專利名稱：一種培育矮敗小麥的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種培育矮敗小麥的方法。
背景技術：
雄性不育是農作物，特別是自花授粉作物大規(guī)模生產雜交種的工具。太谷核不育小麥是農民技術員高忠麗1972年在山西省農村麥田發(fā)現的雄性不育材料。太谷核不育小麥的不育性受一個顯性基因所控制，基因符號原為Ta1(鄧景揚等，小麥顯性雄性不育基因的發(fā)現與利用，作物學報，1980，(2)85-98)，國際登記的基因符號是Ms2(劉秉華等，A dominant gene for male-sterility in wheat，plant Breeding，1986，97204-209)。太谷核不育小麥雄性敗育徹底，不育性穩(wěn)定，開放授粉結實率高，是迄今發(fā)現的最有特色的植物雄性不育材料之一(劉秉華，1994，小麥核不育性與輪回選擇育種，中國農業(yè)科技出版社)。太谷核不育小麥的顯性雄性不育基因Ms2(Ta1)位于4D染色體短臂上，距離著絲點31.16cM(劉秉華等，小麥顯性雄性不育基因Ta1的染色體組定位及端體分析，中國科學(B輯)，1986，2157-165)。
太谷核不育小麥必須到抽穗至開花期才能識別出不育株與可育株，同時還要在這個時期給不育株人工做出標記，才能在收獲時得到不育株上的雜交種。在太谷核不育小麥的輪回選擇群體中，不育株與可育株的平均高度相近，但不育株接受高于自身植株花粉的機會多，而低株花粉被接受的機會少，致使輪選群體株高有逐漸升高的趨勢，不利于選育出矮稈高產的小麥品種。矮敗小麥的問世不僅可以提早識別不育株與可育株，省去給不育株做記號的大量勞動，而且在輪回選擇育種中避免群體株高逐漸升高。
農大139小麥是北京農業(yè)大學從雙交組合農大183/維爾//30983/燕大1817后代，經系譜選育而成的小麥品種，是純系，僅一種基因型，其表現冬性，株高90厘米，頂芒、白殼、白粒、千粒重38克左右，成熟偏晚。矮變一號小麥是陜西省西安市農科所從小麥品種矮稈早中選出的矮稈天然突變體，是小麥的重要矮源之一。Izumi等人把矮變一號的顯性矮稈基因命名為Rht10，并且定位在4D染色體短臂上。矮變一號是純合穩(wěn)定的小麥品種，只有一種基因型，表型株高30厘米左右，冬性，晚熟，長芒、長方穗、白殼、白粒、千粒重32克左右。
矮敗小麥是具有矮稈基因標記的太谷核不育小麥。在矮敗小麥中，顯性雄性不育基因Ms2與顯性矮稈基因Rht10在4D染色體短臂上連鎖十分緊密，交換率僅有0.18％。矮敗小麥接受其它小麥品種的花粉，其后代群體中有一半矮稈株(48cm左右)和一半非矮稈株。矮稈株表現雄性不育，非矮稈株表現雄性可育。矮稈株與非矮稈株的株高差異一目了然，在起身拔節(jié)期即可識別出雄性不育與雄性可育。矮敗小麥中的矮稈基因Rht10對赤霉酸反應不敏感，經過赤霉酸處理，在幼芽期就可分出含有Rht10基因的幼芽(短而壯)與不含有Rht10基因的幼芽(長而弱)。短而壯的幼芽以后發(fā)育成不育株，長而弱的幼芽發(fā)育成可育株。
矮敗小麥是理想的小麥育種工具，無論采用輪回選擇，還是采用連續(xù)雜交，都可以有效地選育出優(yōu)良品種。在輪回選擇中，通過人工控制授粉，把各種不同親本的優(yōu)良基因引進輪回選擇群體，同時在開花前淘汰群體中不良的可育株，使群體中的優(yōu)良基因頻率不斷提高。另外，通過群體內可育株與不育株的異交，使優(yōu)良基因相互重組。經過幾次的選擇與異交，再從中選擇優(yōu)良可育株，經自交純化，最終選育成優(yōu)良品種。利用矮敗小麥選育優(yōu)良品種不僅省事、而且效果好，同時技術容易掌握。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種培育矮敗小麥的方法。
本發(fā)明所提供的培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農大139小麥為母本，以矮變一號小麥為父本進行雜交，得到F1代，從該F1代中篩選出矮稈不育小麥；2)將步驟1)中的F1代矮稈不育小麥和農大139小麥進行測交，得到雜交種子，將該種子至少種植4000-5000株，篩選得到的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
為了便于篩選，步驟2)中所述雜交種子在種植之前經過赤霉酸處理選擇短而壯的幼芽至少種植2500株。
所述赤霉酸處理方法為50g小麥種子用40mL濃度為30mg/L的赤霉酸水溶液濕潤種子，室溫培養(yǎng)5-6天。在經過赤霉酸處理后，選擇短而壯的幼芽，培育至抽穗開花期，篩選出的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
