小麦蓝粒近等基因系及其选育方法

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小麦蓝粒近等基因系及其选育方法
申请号	CN201510827910.1	申请日	2015-11-25	公开(公告)号	CN105340730A	公开(公告)日	2016-02-24
申请人	滨州市作物研究所;			发明人	耿爱民; 索荣国; 刘渤; 武利峰; 吴艳芳; 陆卓; 耿冬梅; 耿立中; 宋任祥; 李金; 张子岭; 宫涛; 孙乃华;
摘要	本发明公开了一种小麦蓝粒近等基因系及其选育方法，属于小麦育种领域。本发明蓝粒近等基因系的选育是将连锁遗传的蓝粒、矮秆、花药败育三个性状通过性状交换、打破蓝粒与太谷核不育、矮秆两个性状基因的连锁关系，而获得株高正常、可自交结实的蓝粒种质。本发明通过蓝矮败纯合稳定的回交群体选育蓝粒近等基因系，几率大、速度快、简便易行。运用本发明可以将任何一个品种转育成该品种的蓝粒系-蓝粒近等基因系，借此可以实施蓝粒品种的大品种追赶与超越战略。
权利要求	1.一种小麦蓝粒近等基因系，其特征在于：为蓝矮败连锁遗传的蓝粒、矮秆、花药败育三个性状，通过发生性状交换、打破蓝粒性状与太谷核不育、矮秆两个性状基因的连锁关系，而获得能正常自交结实的蓝粒种质。 2.如权利要求1所述小麦蓝粒近等基因系的选育方法，其特征在于，包括步骤： 1）在蓝矮败回交群体中选择株高正常、开花结实的可育株，对所述可育株进行套袋处理，当选株自交结实后去掉套袋，并除去尚未开花散粉的下落分蘖穗； 2）分拣所述可育株上的蓝粒种子种植，成熟前根据植株的综合表现选株、选穗，并对选株、选穗脱粒及考种；保留全部为蓝色籽粒的选株、选穗，淘汰蓝白两色籽粒同穗的选株、选穗； 3）将选留的全蓝粒选株、选穗种成株行、穗行，进行株行、穗行田间鉴定，筛选蓝粒近等基因系。 3.如权利要求2所述小麦蓝粒近等基因系的选育方法，其特征在于：所述回交群体为蓝矮败纯合稳定的回交群体。 4.如权利要求2所述小麦蓝粒近等基因系的选育方法，其特征在于：步骤1）中，套袋处理具体采用羊皮纸袋整株套袋。 5.如权利要求2所述小麦蓝粒近等基因系的选育方法，其特征在于：步骤3）中所述蓝粒近等基因系表现为除粒色为蓝粒外，其余其它全部性状均与“蓝矮败”的回交父本品种相同。
说明书全文	小麦蓝粒近等基因系及其选育方法技术领域 [0001] 本发明涉及小麦育种领域，特别涉及一种小麦蓝粒近等基因系及其选育方法。背景技术 [0002] 随着物质生活水平的提高，希望吃出健康长寿，是人们对新一代食品的追求。在大家追求健康长寿的同时，各类心脑血管疾病以及肥胖症、糖尿病等富贵病却越来越多，希望与现实形成了巨大的反差，引起人们普遍的焦虑，如何通过日常饮食达到保健和防病成为共同关注的热点。 [0003] 彩色小麦（包括蓝色、绿色、紫色等颜色的小麦）具有优良的营养品质和较高的防病保健价值，越来越受到消费者青睐与市场的追捧，较早就引发了小麦育种者的关注和研究兴趣。 [0004] 滨州市作物研究所耿爱民研究员主持的《彩色小麦新品种选育研究》项目被列入山东省科技发展计划（编号2008GG3NS08001）。据其研究蓝粒小麦在胚乳和糊粉层中均含有大量具有保健防病功效的花青素，并对锌、铁、硒等元素具有富集作用，这些植物源营养成份比强化添加的营养元素更易于为人体吸收，且安全可靠。且蓝粒小麦其它粒色的小麦具有更好的适口性，是较理想的生物强化品种类型。 [0005] “蓝矮败”是蓝粒、矮秆、花药败育三个性转连锁遗传的特殊小麦种质，我们观察发现在“蓝矮败”群体中经常出现株高正常、能够正常自交结实的一类“蓝育株”（可育成蓝粒品种的类型），并且其相对比例较高（其出现几率在百分之一至十之间，平均几率达在百分之五左右）。