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首页 / 专利库 / 近等基因系 / 矮败小麦及其近等基因系

矮败小麦及其近等基因系

申请号 CN99122347.0 申请日 1999-11-03 公开(公告)号 CN1254501A 公开(公告)日 2000-05-31
申请人 中国农业科学院作物育种栽培研究所; 发明人 刘秉华; 杨丽; 王山荭;
摘要 矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。在矮败小麦中,显性雄性不育基因Ms2与显性矮秆基因Rht10在4D染色体短臂上连锁十分紧密,交换率仅有0.18%,矮败小麦接受其它小麦品种的花粉,后代群体中的一半矮秆株表现雄性不育,一半非矮秆株表现正常可育,二者的株高差异一目了然。矮败小麦是方便、有效的小麦育种工具,可以用于轮回选择、连续杂交等育种方法。矮败小麦近等基因系的建立为分离克隆Ms2基因提供了理想的材料。
权利要求

矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。显性矮秆基 因Rht10与显性雄性不育基因Ms2连锁十分紧密,交换率仅为0.18%。 不含有矮秆基因Rht10的任何小麦品种与矮败小麦授粉,产生的后 代群体中,都有一半矮秆不育株和一半非矮秆可育株,二者的株高 差异一目了然,在起身拔节期即可识别出雄性不育株与雄性可育株。 借助于矮秆基因Rht10对赤霉酸反应的不敏感性,在幼芽期即可分 出雄性不育株与雄性可育株。

矮败中国春小麦近等基因系具有中国春小麦遗传背景,包括矮 秆不育、矮秆可育、高秆不育和高秆可育4个成员系;矮败京411 小麦近等基因具有京411小麦品种遗传背景,包括高秆可育、高秆 不育和矮秆不育3个成员系。

1.小麦显性雄性不育基因Ms2与矮秆基因Rht10在4D染色体 短臂上紧密连锁,交换率仅为0.18%;

2.小麦基因Ms2与Rht10的紧密连锁材料被命名为矮败小麦;

3.具有中国春小麦遗传背景的分别表现矮秆不育、矮秆可育、 高秆不育和高秆可育的矮败小麦近等基因系,即矮败中国春小麦近 等基因系。

说明书全文

所属技术领域:作物育种技术

雄性不育是农作物,特别是自花授粉作物大规模生产杂交种的 工具。太谷核不育小麦是农民技术员高忠丽1972年在山西省农村麦 田发现的雄性不育材料。太谷核不育小麦的不育性受一个显性基因 所控制,基因符号原为Ta1(邓景扬等,1980,作物学报),国际登 记的基因符号是Ms2(刘秉华等,1986,Plant Breeding)。太谷核 不育小麦雄性败育彻底,不育性稳定,开放授粉结实率高,是迄今 发现的最有特色的植物雄性不育材料之一(刘秉华,1994,小麦核 不育性与轮回选择育种,中国农业科技出版社)。太谷核不育小麦的 显性雄性不育基因Ms2(Ta1)位于4D染色体短臂上,距离着丝点 31.16cM(刘秉华等,1986,中国科学)。

太谷核不育小麦是良好的遗传改良工具,但应用起来还有诸多不 尽如人意的地方,也不能用于小麦杂优利用。为此,应该给太谷核 不育小麦附加一个标记性状,并建立相应的近等基因系,以提高它 的应用效能,并拓宽应用范围。

矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。在矮败小麦中, 显性雄性不育基因Ms2与显性矮秆基因Rht10在4D染色体短臂上连 锁十分紧密,交换率仅有0.18%。矮败小麦接受其它小麦品种的花 粉,其后代群体中有一半矮秆株(48cm左右)和一半非矮秆株。矮 秆株表现雄性不育,非矮秆株表现雄性可育。矮秆株与非矮秆株的 株高差异一目了然,在起身拔节期即可识别出雄性不育与雄性可育。 矮败小麦中的矮秆基因Rht10对赤霉酸反应不敏感,经过赤霉酸处 理,在幼芽期就可分出含有Rht10基因的幼芽(短而壮)与不含有 Rht10基因的幼芽(长而弱)。短而壮的幼芽以后发育成不育株,长 而弱的幼芽发育成可育株。

矮败中国春小麦近等基因系具有中国春小麦品种的遗传背景,包 括矮秆不育(Rht10rht10Ms2ms2)、矮秆可育(Rht10rht10ms2ms2)、 高秆不育(rht10rht10Ms2ms2)和高秆可育(rht10rht10ms2ms2)4个 成员系;矮败京411小麦近等基因系具有京411小麦品种的遗传背 景,包括矮秆不育(Rht10rht10Ms2ms2)、高秆不育(rht10rht10Ms2ms2) 和高秆可育(rht10rht10ms2ms2)3个成员系。

矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦。太谷核不育 小麦必须到抽穗至开花期才能识别出不育株与可育株,同时还要在 这个时期给不育株人工做出标记,才能在收获时得到不育株上的杂 交种。在太谷核不育小麦的轮回选择群体中,不育株与可育株的平 均高度相近,但不育株接受高于自身植株花粉的机会多,而低株花 粉被接受的机会少,致使轮选群体株高有逐渐升高的趋势,不利于 选育出矮秆高产的小麦品种。矮败小麦的问世不仅可以提早识别不 育株与可育株,省去给不育株做记号的大量劳动,而且在轮回选择 育种中避免群体株高逐渐升高。矮败小麦近等基因系的建立为分离 克隆显性雄性不育基因Ms2,并最终将Ms2基因用于杂种优势利用 奠定了基础。

矮败小麦是理想的小麦育种工具,无论采用轮回选择,还是采 用连续杂交,都可以有效地选育出优良品种。在轮回选择中,通过 人工控制授粉,把各种不同亲本的优良基因引进轮回选择群体,同 时在开花前淘汰群体中不良的可育株,使群体中的优良基因频率不 断提高。另外,通过群体内可育株与不育株的异交,使优良基因相 互重组。经过几次的选择与异交,再从中选择优良可育株,经自交 纯化,最终选育成优良品种。利用矮败小麦选育优良品种不仅省事、 而且效果好,同时技术容易掌握。