[发明专利]小麦抗条锈多基因聚合的花培育种新方法

说明书

技术领域

本发明属于粮食作物中的小麦生物技术育种，进一步涉及一种抗条锈多基因聚合的花培育种新方法。

背景技术

小麦是世界上播种面积最大、总产、贸易量最大的谷类作物，在我国，小麦是仅次于水稻的第二大粮食作物，其生产状况对我国国民经济具有举足轻重的作用。条锈病是小麦生产上的三大主要病害之一，在我国，曾先后发生七次大规模暴发流行和多次中、小规模流行，其中1950，1964、1990和2002年四年大范围暴发流行，分别使我国小麦减产60亿公斤，32亿公斤、26.5亿公斤和10亿公斤，造成的损失是惨重的。在条锈病的防治上，抗病品种的应用是最经济也是对环境最安全的防治办法。目前小麦抗条锈育种和生产上推广的抗条锈病品种主要是利用单基因抗源或慢条锈病抗性。小麦条锈病的发生与流行一般是在一定时期多小种同时流行，单基因抗源品种的利用虽在一定时期能获得良好抗病结果，但单一抗源品种的大面积种植也给条锈菌生理小种造成了巨大的选择压力，加速了病菌小种的变异进程，存在着一定的生产风险，历史上单一使用碧蚂1号、洛类品种、繁6、绵阳系列抗条锈品种，引发了20世纪50年代后几次大、中型的条锈病流行，给小麦生产造成了巨大损失的教训是深刻的，慢条锈病抗性又受环境影响很大、抗性不稳定。因此，探索新的抗条锈途径及其育种方法，在小麦安全生产上意义重大。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题或不足，本发明的目的在于，提供一种小麦抗条锈育种的新方法，该方法利用抗条锈病菌不同生理小种基因的聚合及花培纯合与选择，快速创制对条锈病菌流行多小种具较强抗性的基因型，克服单基因抗性育种抗性特性易丧失、慢抗病特性抗性不强的弊端，建立小麦抗条锈育种新途径。

为实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种小麦抗条锈多基因聚合的花培育种方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)选择农艺特性好的小麦育种亲本材料，用目前流行的3个条锈病菌主要生理小种分别接菌，进行小麦苗期和成株期的条锈病菌单小种抗性鉴定，筛选出3个分别对目前3个不同条锈病菌流行单个小种免疫到高抗的育种亲本材料；

2)用3个分别对条锈病菌不同单小种免疫到高抗的育种亲本材料进行杂交和复交，获得多基因聚合的复交后代；

3)种植复交后代，取小麦花粉细胞发育到单核中期-单核靠边期的小麦幼穗，经75％乙醇表面消毒后，剥取花药组织接种到小麦花药培养一步成苗培养基上，于25℃～27℃条件下遮光培养；一步成苗培养基采用通用培养基W₁₄，并以通用培养基W₁₄为基础，添加以下物质：6-呋喃基氨基嘌呤：1.5mg/L，α-奈乙酸：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：5mg/L，蔗糖：60000mg/L；麦芽糖：40000mg/L，琼脂粉：5000mg/L；调整一步成苗培养基pH值为5.6；

4)待培养的花药组织出现肉眼可见的愈伤组织时，置于1500Lx光照条件下培养一周，一周后，将光照强度增加到3000Lx～4000Lx，培养温度为25℃～27℃，连续培养两周，即可产生根、苗健壮的花粉植株。

5)根、苗健壮的花粉植株及时移栽到营养钵中，于15℃、1500Lx光照条件下缓苗，待完全缓苗且进一步生长10天后，用含0.05％的秋水仙素和1.5％的二甲基亚砜的染色体加倍液注射分蘖节，对花粉植株进行染色体加倍，注射在清晨8～10时进行，共三次，每隔一天注射一次，每次用量25μL，花粉植株经染色体加倍后得到加倍单倍体个体；

6)加倍单倍体个体经自交后，育成稳定的加倍单倍体系。

7)用3个条锈病菌流行单小种分别对每个加倍单倍体系接种鉴定苗期和成株期的单小种抗性；

8)在苗期和成株期均同时抗3个条锈病菌流行小种的加倍单倍体系，即为聚合有3个抗条锈基因的抗条锈新类型或新品系。

本发明的抗条锈多基因聚合花培育种新方法与传统的抗条锈育种方法相比，获得的抗条锈基因型抗性谱宽，同时抗3个主要条锈病菌流行小种，抗性强，抗性特性不易丧失，克服了单小种抗性抗性特性易丧失、慢病性抗性不稳定的弊端，同时，采用了花药培养快速纯合技术，省掉了常规育种多代自交纯合过程，大大缩短了育种年限(缩短4-5年)，提高了抗病育种效率。

附图说明

图1是发明人通过抗条锈多基因聚合花培育种获得的同时抗条锈病菌流行小种条中31号、32号和水源14号的优良新品系西农198图片。

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。