据此，我们可以通过该途径，育成“蓝矮败”回交品种的蓝粒系——即蓝粒近等基因系，并将其用于蓝粒小麦大田生产，为人们提供具有保健防病功能蓝粒小麦食品，服务于国人健康。 [0006] 由于受“蓝矮败”种质资源的限制，迄今还没人利用本发明的途径和技术选育蓝粒近等基因系。发明内容 [0007] 为了弥补现有技术的空白，本发明提供了一种小麦蓝粒近等基因系及其选育方法，本发明小麦蓝粒近等基因系选育几率大，速度快，具有很好的预见性、可重复性。 [0008] 本发明的技术方案为：一种小麦蓝粒近等基因系，为蓝矮败连锁遗传的蓝粒、矮秆、花药败育三个性状，通过发生性状交换、打破蓝粒性状与太谷核不育、矮秆两个性状基因的连锁关系，而获得能正常自交结实的蓝粒种质。 [0009] 所述小麦蓝粒近等基因系的选育方法，包括步骤：1）在蓝矮败回交群体中选择株高正常、开花结实的可育株，对所述可育株进行套袋处理，当选株自交结实后去掉套袋，并除去尚未开花散粉的下落分蘖穗； 2）分拣所述可育株上的蓝粒种子种植，成熟前根据植株的综合表现选株、选穗，并对选株、选穗脱粒及考种；保留全部为蓝色籽粒的选株、选穗，淘汰蓝白两色籽粒同穗的选株、选穗； 3）将选留的全蓝粒选株、选穗种成株行、穗行，进行株行、穗行田间鉴定，筛选蓝粒近等基因系。 [0010] 作为优选方案，所述回交群体为蓝矮败纯合稳定的回交群体。 [0011] 作为优选方案，步骤1）中，套袋处理具体采用羊皮纸袋整株套袋。 [0012] 作为优选方案，步骤3）中所述蓝粒近等基因系表现为除粒色为蓝粒外，其余其它全部性状均与“蓝矮败”的回交父本品种相同。 [0013] 本发明蓝粒近等基因系的选育是将连锁遗传的蓝粒、矮秆、花药败育三个性状通过性状交换、打破蓝粒与太谷核不育和矮秆两个性状基因的连锁关系，而获得能够正常自交结实的蓝粒种质。 [0014] 运用本发明选育蓝粒近等基因系，可以将任何一个品种转育出该品种的蓝粒系————蓝粒近等基因系，借此可以实施蓝粒品种的大品种追赶与超越战略。 [0015] 在种植的蓝矮败纯合回交群体中，选择可预期出现的株高正常（比蓝矮败高）、有花药能正常自交结实的蓝育株，对发现的这些植株挂牌，并用羊皮纸大袋整株套袋，结实后除去套袋，成熟后单收单放，考种脱粒，对该类型植株同麦穗所结蓝白两色籽粒进行分拣。 [0016] 单粒点播这些分拣出的蓝粒种子，并从群体中选株选穗，考种脱粒，淘汰那些粒色未纯合（仍然存在蓝白粒）的选株或选穗，对其中的全蓝粒选株与选穗。秋播时，种成株行与穗行，并种植蓝矮败的回交父本品种做对照，通过田间调查记载，观察比较，选留总体与对照外观长相、特征特性相同、综合表现好的株行与穗行，挂牌编号，单收单脱粒，称重计产，并进行室内考种，选留产量高、田间表现好、籽粒饱满、蓝色较深且深浅一致的株行或穗行，混合成蓝矮败回交父本品种的蓝粒近等基因系。还可将株行与穗行产量高于对照，表现优异的材料进行小区种植观察和产量比较，在大田生产条件下比较各选留材料的群体表现。通过比较，选留那些性状稳定、综合性状好、产量高的蓝粒近等基因系，实现蓝粒品种（或品系）对原品种的综合超越。 [0017] 那些大品种的蓝粒近等基因系，这些富含花青素、富集铁锌硒的蓝粒品种，作为日常保健饮食主原料将受到生产者重视和消费者欢迎。该发明意义重大。 [0018] 蓝矮败是蓝粒、矮秆、花药败育三个性状连锁遗传的特殊小麦种质，在蓝矮败群体中经常出现株高正常、能够正常自交结实的一类蓝育株（可育成蓝粒品种的类型），并且其相对比例较高（其出现几率在百分之一至十之间，平均几率达在百分之五左右）。