/4，重發(fā)時(shí)減產(chǎn)50％，甚至絕收，小麥赤霉病已成為我國(guó)糧食和口糧安全的最大威脅。長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)，也是最大的赤霉病重發(fā)區(qū)，抗赤霉病一直是該麥區(qū)重要的育種目標(biāo)，但至今未能育成大面積高抗赤霉病品種，赤霉病抗性與高產(chǎn)的矛盾仍是制約我國(guó)小麥育種的重要“卡脖子”問題。因此，創(chuàng)新小麥抗赤霉病高產(chǎn)育種途徑和技術(shù)體系，培育具有突破性的抗赤霉病高產(chǎn)小麥品種，對(duì)于提升我國(guó)抗赤霉病小麥育種總體水平，增強(qiáng)我國(guó)種業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，具有重要意義。