一种选育高产、超高产多抗小麦的方法
【专利摘要】本发明提供了一种选育高产超高产多抗小麦的方法，包括如下步骤：以抗病、高产的改良矮败小麦群体A为母本，以03-50618为父本杂交，后以03-50618为轮回亲本连续回交3代，选回交之后矮败小麦中的可育株采用改进的改良系谱法连续多代自交选择，直至筛选获得符合育种目标的小麦新材料。本发明针对小麦丰产和高产品种存在的倒伏、适应性差、抗病性差等限制产量的技术瓶颈，通过亲本筛选创制，对矮败群体不断进行改良，杂交重组优异基因、丰富遗传基础，提供了选育高产超高产多抗小麦的新途径。
【专利说明】一种选育高产、超高产多抗小麦的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及育种技术，具体是一种选育高产超高产多抗小麦的方法。
【背景技术】
[0002]黄淮冬麦区，是我国小麦主产区。仅黄淮麦区小麦面积就占全国小麦面积的40%以上，产量占全国总产的45%以上。小麦是河南省最主要的粮食作物,作为第一种麦大省，常年播种面积为7500万亩以上，约占全国麦播面积的1/5，育种目标主要应选育丰产、稳产、优质的小麦品种。要求根系发达，耐旱力好，抗冬季严寒，越冬性好，并且抗倒春寒。本省虽属条锈病偶发区，但遇春雨较多气候适宜，而南部麦区又有菌源时，种植感病品种就成灾，因此，抗条锈病也就列为主要育种目标。抗白粉病、雪霉叶枯病、纹枯病应作为水浇地品种的重要育种目标。
[0003]由于我国人多地少，土地面积持续减少，小麦供需矛盾越来越突出。要满足小麦消费不断增长的需求，必须提高小麦产量，而小麦产量的提高最直接有效的途径就是选育高产超高产小麦新品种。据统计，新品种对小麦产量增产的贡献率在30.9%，年均贡献率在I %左右，每次小麦新品种更替都会提闻单10%左右。因此，培育和推广闻广小麦新品种，大面积提高小麦单产水平，对稳定全国小麦总产、保证国家粮食安全具有重大意义。
【发明内容】
[0004]针对目前小麦 供需矛盾越来越突出的现状，本发明提供一种选育高产超高产多抗小麦的方法。
[0005]一种选育高产超高产多抗小麦的方法，包括如下步骤:
[0006]以抗病、高产的改良矮败小麦群体A为母本，以03-50618为父本杂交，后以03-50618为轮回亲本连续回交3代，选回交之后矮败小麦中的可育株采用改进的改良系谱法连续多代自交选择，直至筛选获得符合育种目标的小麦新材料。
[0007]所述03-50618为(周麦11/郑98)的杂交F5代，作为品系已趋稳定。周麦11又名周麦11号、豫麦51，河南省周口地区农业科学研究所选育，国审麦20000007。郑98又名郑麦98，河南省农科院小麦所选育，豫审麦2002008。
[0008]所述抗病、高产的改良矮败小麦群体A是由50个黄淮亲本资源连续导入矮败小麦群体所得，所述50个黄淮亲本资源为:
[0009]河南亲本资源:百农3217，79B1、宝丰7228、洛旱I号、豫麦13号、豫麦17号、豫麦18、周麦9号、丰优3号、百农62、豫麦34号、豫同243、周麦11号、百农64、温麦6号、潔麦4号、兰考906-4、内乡188、新麦9号；
[0010]河北亲本资源:冀麦26号、冀麦38号、石4185、冀5099 ；
[0011]山东亲本资源:烟农15、烟农685、鲁麦15、莱州953、鲁麦21、济南16号；
[0012]陕西亲本资源:西安8号、小偃6号、陕229、陕优225、_5175、_628、_747 ；
[0013]江苏亲本资源:92R139、扬麦5号、扬麦158、徐州21号、徐州24号、淮麦18号、淮麦19号；
[0014]安徽亲本资源:院麦19号、皖麦31号、皖麦33号；
[0015]本课题自主选育的小麦资源:85中33、中育3号、中育5号、中育6号。
[0016]所述抗病、高产的改良矮败小麦群体A是由50个黄淮亲本资源连续导入矮败小麦所得，是指将上述50个黄淮亲本资源花粉分别通过人工授粉的方式导入到矮败小麦，混收种子，种植所收种子得到抗病、高产的改良矮败小麦群体A。
[0017]所述分别通过人工授粉的方式导入到矮败小麦，为将每个黄淮亲本资源取4-5穗花粉导入到矮败小麦中，每个矮败小麦的穗接受I穗黄淮亲本资源的花粉。
[0018]所述矮败小麦为中国农业科学院作物所刘秉华研究员创制的具有矮杆基因标记的太谷核不育小麦。
[0019]所述符合育种目标为符合如下a)_d)中的一种或几种:
[0020]a)产量稳定在亩产500公斤(含)以上；
[0021]b)对黄淮冬麦区主要病害以及主要自然灾害有较好的抵抗能力；
