[发明专利]一种蓝标型两系法杂交小麦系统的选育方法及应用

说明书

本发明公开了一种蓝标型两系法杂交小麦系统的选育方法及应用。本发明创建了对隐性核不育基因ms1具有完全恢复能力且含表现剂量效应和胚乳质感的蓝粒基因Ba和外源恢复基因Rf的外源易位染色体【T4AgL(含Ba的片段)‑4BL(靠着丝点的片段).4thS和T4AgL(含Ba的片段)‑4BL(靠着丝点的片段).4thS(含Rf的片段)】以及外源易位端体【T4AgL(含Ba的片段)‑4thS(含Rf的片段).T4thS(含Rf的片段)‑4AgL(含Ba的片段).和T4thS(含Rf的片段)‑4AgL(含Ba的片段)‑4BL(靠着丝点的片段).】。完成了蓝标型两系法杂交小麦系统的改进。

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，涉及一种蓝标型两系法杂交小麦系统的选育方法及应用。

背景技术

小麦是世界食用量最大的粮食作物，也是我国的主要粮食作物之一，随着耕地面积减少、人口增加，提高小麦单产势在必行。杂种优势的利用是提高作物单产的重要途径，水稻、玉米、高粱等作物早已杂交化，相继在生产上广泛应用，大幅度提高了产量。小麦杂种优势的利用一直是一个世界难题，直到现在尚未在生产上取得突破。主要原因是小麦是多倍体，其用种量大，本身的杂种优势不如水稻、玉米、高粱等作物的杂种优势强，因而要想生产出高产、低成本的杂交种子，切实可行的杂交小麦系统是关键。

自1951年日本科学家Kihara首次发现小麦细胞质雄性不育系以来，科学家们和一些知名的种子公司或生物技术育种公司先后建立和尝试了多种杂交小麦系统，包括细胞质雄性不育系统(Cytoplasm Male Sterility，CMS)、化学杀雄(Chemical HybridizationAgent，CHA)、光温敏雄性不育系统(Photo-thermo-sensitive Cytoplasm MaleSterility，PCMS)和核型不育系统(Genetic Male Sterility，GMS)。但由于这些系统存在一些缺陷或不足而难于规模化生产。

Driscoll先后建立了XYZ体系和改良XYZ体系，这两个系统均是GMS体系，是利用黑麦的5R染色体上携带的显性雄性可育基因和穗茎绒毛显性标记基因，因穗茎绒毛显性标记只能在小麦抽穗后才能识别，对于高密度种植的小麦显然缺乏实用性，但对核不育系统的创建和应用具有重要的指导意义。黄寿松等(1991)和周宽基等(1998)先后建立了类似XYZ体系以蓝粒为标记的蓝标型杂交小麦体系，解决了有效标记，通过种子颜色区分不育系和保持系，但因蓝粒两用系自交结实不理想而难以培育出强优势杂交种应用于生产，后者虽然蓝粒植株在自交结实率(30-80％)有所提高，但出现白化苗、黄化苗等不良影响(刘忠祥等，2004)。以蓝粒为标记的杂交小麦系统还有澳大利亚的专利“Genetically modifiedwheat plants and progeny and method for production of hybrid wheat【PCT/AU93/00017(WO93/13649)】”和以色列的专利“Methods for production of hybrid wheat【PCT/IL98/00220(WO98/51142)】”，后面未见其研究和应用的报道。本发明人先前建立的“一种以蓝粒为标记性状的两系法杂交小麦的选育方法(ZL200610042629.8)”，已培育出一批不育系和3个省级审定的杂交种，一批杂交组合正在参加试验，陆续会有更多的杂交种审定推广。在种子分拣、制种都达到了杂交小麦种子要求，但附加的易位染色体在稳定性上还需要改进，该附加染色体从着丝点的断裂频率偏高(0.5-10％)，选育低断裂频率的两用系有一定的难度。