[发明专利]一种小麦温光敏型不育系转育方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小麦温光敏型不育系转育方法，属于育种领域。

背景技术

小麦是世界上播种面积最大的粮食作物之一。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。随着小麦杂种优势研究的不断深入小麦杂交育种工作也取得丰硕的成果。小麦杂交育种工作最早起源于20世纪50年代，首先由日本人Kihara发现的小麦雄性不育材料。而我国小麦杂交育种也由核质互作不育系研究——化学杀雄剂——光温敏雄性不育系的研究。1992年湖南农业大学和重庆粮食作物研究所率先发现了小麦光温敏雄性不育材料，其在我国小麦的主产区黄淮冬麦区秋播实验不表现完全雄性不育，其原因是这两类不育系是在中国长江流域选育的，育性转换温度分别为10～11℃、13～14℃，不能在黄淮麦区孕穗期平均气温14～16℃条件下表达雄性不育。温光敏小麦不育系的雄性育性与温、光等生态条件紧密相关，因此，又称之为生态雄性不育。目前，以小麦光温敏雄性不育为基础的杂交小麦在实际生产应用中也有一定的面积，主要分布于黄淮地区、长江中上游地区和云南等地。以C49S-87和K78S组配的云杂3号和云杂5号、6号在云南通过审定，在生产中得到大面积的生产应用。自2007年，江苏丘陵地区镇江农业科学研究所陆续从云南省农科院粮食所引进K78S和K456S等不育系亲本材料，经引种和播期试验发现，由于地域环境条件和材料自身白皮的原因，不育系材料穗发芽抗性和赤霉病抗性在本地区种植表现较差，导致不育系材料在引种新地域不能正常直接使用，需要针对不育系亲本株高、抗性等方面做进一步的改良。

纯系和分离世代群体在植物育种和生物学研究中是重要的项目，在同一基因型在不同时间、地点和生态环境下的大量重复试验中，纯系准确创造了一定数量性状上的表现型。获得纯系和分离群体需要自花授粉若干代。显然，在育种和生物学研究中，获得分离群体和纯系所需要的时间是决定相关过程的关键因素。因此，植物生物学家和育种一直在寻找可以加速获得这种材料的方法。利用不同纬度和海拔或者反季节获得二代小麦的方法，每年小麦只能获得2-3代。依靠基因型和环境条件，开花期到成熟，小麦和大麦籽粒需要花费40多天。随着生理成熟，即使在最佳条件下，某些基因型的种子仍然不能直接萌发。这些种子具有初级休眠，需要经过后熟才能萌发。这种收获后的休眠现象是一种机械式的自我保护，防止植物种子在一年中的不正确的时间内发芽，这严重延迟了获得下一代种子的过程。

胚胎培养技术已经用于获得加倍单倍体和客服远缘自交不亲和，抢救致死突变体，促进胚胎发育和纯合突变植物恢复完成，或杂种远缘杂交、基因转移栽培种或野生种。早期研究报告表明，2周龄的小麦籽粒胚胎具有发育成为可育株的潜力，显然通过嫩胚胎繁殖植株具有依靠避免种子籽粒成熟或者后熟休眠来大大缩短谷物材料繁殖循环的时间过程的潜力，但是还没有现有技术对其进行报道。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种小麦温光敏型不育系转育方法，能够选育出新的矮杆红皮赤霉病抗性好的温光敏不育系材料，通过组织培养技术，可以大大减少纯合的时间，缩短育种年限。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种小麦温光敏型不育系转育方法，包括如下步骤：

(1)以不育系亲本材料K78S作为母本，镇09196作为父本，两者进行有性杂交，并以镇09196作为轮回亲本，进行5轮选育；

(2)对F5代进行播期鉴定，分别于10月20日—12月20日每隔5天进行播期试验，种成穗行，行长1.5m，行距8寸，花期套袋，根据花药吐丝和颖壳开张程度与镜检情况和收获调查籽粒结实情况，筛选不育系，测定新材料的不育区间和恢复区间；

(3)严格筛选，选育出红皮、矮杆、赤霉病抗性强的G30、G31、G32不育系两系材料；所述的G30、G31、G32不育系两系材料整个生育期历经的温度范围为：-6℃-32℃。冬季温度不宜过低，过低易造成冻害，下限-6℃，收获时温度最高30多度；

(4)不育系提纯复壮：将筛选出来的G30、G31、G32不育系亲本材料于11月5日播种，种成穗行，行长1.5m，行距8寸，花期根据花药吐丝和颖壳开张程度与镜检情况，拔除不育度差的麦株，剩余材料于5月1日前，割除主茎穗，并每行施尿素50～100g，促进次分蘖或幼穗开花结实，留取种子扩繁。

本发明选育出来的G30、G31、G32不育系两系材料适合在长江中下游地区生长。