[0022]c)抗倒伏性高于周麦18号或04中36的小麦；
[0023]d)耐逆性高于周麦18号或04中36的小麦。
[0024]所述周麦18号为河南省和黄淮南片麦区对照品种，其抗病性，抗倒性和耐逆性好，高产稳产；04中36为弱春性品种，综合抗性好，高产稳产，尤其耐倒春寒能力突出。
[0025]周麦18号，河南省周口市农科院选育，2004年通过河南省审定，豫审麦2004008，2005年通过国家审定，国审麦2005006。
[0026]04中36，中国农业科学院棉花研究所小麦室选育，2006年通过河南省审定，豫审麦 2006019。
[0027]其中，b)所述黄淮冬麦区主要病害为小麦白粉病、小麦条锈病、小麦叶锈病、小麦叶枯病、小麦纹枯病、小麦赤霉病中的一种或几种；主要自然灾害为寒、旱、后期干热风中的一种或几种。
[0028]所述小麦白粉病由禾本科布氏白粉病(Blumeria f.sp.tritici)引发,所述小麦条锈病由条形柄锈菌(Puccinia striiformis)引发,所述小麦叶锈病由小麦隐惹柄锈菌(Puccinia recondite)引发，所述小麦叶枯病由细交链抱(Aternariatennis Nees)和麦类根腐德氏霉(Drechslerasoro Rinana(Sacc) Subram Jain)引发，所述小麦纹枯病由禾谷丝核菌(Rizoctonia cerealis)引发,所述小麦赤霉病由禾谷镰孢(F.graminearum)引发。
[0029]所述连续多代自交为自交5代(含)以上。
[0030]所述改进的改良系谱法，具体步骤如下:
[0031]DF1选择可育单株自交得到F2种子；
[0032]2)种植F2代植株性状分离，选择可育单株自交得到F3种子；
[0033]3)按穗穴改良系谱法分系系统种植F3代植株，选取抗条锈病、白粉病、抗倒伏高于周麦18号或04中36的穗系自交得到F4种子；
[0034]4)种植F4代植株选取穗系自交得到F5种子；
[0035]5)穗行小区种植F5代进行鉴定，选取产量、抗病性、抗倒伏性高于F4代植株的穗系，自交得到F6种子；
[0036]6)种植F6R穗行进行小麦品系产量比较试验，同时进行异地鉴定，选取产量、抗寒性、抗病性、适应性高于F5代植株的穗行系，定为品系。
[0037]步骤6)所述所述异地鉴定的异地为一个与原基地差异较大的有代表性的地区，具体为频发春季冻害区、频发干热风区、高产性好的地区。
[0038]所述频发春季冻害区是指初春(一般是3月)气候多变。如果冷空气较强，可使气温猛降至10°c以下，甚至雨雪天气。
[0039]所述频发干热风区为小麦生育期内干热风日数在10天以上，出现频率在15%以上，具体为小麦生育期内干热风日在10天以上，频率在15%以上。
[0040]所述高产性好为常年亩产均在500公斤以上。
[0041]本发明还提供所述选育高产超高产多抗小麦的方法在小麦育种中的应用。
[0042]本发明的有益效果是:
[0043]本发明针对小麦丰产和高产品种存在的倒伏、适应性差、抗病性差等限制产量的技术瓶颈，通过亲本筛选创制，对矮败群体不断进行改良，杂交重组优异基因、丰富遗传基础，通过前期对单株繁茂性的强化选择，中期强化茎杆质量、后期强化叶片功能和室内全面考察籽粒性状的全生育期选择方法提高个体质量、扩大群体数量，提高产量，通过接近稳定的品系进行异地鉴定，增强稳产、适应性，建立起一套涵盖育种目标确立、亲本创造、组合配制、田间选择、产量鉴定、异地鉴定、品种参试、品种审定、申请保护整个育种过程的高产超高产抗病育种技术体系，技术路线明确，种植方法先进，选择方法科学先进，新颖、实用，尤其对试验土地紧张的当今，具体为以抗病、高产的改良矮败小麦群体为受体，以03-50618为供体，运用穗穴改良系谱法选育得到07中40，该品系产量突出，抗病性、抗逆性均表现较强。
【具体实施方式】
[0044]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0045]实施例1
[0046]07中40是以抗病、高产的改良矮败小麦群体A为母本，以03-50618为父本杂交，后以03-50618为轮回亲本连续回交3代，选回交之后矮败小麦中的可育株采用改进的改良系谱法连续多代自交选择，于2007年选育成的高产、抗病、抗逆的小麦新材料。
[0047]所述03-50618为(周麦11/郑98)的杂交F5代，作为品系已趋稳定。周麦11又名周麦11号、豫麦51，河南省周口地区农业科学研究所选育，国审麦20000007。郑98又名郑麦98，河南省农科院小麦所选育，豫审麦2002008。