可能是控制蓝粒的异位基因（4D/4E），与已知的4D染色体短臂S上的矮秆基因（Rht10）和太谷核花药败育基因（Ms2）距离较远，很可能蓝粒（4D/4E）异位基因在4D染色体长臂L上，较易打破连锁，发生性状交换。 [0019] 本发明的有益效果为：1、本发明通过蓝矮败纯合稳定的回交群体选育蓝粒近等基因系，几率大、速度快、简便易行。 [0020] 2、运用本发明可以轻易而举的获得任何一个稳定“蓝矮败”回交群体其回交父本品种的蓝粒近等基因系。并可直接将其用于蓝粒小麦的大田生产。 [0021] 3、运用本发明可以实施蓝粒品种的大品种追赶与超越。如利用本发明可以轻易的获得济麦22的蓝粒近等基因系-蓝粒济麦22，甚至可以在产量及抗性等方面超越济麦22（原回交品种）的蓝粒济麦22号。具体实施方式 [0022] 实施例1泰山23蓝粒近等基因系的选育。 [0023] A.播种蓝矮败泰山23纯合回交群体。 [0024] 于2011年秋将当年夏收的蓝矮败泰山23纯合回交群体的种子，分拣蓝白粒，将分拣出的蓝粒种子使用6行机动小区/穗行播种机播种，行距20厘米，小区行长5米，蓝矮败回交群体规模大约有1000粒，蓝矮败出苗后两侧各播种一行泰山23做回交父本，父本采用10厘米宽苗带人工撒播，距蓝矮败25厘米，越冬只对蓝矮败地膜覆盖，2012年春季大田小麦起身期（膜内蓝矮败约拔2节）揭膜，揭膜后立即施肥浇水，4月上旬用鸭蛋竹、铁丝、塑料编织布搭建隔离墙，隔离墙高约1.2米，建立隔离区。 [0025] B.选择株高正常、有花药的蓝育株。 [0026] 2012年4月下旬蓝矮败陆续抽穗，注意观察蓝矮败群体中出现的株高正常、有花药的植株，对发现的该类选株挂牌编号，登记相关信息，并且及时用大羊皮纸袋（长80cm宽20cm）整株套袋，以防花粉扩散污染附近的蓝矮败群体。该选株自交结实后及时去掉套袋，并除去尚未开花散粉的下落分蘖穗。在该群体中共选到28个选株。收获后按株考种脱粒。其选株同穗结蓝、白两色籽粒，对所结种子按粒色进行分拣。 [0027] C. 选择全蓝粒选株或选穗2012年秋播，对上述保留选株分拣出的蓝粒种成株行选种圃，从28个选株中，择优种植了24个选株，使用了株/穗行播种机，每行播种1个单株，每节排6个单株，共排为4节，每节行长4米。按常规大田肥水管理，成熟前根据植株的综合表现选株并选穗，对选株及选穗考种脱粒。通过脱粒发现有的选株、选穗全部为蓝色籽粒，有的仍出现蓝、白两色籽粒，淘汰全部粒色分离的选株或选穗。保留全蓝选与选穗。 [0028] D.选育泰山23的蓝粒近等基因系。 [0029] 2013年秋播按照系统育种程序，将选留的全蓝粒选株与选穗，全部种成株行与穗行。同时种植泰山23做对照，进行株行与穗行田间鉴定。根据试验地与工作量的考量，我们从24个株系中择优选择保留了10个株系，每个株系种植6个穗行（1节），种为10节，从剩余株系中择优选出12个选穗，种植2节，播种1节泰山23为对照，共计13节，每节行长2米。节与节之间留0.5米小走道。 [0030] 建立田间档案，各个时期进行调查记载，比较全蓝粒株各株行与穗行的株型、穗型、株高、长势、长相、抗病性、抗逆性、熟期熟相等特征特性方面的田间表现，观察比较与泰山23之间的异同。淘汰外观长相等特征特性差异大的株行与穗行，保留与泰山23长相相同的株行与穗行，按株行、穗行，逐行单独收割，分别脱粒，称重计产，并将各穗行产量合计统计出各株系的产量。对各穗行的籽粒逐一进行室内考种，淘汰那些籽粒不饱满、蓝粒颜色浅或深浅不一致的株行与穗行。 [0031] 将这些外观长相及特征特性都相同，除籽粒为蓝色与泰山23不同外，其余性状全部相同并纯合一致的株行与穗行材料，称为泰山23的蓝粒近等基因系。