[發明專利]一種藍標型兩系法雜交小麥系統的選育方法及應用

有效

• 申請號: 202110856412.5
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113557957B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李中安
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 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

本發明公開了一種藍標型兩系法雜交小麥系統的選育方法及應用。本發明創建了對隱性核不育基因ms1具有完全恢復能力且含表現劑量效應和胚乳質感的藍粒基因Ba和外源恢復基因Rf的外源易位染色體【T4AgL(含Ba的片段)?4BL(靠著絲點的片段).4thS和T4AgL(含Ba的片段)?4BL(靠著絲點的片段).4thS(含Rf的片段)】以及外源易位端體【T4AgL(含Ba的片段)?4thS(含Rf的片段).T4thS(含Rf的片段)?4AgL(含Ba的片段).和T4thS(含Rf的片段)?4AgL(含Ba的片段)?4BL(靠著絲點的片段).】。完成了藍標型兩系法雜交小麥系統的改進。

技術領域

本發明屬于作物遺傳育種領域，涉及一種藍標型兩系法雜交小麥系統的選育方法及應用。

背景技術

小麥是世界食用量最大的糧食作物，也是我國的主要糧食作物之一，隨著耕地面積減少、人口增加，提高小麥單產勢在必行。雜種優勢的利用是提高作物單產的重要途徑，水稻、玉米、高粱等作物早已雜交化，相繼在生產上廣泛應用，大幅度提高了產量。小麥雜種優勢的利用一直是一個世界難題，直到現在尚未在生產上取得突破。主要原因是小麥是多倍體，其用種量大，本身的雜種優勢不如水稻、玉米、高粱等作物的雜種優勢強，因而要想生產出高產、低成本的雜交種子，切實可行的雜交小麥系統是關鍵。

自1951年日本科學家Kihara首次發現小麥細胞質雄性不育系以來，科學家們和一些知名的種子公司或生物技術育種公司先后建立和嘗試了多種雜交小麥系統，包括細胞質雄性不育系統(Cytoplasm Male Sterility，CMS)、化學殺雄(Chemical HybridizationAgent，CHA)、光溫敏雄性不育系統(Photo-thermo-sensitive Cytoplasm MaleSterility，PCMS)和核型不育系統(Genetic Male Sterility，GMS)。但由于這些系統存在一些缺陷或不足而難于規模化生產。

Driscoll先后建立了XYZ體系和改良XYZ體系，這兩個系統均是GMS體系，是利用黑麥的5R染色體上攜帶的顯性雄性可育基因和穗莖絨毛顯性標記基因，因穗莖絨毛顯性標記只能在小麥抽穗后才能識別，對于高密度種植的小麥顯然缺乏實用性，但對核不育系統的創建和應用具有重要的指導意義。黃壽松等(1991)和周寬基等(1998)先后建立了類似XYZ體系以藍粒為標記的藍標型雜交小麥體系，解決了有效標記，通過種子顏色區分不育系和保持系，但因藍粒兩用系自交結實不理想而難以培育出強優勢雜交種應用于生產，后者雖然藍粒植株在自交結實率(30-80％)有所提高，但出現白化苗、黃化苗等不良影響(劉忠祥等，2004)。以藍粒為標記的雜交小麥系統還有澳大利亞的專利“Genetically modifiedwheat plants and progeny and method for production of hybrid wheat【PCT/AU93/00017(WO93/13649)】”和以色列的專利“Methods for production of hybrid wheat【PCT/IL98/00220(WO98/51142)】”，后面未見其研究和應用的報道。本發明人先前建立的“一種以藍粒為標記性狀的兩系法雜交小麥的選育方法(ZL200610042629.8)”，已培育出一批不育系和3個省級審定的雜交種，一批雜交組合正在參加試驗，陸續會有更多的雜交種審定推廣。在種子分揀、制種都達到了雜交小麥種子要求，但附加的易位染色體在穩定性上還需要改進，該附加染色體從著絲點的斷裂頻率偏高(0.5-10％)，選育低斷裂頻率的兩用系有一定的難度。