一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法

一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法
【專利摘要】本發明屬于種質創新與育種領域，公開了一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，其特征在于：具體包括以下步驟：1）大穗型小麥新品系大穗1號的選育；2）大穗型小麥新品系R11-2的選育；3）多穗、大穗、大粒小麥新種質的選育。本發明選育出16個多穗、大穗、大粒的新種質，其株穗數平均13.03個；穗長均在10cm以上，屬于長穗型；小穗數在18.91-20.87個之間；千粒重平均42.05g；株穗數、穗長、小穗數和千粒重4個性狀總變異總和（超對照石4185）Σ(±CK)%為59.13-189.88%。
【專利說明】一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種小麥新種質的育種方法，特別涉及一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，屬于種質創新與育種領域。
【背景技術】
[0002]小麥是我國主要的農作物之一，產量的高低直接影響著我國的食品安全，因此培育高產的小麥品種是育種家永恒的研究課題，而種質創新又是實現品種產量的突破的關鍵。小麥是群體作物，產量由株穗數、穗粒數及千粒重三因素決定，因此很多小麥育種家致力于株穗數、穗粒數及千粒重三因素的研究。瑞麗等(2009)提出在一定穗數的基礎上，著重提高每穗粒數和千粒重；朱衣成等(2012)提出穩定穗數，爭取大穗多粒；陳三樂等
(2011)提出單位面積穗數增加，穗粒數和千粒重并舉提高；在產量三要素關系方面，郭天財
(2012)認為畝穗數增加I萬穗，畝產量增加10公斤；穗粒數增加I粒，畝產量增加10公斤；千粒重增加I克，畝產量增加10公斤。因此培育多穗、大穗、大粒小麥新種質至關重要。
[0003]但目前小麥種質 資源中存在的共性問題是:多穗資源不大穗，大穗資源不多粒，多粒資源不大粒。即單株成穗率高的材料，往往穗子偏小，千粒重偏低；而大穗材料，雖然單穗穗粒數多、千粒重高，但因單株成穗率低導致總穗粒數少。就任何一個品種而言，小麥產量三因素間高度協調與統一，互相制約，而利用栽培措施提高任何一個因素，均導致其他二個因素下降。
[0004]六倍體小黑麥多穗、大穗、多粒，但種間雜交未能培育出期望的集大穗、多粒、大粒于一體品系。齊志廣等(2006)對普通小麥與小黑麥24個株系觀察，發現除對受麥葉蜂危害有差異外，只有3個株系有效穗出現顯著差異；而在穗粒數、千粒重二性狀上，24個株系沒有表現超親的變異。劉明西(1986)對小黑麥與普通小麥雜交，培育出8個新品系，但對株穗數與親本差異沒有報道。楊文杰(2004)對普通小麥與六倍體小黑麥雜交3個品系調查，發現高抗條銹病。蘇文全等(1990)還對六倍體小黑麥X小麥雜種F1不育性、王子霞等(2008)還對小麥與小黑麥遠緣雜交親和性進行了研究。然而，利用遺傳手段對上述類型資源進行改良，配制多穗X大穗、多粒X大粒組合，進行性狀聚合，選育多穗、多粒及大粒后代，多穗、大穗、大粒三因素難以協調，顧此失彼，一直沒有突破性種質資源的出現。

