[发明专利]长穗偃麦草在小麦遗传改良中的应用

说明书

技术领域

长穗偃麦草在小麦遗传改良中的应用属于作物遗传育种学领域。

背景技术

长穗偃麦草是禾本科小麦族偃麦草属植物，产于欧洲东南部和小亚细亚，主要分布在地中海沿岸以及中东和前苏联的内陆地区。该物种具有许多优良的性状，如生长繁茂、多花多实、抗多种小麦病害(三锈、白粉、黄矮病等)、抗寒冷、耐盐碱、耐干旱、较耐湿、耐贫瘠以及高蛋白等，是小麦性状改良的不可多得的优异外源基因供体。

发明内容

长穗偃麦草是对小麦育种贡献较大的外源基因供体种之一，李振声等将普通小麦与长穗偃麦草杂交选育出了丰产、抗病的冬小麦新品种小偃6号。小偃6号是我国最先运用远缘杂交技术成功地将长穗偃麦草的有益基因导入小麦并取得重大突破的小麦远缘杂交新品种，最高年推广面积为1000万亩。随后，他们又以小偃6号为基础材料，选育出了面粉品质优良、抗逆与抗病性强、适应性广、产量稳定的小麦新品种小偃54。夏光敏等利用细胞融合技术将长穗偃麦草的染色体小片段导入济南177，获得杂种株，再经系统选育获得抗病、耐盐性好、蛋白质含量高的小麦新品种山融3号。

长穗偃麦草与普通小麦的杂交后代，有的虽然不能作为品种利用，但具有某些突出特征特性，可在小麦育种中作为亲本材料利用。八倍体小偃麦是利用长穗偃麦草与普通小麦杂交创造的新物种，包含普通小麦全套染色体和一组偃麦草染色体，具有偃麦草的许多优良性状。因此，利用八倍体小偃麦作杂交材料创造小麦新种质、选育小麦新品种，是进行小麦遗传改良的有效途径。以普通小麦与长穗偃麦草杂交产生的异附加系(2n＝44)小偃759为亲本与丰产1号杂交，选育出了小偃4号等优良品种。国外利用复合杂交将普通小麦7D染色体与长穗偃麦草具有Lr19基因的染色体代换，以此代换系作母本，成功地选育出了抗锈病新品系。国内外育种工作者经过长期的努力，获得了一批小麦-长穗偃麦草的异附加系、异代换系和易位系(张学勇，1989；孙善登，1990；李振声，1985；吉万全，1999；王洪刚，1999，2000，2003；李丹丹，2003；Liu，2002；丁斌，2003；刘爱峰，2007)。

长穗偃麦草中抗条锈基因YrTp1和YrE(殷学贵等，2006；马渐新等，1999)、抗叶锈基因Lr19、Lr24和Lr29(Caldwell et al，1956；Browder，1980；McIntosh，1991)、抗秆锈基因Sr24和Sr26(Knott，1961；Smith et al，1968；McIntosh，1991)以及一些耐盐基因(Dvorak，1985；Shannon，1978)已成功地转移到了普通小麦背景中，并在小麦品种的遗传改良中发挥了重要作用。长穗偃麦草是大麦黄矮病毒(BYDV)的重要抗源之一，国内外学者利用其作为抗源，育成了一批抗大麦黄矮病毒的中间材料(Sando，1930；Cisar，1992；Comeau，1997；李振声，1985；Zhang，1998)。

对于转移进小麦中的长穗偃麦草遗传物质，可以利用长穗偃麦草基因组专化探针或多种分子标记进行鉴定。

具体实施方式

长穗偃麦草是对小麦育种贡献较大的外源基因供体种之一，李振声等将普通小麦与长穗偃麦草杂交选育出了丰产、抗病的冬小麦新品种小偃6号。小偃6号是我国最先运用远缘杂交技术成功地将长穗偃麦草的有益基因导入小麦并取得重大突破的小麦远缘杂交新品种，最高年推广面积为1000万亩。随后，他们又以小偃6号为基础材料，选育出了面粉品质优良、抗逆与抗病性强、适应性广、产量稳定的小麦新品种小偃54。夏光敏等利用细胞融合技术将长穗偃麦草的染色体小片段导入济南177，获得杂种株，再经系统选育获得抗病、耐盐性好、蛋白质含量高的小麦新品种山融3号。

长穗偃麦草与普通小麦的杂交后代，有的虽然不能作为品种利用，但具有某些突出特征特性，可在小麦育种中作为亲本材料利用。八倍体小偃麦是利用长穗偃麦草与普通小麦杂交创造的新物种，包含普通小麦全套染色体和一组偃麦草染色体，具有偃麦草的许多优良性状。因此，利用八倍体小偃麦作杂交材料创造小麦新种质、选育小麦新品种，是进行小麦遗传改良的有效途径。王洪刚(1989)等以八倍体小偃麦为中间材料，与普通小麦杂交，选育出了10个优良种质系，其中，2个品系为单体异附加系，1个品系为双单体异附加系，2个品系为双体异附加系。这些种质系具有偃麦草的许多优良性状，综合性状较好，具有较好的丰产性能。钟冠昌等(1995)利用八倍体小偃麦与普通小麦杂交，创造了一些异附加系和异代换系，并选育出一个特早熟、矮秆、抗病、高产、优质小麦新品种“早优504″。