[发明专利]一种拓宽四倍体小麦遗传变异的方法

说明书

本发明公开了一种拓宽四倍体小麦遗传变异的方法。该方法利用亲本四倍体小麦AABB和二倍体节节麦DD杂交，对杂交种幼胚ABD离体培养，获得ABD植株幼苗，继而进行染色体加倍处理，获得低世代的人工合成六倍体小麦AABBDD，再利用同一个四倍体小麦亲本AABB与其进行回交，获得五倍体小麦材料AABBD，利用五倍体小麦材料自交，通过自交过程中染色体重组，产生染色体交换、易位、倒位、缺失、插入等染色体行为，在遗传后代中产生丰富的变异类型，形成不同染色体组成的四倍体小麦新材料，本发明能在相对较短时间内诱导四倍体小麦的染色体出现新的结构变异，有益突变效率高，突变类型丰富，环保、安全、成本小。

技术领域

本发明属于植物新品系选育技术领域，具体涉及一种拓宽四倍体小麦遗传变异的方法。

背景技术

四倍体小麦（Triticum turgidum L., 2n=4x=28, AABB）属于小麦族一年生植物，为异源多倍体，包含A基因组和B基因组两大亚基因组。四倍体小麦为普通小麦（Triticum aestivum L. 2n=6x=42，AABBDD）的近缘物种，具有多种优良性状，能够作为育种亲本，定向改良普通小麦品种，从而提高小麦品种的产量与品质，实现小麦育种新突破。四倍体小麦中的硬粒小麦是国际上生产意大利面或通心粉的主要原料，其蛋白质含量高、质地坚硬，在全世界的种植面积仅次于普通小麦。所以，创制四倍体小麦新突变，增加遗传变异，有利于四倍体小麦的科学研究和育种利用。

目前，在四倍体小麦中常用的创制遗传变异的方法主要是通过化学和物理等因素，诱发生物体产生突变，人工化学诱变如甲基磺酸乙酯（EMS）诱变，物理诱变如α射线、γ射线等辐射诱变。但化学诱变和物理诱变成本较高，而且有益突变频率较低，还存在环境污染的潜在风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拓宽四倍体小麦遗传变异的方法，以解决现有技术中四倍体小麦创制遗传变异的化学诱变和物理诱变成本较高，而且有益突变频率较低，还存在环境污染的潜在风险的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种拓宽四倍体小麦遗传变异的方法，包括下述步骤：

（1）利用遗传稳定的亲本四倍体小麦AABB与遗传稳定的二倍体节节麦DD进行有性杂交并套袋，在授粉12-15天后，获得三倍体幼胚ABD；

（2）将步骤（1）获得的三倍体幼胚ABD在实验室利用组织培养技术进行小麦幼胚离体培养，获得ABD植株幼苗；

（3）将步骤（2）获得的ABD植株幼苗移栽到田间自然生长，待出现两到三个分蘖时，取回室内，洗净幼苗根部并晾干，然后对ABD幼苗进行染色体加倍处理；

（4）将步骤（3）处理后的幼苗移栽到低温环境自然生长，获得新合成的低世代人工合成六倍体小麦AABBDD；

（5）以步骤（4）中获得的低世代人工合成六倍体小麦AABBDD为母本，步骤（1）中使用的亲本四倍体小麦AABB为父本，在田间进行有性杂交，自然成熟后获得五倍体杂交种子AABBD；

（6）将步骤（5）中获得的五倍体杂交种子AABBD在田间播种，自然生长发育，套袋自交5-6代，获得不同的自交株系，利用荧光原位杂交或基因组原位杂交技术对获得的自交株系的染色体数目和结构进行鉴定观察，筛选获得新型四倍体小麦材料种子；

（7）将步骤（6）中筛选获得的新型四倍体小麦材料种子在田间播种，自然生长发育，套袋自交获得种子，通过自交加代繁殖，可获得变异丰富、遗传稳定的新型四倍体小麦。

进一步的，所述步骤（2）中，小麦幼胚离体培养采用MS固体培养基进行培养。