專利名稱：一種培育矮敗小麥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種培育矮敗小麥的方法。
背景技術(shù)：
雄性不育是農(nóng)作物，特別是自花授粉作物大規(guī)模生產(chǎn)雜交種的工具。太谷核不育小麥?zhǔn)寝r(nóng)民技術(shù)員高忠麗1972年在山西省農(nóng)村麥田發(fā)現(xiàn)的雄性不育材料。太谷核不育小麥的不育性受一個(gè)顯性基因所控制，基因符號(hào)原為Ta1(鄧景揚(yáng)等，小麥顯性雄性不育基因的發(fā)現(xiàn)與利用，作物學(xué)報(bào)，1980，(2)85-98)，國(guó)際登記的基因符號(hào)是Ms2(劉秉華等，A dominant gene for male-sterility in wheat，plant Breeding，1986，97204-209)。太谷核不育小麥雄性敗育徹底，不育性穩(wěn)定，開放授粉結(jié)實(shí)率高，是迄今發(fā)現(xiàn)的最有特色的植物雄性不育材料之一(劉秉華，1994，小麥核不育性與輪回選擇育種，中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社)。太谷核不育小麥的顯性雄性不育基因Ms2(Ta1)位于4D染色體短臂上，距離著絲點(diǎn)31.16cM(劉秉華等，小麥顯性雄性不育基因Ta1的染色體組定位及端體分析，中國(guó)科學(xué)(B輯)，1986，2157-165)。
太谷核不育小麥必須到抽穗至開花期才能識(shí)別出不育株與可育株，同時(shí)還要在這個(gè)時(shí)期給不育株人工做出標(biāo)記，才能在收獲時(shí)得到不育株上的雜交種。在太谷核不育小麥的輪回選擇群體中，不育株與可育株的平均高度相近，但不育株接受高于自身植株花粉的機(jī)會(huì)多，而低株花粉被接受的機(jī)會(huì)少，致使輪選群體株高有逐漸升高的趨勢(shì)，不利于選育出矮稈高產(chǎn)的小麥品種。矮敗小麥的問世不僅可以提早識(shí)別不育株與可育株，省去給不育株做記號(hào)的大量勞動(dòng)，而且在輪回選擇育種中避免群體株高逐漸升高。
農(nóng)大139小麥?zhǔn)潜本┺r(nóng)業(yè)大學(xué)從雙交組合農(nóng)大183/維爾//30983/燕大1817后代，經(jīng)系譜選育而成的小麥品種，是純系，僅一種基因型，其表現(xiàn)冬性，株高90厘米，頂芒、白殼、白粒、千粒重38克左右，成熟偏晚。矮變一號(hào)小麥?zhǔn)顷兾魇∥靼彩修r(nóng)科所從小麥品種矮稈早中選出的矮稈天然突變體，是小麥的重要矮源之一。Izumi等人把矮變一號(hào)的顯性矮稈基因命名為Rht10，并且定位在4D染色體短臂上。矮變一號(hào)是純合穩(wěn)定的小麥品種，只有一種基因型，表型株高30厘米左右，冬性，晚熟，長(zhǎng)芒、長(zhǎng)方穗、白殼、白粒、千粒重32克左右。
矮敗小麥?zhǔn)蔷哂邪捇驑?biāo)記的太谷核不育小麥。在矮敗小麥中，顯性雄性不育基因Ms2與顯性矮稈基因Rht10在4D染色體短臂上連鎖十分緊密，交換率僅有0.18％。矮敗小麥接受其它小麥品種的花粉，其后代群體中有一半矮稈株(48cm左右)和一半非矮稈株。矮稈株表現(xiàn)雄性不育，非矮稈株表現(xiàn)雄性可育。矮稈株與非矮稈株的株高差異一目了然，在起身拔節(jié)期即可識(shí)別出雄性不育與雄性可育。矮敗小麥中的矮稈基因Rht10對(duì)赤霉酸反應(yīng)不敏感，經(jīng)過赤霉酸處理，在幼芽期就可分出含有Rht10基因的幼芽(短而壯)與不含有Rht10基因的幼芽(長(zhǎng)而弱)。短而壯的幼芽以后發(fā)育成不育株，長(zhǎng)而弱的幼芽發(fā)育成可育株。
矮敗小麥?zhǔn)抢硐氲男←溣N工具，無論采用輪回選擇，還是采用連續(xù)雜交，都可以有效地選育出優(yōu)良品種。在輪回選擇中，通過人工控制授粉，把各種不同親本的優(yōu)良基因引進(jìn)輪回選擇群體，同時(shí)在開花前淘汰群體中不良的可育株，使群體中的優(yōu)良基因頻率不斷提高。另外，通過群體內(nèi)可育株與不育株的異交，使優(yōu)良基因相互重組。經(jīng)過幾次的選擇與異交，再?gòu)闹羞x擇優(yōu)良可育株，經(jīng)自交純化，最終選育成優(yōu)良品種。利用矮敗小麥選育優(yōu)良品種不僅省事、而且效果好，同時(shí)技術(shù)容易掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種培育矮敗小麥的方法。
本發(fā)明所提供的培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農(nóng)大139小麥為母本，以矮變一號(hào)小麥為父本進(jìn)行雜交，得到F1代，從該F1代中篩選出矮稈不育小麥；2)將步驟1)中的F1代矮稈不育小麥和農(nóng)大139小麥進(jìn)行測(cè)交，得到雜交種子，將該種子至少種植4000-5000株，篩選得到的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
為了便于篩選，步驟2)中所述雜交種子在種植之前經(jīng)過赤霉酸處理選擇短而壯的幼芽至少種植2500株。
所述赤霉酸處理方法為50g小麥種子用40mL濃度為30mg/L的赤霉酸水溶液濕潤(rùn)種子，室溫培養(yǎng)5-6天。在經(jīng)過赤霉酸處理后，選擇短而壯的幼芽，培育至抽穗開花期，篩選出的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