[0048]改良矮败小麦群体A是由50个黄淮亲本资源连续导入矮败小麦群体所得，所述50个黄淮亲本资源具体来源如下:
[0049]百农3217，河南省百泉农业专科学校选育，1981河南省作物农作物品种审定委员会通过认定。
[0050]79B1，又名豫麦I号，河南农学院选育，1983年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0051]宝丰7228，又名豫麦2号，河南省宝丰县农业科学站选育，1983年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0052]洛旱I号，又名豫麦8号，河南省洛阳地区农科所选育，1985年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0053]豫麦13号，又名郑州891，河南省农科院小麦研究所选育，1989年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0054]豫麦17号，又名内乡182，河南省内乡县农业科学试验站选育，1990年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0055]豫麦18号，又名矮早781，徐才智和偃师县科委选育，1990年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0056]周麦9号，又名豫麦21号，河南省周口地区农科所选育，1992年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0057]丰优3号，又名豫麦47号，河南省农业科学院院选育，1993年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0058]百农62，又名豫麦32号，河南省职业技术师范学院小麦育种中心选育，1994年经河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0059]豫麦34号，又名郑农7号，河南省郑州市农科所选育，1994年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0060]豫同243，又名豫麦43号，河南省科学院选育，1996年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0061]周麦11号，又名豫麦51号，河南省周口地区农科所选育，1998年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0062]百农64，又名豫麦54号，河南省职业技术师范学院小麦育种中心选育，1998年经河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0063]温麦6号,又名豫麦49号,河南省温县农科所选育，1998年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0064]漯麦4号，又名豫麦57号，河南省漯河市农科所选育，1999年河南省作物农作物品种审定委员会过审定。
[0065]兰考906-4，又名豫麦66号，河南省豫东农作物品展中心和中国农科院遗传所合作选育，2000年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0066]内乡188，又名豫麦70号，河南省内乡县农业科学试验站选育，2000年经河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0067]新麦9号，又名豫麦69号，河南省新乡市农科所选育，2000年河南省作物农作物品种审定委员会审定。
[0068]冀麦26号,又名石82-5201,河北省石家庄地区农科所选育，1988年河北省作物农作物品种审定委员会审定。
[0069]冀麦38号，河北省石家庄市农业科学研究所选育，1994年河北省作物农作物品种
审定委员会审定。
[0070]石4185，河北省石家庄市农业科学研究所选育，1997年河北省作物农作物品种审
定委员会审定。
[0071 ] 冀5099，河北省农林科学院选育，1998年河北省作物农作物品种审定委员会审定。[0072]烟农15，山东省烟台地区农业科学研究所选育，1982年山东省作物农作物品种审定委员会通过认定。
