[发明专利]一种抗赤霉病高产小麦的分子标记辅助选育方法

说明书

本发明公开了一种抗赤霉病高产小麦的分子标记辅助选育方法，在优良农艺性状且综合抗病性好的小麦品种或者其衍生品种(系)背景基础上，聚合穗粒数增效位点QGns‑3B、粒重增效位点QGW‑Y4、抗赤霉病主效基因Fhb1和Fhb5，低世代对株高、抗倒性和生育期等综合农艺性状进行选择，其中F₃开始结合分子标记筛选，中选F₄在大田种植成株行，对综合农艺性状、赤霉病抗性、综合抗病性等进行选择，分子标记辅助聚合产量相关性状增效位点和抗赤霉病基因，收获后测定千粒重和产量，F₅及之后进入鉴定圃和品比圃，全面进行综合抗病性、综合农艺性状和产量鉴定，培育抗赤霉病高产小麦品种。

技术领域

本发明属于小麦分子育种方法技术领域，涉及一种抗赤霉病高产小麦的分子标记辅助选育方法。

背景技术

扬麦4号是江苏里下河地区农业科学研究所育成的小麦品种，具有早熟、高产、抗病等优良性状，其产量三要素中千粒重表现尤为突出，多年的性状鉴定结果显示其平均千粒重可达45.5g～47.5g，比普通品种显著高出5.56％～13.10％，以扬麦4号为亲本育成了在产量和抗病上均有突破的小麦品种扬麦5号和扬麦158及其衍生品种扬麦11、扬麦16等，前两个品种均获得国家科学技术进步一等奖，成为我国20世纪80年代末、90年代末种植面积最大的小麦品种，后面两个品种分别获得江苏省科学技术进步二等奖、中华农业科技一等奖。扬麦158是我国20世纪末种植面积最大的品种，也是长江中下游历史上推广速度最快、覆盖率最高的小麦品种，它的育成与推广促成了长江下游建国以来小麦品种第六次大面积更换，扬麦16连续八年是农业部推介主导小麦品种。以上品种为保障我国的粮食和食品安全做出了巨大贡献，这些品种的遗传背景中均不携带已知的抗赤霉病主效基因Fhb1～Fhb7，但其综合抗病性、农艺性状和产量均优良，推测其抗病性和携带的抗病基因与农艺性状可能无不利连锁，在小麦抗赤霉病遗传改良中更易于被利用。

同时，经过多年鉴定发现扬麦5号和扬麦158及其衍生扬麦11、扬麦16等品种的千粒重范围均在42.5～45g，均是由扬麦4号遗传而来，因此研究扬麦4号粒重的遗传基础，挖掘其粒重位点的优异等位变异，并开发成可供育种使用的便捷的连锁分子标记对于选择产量高的遗传背景的育种工作十分重要。目前暂未有对扬麦4号粒重的遗传基础的公开研究报道。

此外，我国是世界上最大的小麦生产和消费国，小麦生产的可持续发展对国家粮食安全和社会稳定起着至关重要的作用。目前，小麦生产仍面临着多种病害、虫害和非生物逆境等威胁，据统计真菌病害每年可导致全球产量损失15％～20％，其中小麦赤霉病(Fusarium head blight，FHB)危害尤为严峻，小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌等引起的世界性病害，被称为小麦的“癌症”，不仅造成严重减产，还会产生DON等赤霉毒素危害人畜健康。到目前为止，在世界范围内赤霉病仍然只能采取预防措施，一旦发病不能控制，只能采取预防措施。因赤霉病发生受气象条件等影响，发病程度预测难度较大，导致年年预防，造成不必要的浪费和环境污染，与绿色生产要求相悖。其次，高感小麦品种在重发年份药剂防治收效甚微，给粮食安全带来风险。近十年我国小麦赤霉病5次大爆发，年发病面积约1亿亩，占小麦种植面积1/4，重发时减产50％，甚至绝收，小麦赤霉病已成为我国粮食和口粮安全的最大威胁。长江中下游冬麦区是我国小麦主产区，也是最大的赤霉病重发区，抗赤霉病一直是该麦区重要的育种目标，但至今未能育成大面积高抗赤霉病品种，赤霉病抗性与高产的矛盾仍是制约我国小麦育种的重要“卡脖子”问题。因此，创新小麦抗赤霉病高产育种途径和技术体系，培育具有突破性的抗赤霉病高产小麦品种，对于提升我国抗赤霉病小麦育种总体水平，增强我国种业核心竞争力，具有重要意义。