本發(fā)明采用大群體測(cè)交篩選，并結(jié)合赤霉酸處理的方法，成功地選育出矮敗小麥。本發(fā)明所利用的親本太谷核不育農(nóng)大139小麥具有雄性敗育徹底、異交結(jié)實(shí)率高的優(yōu)點(diǎn)，而矮變一號(hào)又具有降稈作用強(qiáng)、便于識(shí)別的特點(diǎn)，這樣篩選出的矮敗小麥，極大地豐富和提高了太谷核不育小麥的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法如無特別說明，均為常規(guī)方法。
實(shí)施例1.培育矮敗小麥太谷核不育農(nóng)大139小麥，是以農(nóng)大139為輪回父本，與太谷核不育小麥雜交，并從后代選擇不育株連續(xù)回交得到的材料，各種性狀類似農(nóng)大139小麥，只是后代總是分離出一半雄性不育株和一半雄性可育株。
以太谷核不育農(nóng)大139小麥(基因型Ms2ms2農(nóng)大139)為母本，矮變1號(hào)純合體(Rht10Rht10)(購(gòu)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源所)小麥為父本。讓株高30cm的矮變一號(hào)純合體給株高90cm的太谷核不育農(nóng)大139授粉，得到的260株F1代中，128株表現(xiàn)矮稈(45cm)雄性不育，其余132株表現(xiàn)矮稈(45cm)雄性可育，二者的比例為1∶1。再以F1得到的株高為45cm的矮稈不育株為母本，以農(nóng)大139小麥(ms2ms2rht10rht10)為父本進(jìn)行測(cè)交，得到雜交種子。然后，對(duì)該種子進(jìn)行以下任一種處理1)測(cè)交種子，按行距30cm，株距10cm點(diǎn)播于試驗(yàn)田里(擴(kuò)大株行距是為了方便分株)，得到5216株小麥。抽穗開花期仔細(xì)檢查高稈株與矮稈株雄花的育性。結(jié)果有2664株是高稈，2552株是矮稈株。高株中有2632株表現(xiàn)雄性不育，32株表現(xiàn)正?？捎?；矮株中2551株是雄性可育，只有1株是雄性不育的。這1株矮稈不育株用高稈品種農(nóng)大139授粉后，其后代有一半矮稈雄性不育株，一半高稈可育株，這種矮稈不育的小麥就是矮敗小麥。
2)取5000粒測(cè)交種子放在墊有濾紙的瓷盤內(nèi)，用200mL濃度為30mg/L的赤霉酸溶液浸潤(rùn)種子，使其在室溫下萌發(fā)生長(zhǎng)，培養(yǎng)5天，從中挑選出短而壯的幼芽，共2428個(gè)。這些幼芽按行距30cm、株距10cm移栽于田間試驗(yàn)地內(nèi)。抽穗開花時(shí)，逐株進(jìn)行檢查，每個(gè)植株都是45cm左右的矮稈株，其中2426株表現(xiàn)正?？捎?，僅有2株是雄性不育的。(矮稈不育株應(yīng)及時(shí)套袋，以免串粉)這2株矮稈不育株的后代，一半仍然是矮稈不育的，一半則是高稈可育的。這種矮稈不育小麥就是矮敗小麥。
該矮敗小麥株高45cm左右，抽穗開花期穎殼張開，穗子蓬松，花藥退化，內(nèi)無花粉粒?；ǚ勰讣?xì)胞減數(shù)分裂不正常，很難見到發(fā)育正常的四分體。根尖染色體正常，都是42條。
該矮敗小麥用高稈品種農(nóng)大139授粉，后代(F1)的群體是3917株，其中矮稈不育株1874株、矮稈可育株2株、高稈可育株2036株、高稈不育株5株。親本類型，即矮稈不育株和高稈可育株占絕大多數(shù)，而重組類型則是極少數(shù)，說明矮稈基因Rht10與雄性不育基因Ms2是緊密連鎖，又根據(jù)劉秉華等與Izumi等分別將Ms2與Rht10定位于4D染色體短臂的結(jié)果，則得到矮稈基因Rht10與雄性不育基因Ms2在4D染色體短臂上緊密連鎖的結(jié)果。再根據(jù)重組類型(5株)在總?cè)后w(3917株)中所占比例，計(jì)算出交換率為0.18％。
權(quán)利要求
1.一種培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農(nóng)大139小麥為母本，以矮變一號(hào)小麥為父本進(jìn)行雜交，得到F1代，從該F1代中篩選出矮稈不育小麥；2)將步驟1)中的F1代矮稈不育小麥和農(nóng)大139小麥進(jìn)行測(cè)交，得到雜交種子，將該種子至少種植4000-5000株，篩選得到的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟2)中所述雜交種子在種植之前經(jīng)過赤霉酸處理選擇短而壯的幼芽至少種植2500株。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述赤霉酸處理方法為50g小麥種子用40mL濃度為30mg/L的赤霉酸水溶液濕潤(rùn)種子，室溫培養(yǎng)5-6天。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在經(jīng)過赤霉酸處理后，選擇短而壯的幼芽，培育至抽穗開花期，篩選出的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種培育矮敗小麥的方法。本發(fā)明所提供的培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農(nóng)大139小麥為母本，以矮變一號(hào)小麥為父本進(jìn)行雜交，得到F
文檔編號(hào)A01H1/02GK1806519SQ20051000239
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者劉秉華, 楊麗, 王山葒 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所