[0073]烟农685，山东省烟台地区农业科学研究所选育，1982年山东省作物农作物品种审定委员会通过认定
[0074]鲁麦15，山东农业大学选育，1990年山东省作物农作物品种审定委员会审定。
[0075]莱州953，山东省莱州市农业科学研究所选育，1994年山东省作物农作物品种审
定委员会审定。
[0076]鲁麦21，又名烟886059，山东省烟台市农业科学院选育，1996年山东省作物农作物品种审定委员会审定。
[0077]济南16号，山东省农业科学院选育，1998年山东省作物农作物品种审定委员会审定。
[0078]西安8号，陕西省西安市农科所选育。
[0079]小偃6号，西北植物研究所选育，1981年陕西省农作物品种审定委员会审定。 [0080]陕229，又名正陕229，陕西省农业科学院粮作所选育，1993年陕西省农作物品种
审定委员会审定。
[0081]陕优225，陕西省农科院粮作选育，1992年陕西省农作物品种审定委员会审定。
[0082]N95175，小簇麦新种质，西北农林科技大学吉万全课题组创制。
[0083]N9628,小麦新种质，西北农林科技大学吉万全课题组提供创制。
[0084]N9747,小麦新种质，西北农林科技大学吉万全课题组创制。
[0085]92R139，小麦-簇毛麦新种质，南京农业大学陈佩度课题组创制。
[0086]扬麦5号,江苏省里下河地区选育，1986年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0087]扬麦158，江苏省里下河地区选育，1993年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0088]徐州21号，又名徐州2111，江苏省徐淮地区徐州农科所选育，1986年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0089]徐州24号，江苏省徐州农科所选育，1994年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0090]淮麦18号，又名淮阴9628，江苏徐淮地区淮阴农科所选育，1994年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0091]淮麦19号，又名淮核9704，江苏省淮安市农业科学研究院所选育，2001年江苏省农作物品种审定委员会审定。
[0092]皖麦19号，又名皖宿8802，安徽省宿县地区农科所选育，1994年安徽省农作物品种审定委员会审定。
[0093]皖麦31号，又名安徽13，安徽省农科院作物所选育，1997年安徽省农作物品种审定委员会审定。
[0094]皖麦33号，又名安农8729-10，安徽农业大学选育，1997年安徽省农作物品种审定
委员会审定。
[0095]85中33，中国农业科学院棉花研究所小麦玉米室选育，1981河南省作物农作物品种审定委员会通过认定。
[0096]中育3号,又名89中103,中国农业科学院棉花研究所小麦室选育，1994年河南省作物农作物品种审定委员会通过认定。[0097]中育5号，中国农业科学院棉花研究所小麦室选育，2001年河南省作物农作物品种审定委员会通过审定。
[0098]中育6号，中国农业科学院棉花研究所小麦室选育，2001年全国农作物品种审定
委员会审定。
[0099]所述抗病、高产的改良矮败小麦群体A是由50个黄淮亲本资源连续导入矮败小麦所得，是指将上述50个黄淮亲本资源花粉分别通过人工授粉的方式导入到矮败小麦，混收种子，种植所收种子得到抗病、高产的改良矮败小麦群体A。
[0100]所述分别通过人工授粉的方式导入到矮败小麦，为将每个黄淮亲本资源取4-5穗花粉导入到矮败小麦中，每个矮败小麦的穗接受I穗黄淮亲本资源的花粉。
[0101]所述矮败小麦为中国农业科学院作物所刘秉华研究员创制的具有矮杆基因标记的太谷核不育小麦。
[0102]1.育种目标针对黄淮南片冬麦区小麦品种在产量、抗倒性、抗病性等方面存在的问题，强调选育高产与稳产相结合的新品种，要求选育的材料产量水平能稳定在亩产500公斤以上并且具有亩产600公斤的潜力。抗逆力上要求对黄淮冬麦区主要病害(如小麦白粉病、小麦条锈病、小麦叶锈病、小麦叶枯病、小麦纹枯病、小麦赤霉病等病害)以及主要自然灾害(如寒、旱、后期干热风)有较好的抵抗能力，抗倒伏性高，耐逆性高；生态型要求以半冬性为主，对区域和播期适应范围广；在产量结构上，根据本地区分蘖和穗分化期长，灌浆期短的两长一短特点，注意选育成穗数较多，穗粒数中等，穗数与穗粒数自动调节能力较强，千粒重中等而稳定均衡发展的经济系数较高的中杆中穗类型。