本發(fā)明采用大群體測交篩選，并結合赤霉酸處理的方法，成功地選育出矮敗小麥。本發(fā)明所利用的親本太谷核不育農大139小麥具有雄性敗育徹底、異交結實率高的優(yōu)點，而矮變一號又具有降稈作用強、便于識別的特點，這樣篩選出的矮敗小麥，極大地豐富和提高了太谷核不育小麥的科學和應用價值。
具體實施例方式
下述實施例中的實驗方法如無特別說明，均為常規(guī)方法。
實施例1.培育矮敗小麥太谷核不育農大139小麥，是以農大139為輪回父本，與太谷核不育小麥雜交，并從后代選擇不育株連續(xù)回交得到的材料，各種性狀類似農大139小麥，只是后代總是分離出一半雄性不育株和一半雄性可育株。
以太谷核不育農大139小麥(基因型Ms2ms2農大139)為母本，矮變1號純合體(Rht10Rht10)(購自中國農業(yè)科學院品種資源所)小麥為父本。讓株高30cm的矮變一號純合體給株高90cm的太谷核不育農大139授粉，得到的260株F1代中，128株表現矮稈(45cm)雄性不育，其余132株表現矮稈(45cm)雄性可育，二者的比例為1∶1。再以F1得到的株高為45cm的矮稈不育株為母本，以農大139小麥(ms2ms2rht10rht10)為父本進行測交，得到雜交種子。然后，對該種子進行以下任一種處理1)測交種子，按行距30cm，株距10cm點播于試驗田里(擴大株行距是為了方便分株)，得到5216株小麥。抽穗開花期仔細檢查高稈株與矮稈株雄花的育性。結果有2664株是高稈，2552株是矮稈株。高株中有2632株表現雄性不育，32株表現正常可育；矮株中2551株是雄性可育，只有1株是雄性不育的。這1株矮稈不育株用高稈品種農大139授粉后，其后代有一半矮稈雄性不育株，一半高稈可育株，這種矮稈不育的小麥就是矮敗小麥。
2)取5000粒測交種子放在墊有濾紙的瓷盤內，用200mL濃度為30mg/L的赤霉酸溶液浸潤種子，使其在室溫下萌發(fā)生長，培養(yǎng)5天，從中挑選出短而壯的幼芽，共2428個。這些幼芽按行距30cm、株距10cm移栽于田間試驗地內。抽穗開花時，逐株進行檢查，每個植株都是45cm左右的矮稈株，其中2426株表現正?？捎?，僅有2株是雄性不育的。(矮稈不育株應及時套袋，以免串粉)這2株矮稈不育株的后代，一半仍然是矮稈不育的，一半則是高稈可育的。這種矮稈不育小麥就是矮敗小麥。
該矮敗小麥株高45cm左右，抽穗開花期穎殼張開，穗子蓬松，花藥退化，內無花粉粒?；ǚ勰讣毎麥p數分裂不正常，很難見到發(fā)育正常的四分體。根尖染色體正常，都是42條。
該矮敗小麥用高稈品種農大139授粉，后代(F1)的群體是3917株，其中矮稈不育株1874株、矮稈可育株2株、高稈可育株2036株、高稈不育株5株。親本類型，即矮稈不育株和高稈可育株占絕大多數，而重組類型則是極少數，說明矮稈基因Rht10與雄性不育基因Ms2是緊密連鎖，又根據劉秉華等與Izumi等分別將Ms2與Rht10定位于4D染色體短臂的結果，則得到矮稈基因Rht10與雄性不育基因Ms2在4D染色體短臂上緊密連鎖的結果。再根據重組類型(5株)在總群體(3917株)中所占比例，計算出交換率為0.18％。
權利要求
1.一種培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農大139小麥為母本，以矮變一號小麥為父本進行雜交，得到F1代，從該F1代中篩選出矮稈不育小麥；2)將步驟1)中的F1代矮稈不育小麥和農大139小麥進行測交，得到雜交種子，將該種子至少種植4000-5000株，篩選得到的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟2)中所述雜交種子在種植之前經過赤霉酸處理選擇短而壯的幼芽至少種植2500株。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述赤霉酸處理方法為50g小麥種子用40mL濃度為30mg/L的赤霉酸水溶液濕潤種子，室溫培養(yǎng)5-6天。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于在經過赤霉酸處理后，選擇短而壯的幼芽，培育至抽穗開花期，篩選出的矮稈不育小麥即為矮敗小麥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種培育矮敗小麥的方法。本發(fā)明所提供的培育矮敗小麥的方法，包括以下步驟1)以太谷核不育農大139小麥為母本，以矮變一號小麥為父本進行雜交，得到F
文檔編號A01H1/02GK1806519SQ20051000239
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權日2005年1月19日
發(fā)明者劉秉華, 楊麗, 王山葒 申請人:中國農業(yè)科學院作物育種栽培研究所