【發明內容】

[0005]本發明的目的旨在克服上述技術缺陷，提供一種小麥新種質的育種方法，具體的說是提供一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法。本發明的原理是:利用遺傳背景優良的普通小麥多穗品種為基礎親本，分別通過輻射處理和以基礎親本為母本(受體)和輪回親本、六倍體小黑麥為父本(供體)的遠緣雜交的育種方法,創制雜交親本；通過雜交親本雜交和對后代多年的定向選育，獲得多穗、大穗、大粒新種質。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]—種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，其特征在于:具體包括以下步驟:[0008]I)大穗型小麥新品系大穗I號的選育
[0009]a.以單株成穗多、群體大、豐產穩產等綜合性狀優良的小麥品種石4185為基礎材料，進行6tlCo Y射線輻射處理，獲得輻射M0代；
[0010]b.選留步驟a中Mtl代種子點播種植，選擇變異株，獲得M1代；如此連續種植2代，獲得M2代；
[0011]c.選留步驟b中M2代種子種植，選擇大穗變異后代留種；如此連續種植定向選育至少3個世代,育成大穗型小麥新品系大穗I號；
[0012]2)大穗型小麥新品系R11-2的選育
[0013]a.以單株成穗多、群體大、豐產穩產等綜合性狀優良的小麥品種石4185為受體，以多穗、大穗、大粒六倍體小黑麥NTH1888為供體配制遠緣雜交組合，獲得雜交種子；
[0014]b.選留步驟a中雜交種子種植與石4185回交，獲得BC1代種子；如此連續回交至少2次后，獲BC2R種子；
[0015]c.選留步驟b中BC2代種子連續進行至少2次自交，選擇大穗變異后代留種；
[0016]d.選留步驟c中自交后代種子連續進行至少3個世代的定向選擇，育成大穗型小麥新品系Rl 1-2 ；
[0017]3)多穗、大穗、大粒小麥新種質的選育
[0018]a.以大穗I號新品`系作母本，以R11-2新品系作父本配制雜交組合，獲得雜交種子;
[0019]b.選留步驟a中雜交種子單粒點播，連續種植選擇2代，獲得F2代；
[0020]c.選留步驟b中F2代種子種植，選擇多穗、大穗、大粒后代留種；如此連續至少經過3個分離世代的定向選育，獲得多穗、大穗、大粒小麥新種質。
[0021]所述的一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，其特征在于所述大穗型小麥新品系大穗I號的選育中的步驟a所述的6tlCo Y射線輻射處理小麥品種石4185的劑量為
2.5萬RAD輻射劑量。
[0022]本發明獲得的小麥新品系大穗I號的主要特征如下:
[0023]株高75.1cm,株穗數10.23個，比野生型石4185增加1.12個，增加幅度12.29% ；穗長11.5cm,比野生型石4185增加3.18cm，增加幅度38.22% ;小穗數19.25個，比野生型石4185增加0.57個，增加幅度3.05% ;千粒重37.21g，比較野生型增加2.16g，增加幅度
6.16%。但因籽粒癟瘦，尚不能作為品種直接應用。
[0024]本發明獲得的小麥新品系R11-2的主要特征如下:
[0025]株高78.2cm,株穗數10.26個，比受體石4185增加1.15個，增加幅度12.62% ;穗長10.16cm,比受體石4185增加1.84cm,增加幅度22.12% ;小穗數19.31個，比受體石4185增加0.63個，增加幅度3.37% ;千粒重35.29g，比受體增加0.24g，增加幅度0.68%。
[0026]利用本發明選育出16個多穗、大穗、大粒小麥新種質均超對照(基礎親本，石4185)，暫定名為13X1-181…13X1-1816，4個性狀總變異(超對照總和)Σ (土CK) %=株穗數(土CK)%+穗長(土CK)%+小穗數(土CK)%+千粒重(土CK)%=59.I3-189.88%。(見表 I)
[0027]表1性狀變異統計
【權利要求】
1.一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，其特征在于:具體包括以下步驟: 1)大穗型小麥新品系大穗I號的選育 a.以單株成穗多、群體大、豐產穩產等綜合性狀優良的小麥品種石4185為基礎材料，進行6tlCo Y射線輻射處理，獲得輻射M0代； b.選留步驟a中Mtl代種子點播種植，選擇變異株，獲得M1代；如此連續種植2代，獲得M2代; c.選留步驟b中M2代種子種植，選擇大穗變異后代留種；如此連續種植定向選育至少3個世代,育成大穗型小麥新品系大穗I號； 2)大穗型小麥新品系R11-2的選育 a.以單株成穗多、群體大、豐產穩產等綜合性狀優良的小麥品種石4185為受體，以多穗、大穗、大粒六倍體小黑麥NTH1888為供體配制遠緣雜交組合，獲得雜交種子； b.選留步驟a中雜交種子種植與石4185回交，獲得BC1代種子；如此連續回交至少2次后，獲BC2R種子； c.選留步驟b中BC2代種子連續進行至少2次自交，選擇大穗變異后代留種； d.選留步驟c中自交后代 種子連續進行至少3個世代的定向選擇，育成大穗型小麥新品系R11-2 ； 3)多穗、大穗、大粒小麥新種質的選育a.以大穗I號新品系作母本，以R11-2新品系作父本配制雜交組合，獲得雜交種子； b.選留步驟a中雜交種子單粒點播，連續種植選擇2代，獲得F2代； c.選留步驟b中F2代種子種植，選擇多穗、大穗、大粒后代留種；如此連續至少經過3個分離世代的定向選育，獲得多穗、大穗、大粒小麥新種質。
2.權利要求1所述的一種多穗、大穗、大粒小麥新種質的育種方法，其特征在于:步驟I)大穗型小麥新品系大穗I號的選育中的步驟a所述的6tlCo Y射線輻射處理小麥品種石4185的劑量為2.5萬RAD輻射劑量。
【文檔編號】A01H1/04GK103798131SQ201410051898
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月14日 優先權日:2014年2月14日
【發明者】趙鳳梧, 李會敏, 趙明輝, 張勝古, 王俊才, 付慶云, 柳斌輝, 李明哲, 劉冬成, 張愛民, 丹妮拉·拜尼迪考娃, 帕維爾·豪普特瓦基爾, 艾迪塔·格蕾高娃, 蘇維特拉娜·斯蕾考娃 申請人:河北省農林科學院旱作農業研究所