[0103]2.亲本选配以生态类型不同，遗传基础丰富的抗病、高产的改良矮败小麦群体A为母本，用抗性好的03-50618花粉导入(以人工授粉的方式)，以03-50618连续回交3代，之后采用改良系谱法进行后代选择。周麦11/郑98的杂交一代表现为抗病、抗逆性强，株高适中，株叶型好，早熟。
[0104]3.后代选择采用改进的改良系谱法，在选择上有三个特点，一是改株行为穗穴、穗行种植，扩大了世代群体；f2代选择单株，f3、f4代选择单穗，成倍增加了优中选优的中选系统数，增加了选择机率。二是增加鉴定圃的系统，更有利于优中选优。三是多点鉴定选择适应性广的品系。
[0105]2006年在回交之后的矮败小麦F1中选择可育单株，2007年种植F2代，选择农艺性状好，抗病，熟期适中，穗型长方的中选7个可育单株；F3代种穗穴选穗，增加各世代入选量和抗病性选择，2008年F3代种植7个单株35个穗系，选出60个单穗(后每个单穗中成一个穗系)种成F4代。2010年F4代选出32个单穗(后每个单穗中成一个穗系)。2011年F5代选出5个穗系升入鉴定圃(在安阳市中国农业科学院棉花研究所试验农场)进行小麦品系产量比较试验，暂定名07中40，同时在许昌进行抗病及适应性鉴定，表现为高抗条锈病，中抗叶锈、叶枯病，适应性好。在早代严格选择质量性状(如早熟性、株高、抗逆性等)的基础上，高代多选系统参加鉴定，以产量高低来决选，选出I个穗系定为品系。
[0106]2011-2012度年参加本室鉴定比较试验折合亩产624公斤，比对照周麦18增产
3.68%。
【权利要求】
1.一种选育高产超高产多抗小麦的方法，其特征在于，包括如下步骤: 以抗病、高产的改良矮败小麦群体A为母本，以03-50618为父本杂交，后以03-50618为轮回亲本连续回交3代，选回交之后矮败小麦中的可育株采用改进的改良系谱法连续多代自交选择，直至筛选获得符合育种目标的小麦新材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗病、高产的改良矮败小麦群体A是由50个黄淮亲本资源连续导入矮败小麦所得。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述符合育种目标为符合如下a)-d)中的一种或几种: a)产量稳定在亩产500公斤(含)以上； b)对黄淮冬麦区主要病害以及主要自然灾害有较好的抵抗能力； c)抗倒伏性高于周麦18号或04中36的小麦； d)耐逆性高于周麦18号或04中36的小麦。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，b)所述黄淮冬麦区主要病害为小麦白粉病、小麦条锈病、小麦叶锈病、小麦叶枯病、小麦纹枯病、小麦赤霉病中的一种或几种；主要自然灾害为寒、旱、后期干热风中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续多代自交为自交5代(含)以上。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改进的改良系谱法，具体步骤如下: 1)F1选择可育单株自交得到F2种子； 2)种植F2代植株性状分离，选择可育单株自交得到F3种子； 3)按穗穴改良系谱法分系系统种植F3代植株，选取抗条锈病、白粉病、抗倒伏高于周麦18号或04中36的穗系自交得到F4种子； 4)种植F4代植株选取穗系自交得到F5种子； 5)穗行种植F5代，选取产量、抗病性、抗倒伏性高于F4代植株的穗系，自交得到F6种子; 6)种植F6代穗行进行小麦品系产量比较试验，同时进行异地鉴定，选取产量、抗寒性、抗病性、适应性高于F5代植株的穗行系，定为品系。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤6)所述异地鉴定的异地为一个与原基地差异较大的有代表性的地区，具体为频发春季冻害区、频发干热风区、高产性好的地区。
8.权利要求1~7任一项所述选育高产超高产多抗小麦的方法在小麦育种中的应用。
【文档编号】A01H1/02GK103975845SQ201410197150
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】闫素红, 李伟, 杨兆生, 刘旭 申请人:中国农业科学院棉花研究所