本发明属于农业技术领域，具体地说，涉及一种快速培育抗病、优质小麦新品系的方法.
背景技术：
小麦是小麦系植物的统称，是单子叶植物，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物；发酵后可制成啤酒、酒精、白酒(如伏特加)，或生质燃料。小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及维生素C等。
现有技术中，小麦品种培育存在两个问题，一是育种周期长，一个品种从最初配置杂交组合到选育到稳定的品系，一般需要7-8年的时间。这期间各种病害致病小种的变化，易造成新选育品系丧失抗病性，从而造成育种工作的失败。第二个问题是后代选择效率低，特别同时对多个目标性状进行选择时。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种快速培育抗病、优质小麦新品系的方法，该方法可以迅速利用最新发现定位的新优良基因和抗病基因，提供种质资源利用效率。
其具体技术方案为：
一种快速培育抗病、优质小麦新品系的方法，包括以下步骤：
步骤1、确定改良目标品种，初步导入优质基因和抗病基因
第一年10月份，在田间种植改良目标品种A和优质基因抗源品种B、优良抗病基因抗源1C和优良抗病基因抗源2D，根据前期的开花期调查结果，合理安排品种A的播期，确保来年做杂交时，A和B、C、D三个品种的花期相遇；第二年4月26日-5月4日之间小麦的开花期，以品种A为母本，分别以B、C和D为父本配置A/B、A/C和A/D的单交组合，每组合配置杂交穗5个，当年6月20号前，于小麦成熟期收获杂交穗，手工脱粒，选取灌浆饱满的籽粒用于温室加代；
步骤2、温室加代和杂交
将步骤1得到的籽粒饱满的两个杂交种A/B、A/C分别用1％的H2O2在室温下浸种16小时种子进行表面消毒，进而将种子置于新配的1％的H2O2床上，放入冰箱或春化室，在6℃下放置24小时，进行破除休眠处理，将破除休眠的种子清水冲洗后，播入盛土的水盆中，种子发芽后放入春化室进行春化，春化室的温度控制在5-8℃，并注意浇水，经过30-35天的低温春化处理，杂交种通过春化阶段而正常抽穗，春化结束后，经过1-2天的室内缓苗，移栽至网室中，刚移栽的小麦需加遮阳网进行6-8天遮阴处理，以形成壮苗，8月15日-20日期间，选择以A/B的F1为母本和A/C的F1为父本进行杂交，共做20个杂交穗，杂交后，注意浇水，9月20-25号于小麦成熟期收获杂交穗，手工脱粒；
步骤3、利用基于SSR分子标记辅助选择结合田间接病的方法，确定已聚合优质基因B和抗病基因C的单株用于进一步的复合杂交，即产生聚合优质基因B、抗病基因C和抗病基因D的A/B//A/C/3/A/D F1杂交种；
第二年9月26-10月7号之间，播种上一步9月份温室得到的杂交种F1A/B//A/C，6月份大田得到的杂交种F1A/D，为了确保能得到聚合B和C基因的单株，杂交种A/B//A/C的株数应在120-150株，第三年3月10-15日于小麦拔节期，对杂交种A/B//A/C植株分单株取样，用CTAB法提取DNA，通过PCR方法，利用优良基因B的功能标记对120-150个单株进行检测，PCR检测共检测三次，选择三次检测结果都为阳性的植株用于进一步的复交，同期进行田间接病，于5月1-5月7日间选择抗病且PCR检测结果为阳性的植株为母本，以杂交种A/D的F1为父本进行杂交，得到杂交种A/B//A/C/3/A/D，10月份，将杂交种A/B//A/C/3/A/D F1种植在网室中，在田间种植改良目标品种A，第四年于小麦返青期，采用剖蘖法将A/B//A/C///A/D杂交组合的F1单株一分为二，一份继续种植在网室中，一份移栽在大田中，分别在网室中接种白粉病，在大田接种锈病实现两种病害同时鉴定的目标，同时利用PCR方法对所有A/B//A/C/3/A/D杂交组合的F1单株进行检测，PCR检测共检测三次，选择三次检测结果都为阳性的植株用于进一步的回交，于5月1-5月7日间选择双抗且PCR检测结果为阳性的植株为母本，以品种A为父本进行回交，得到杂交种A/B//A/C/3/A/D/4/A；
步骤4、温室加代，加速回交进程，快速获得性状得到综合改良的新品系
第四年6月20-25日将收获的A/B//A/C/3/A/D/4/A杂交种，种植于温室中，采用离体叶片鉴定法对A/B//A/C/3/A/D/4/A杂交组合的F1单株进行抗病性鉴定，利用PCR进行优质基因的鉴定，选择双抗且含有优质基因B的单株为母本，以改良目标品种A为父本进行杂交，获得回交二代BC2，10月份种植回交二代种子，经过春化处理，采用离体叶片鉴定法和PCR方法对回交2代单株进行抗病和优质基因鉴定,鉴定获得双抗和含有优质基因B的单株，以含有双抗和优质基因B的单株为母本，以改良目标品种A为父本进行杂交，第五年2月份收获杂交穗，得到回交三代BC3，继续在温室进行加代，2月末种植BC3种子，同理采用离体叶片鉴定法和PCR法选择选择双抗、含有优质基因B，且农艺性状接近品种A的单株为母本，以改良目标品种A为父本进行杂交，6月份收获得回交四代BC4，7月-9底月对BC4种子进行温室加代，自交得到BCF2种子，10月份将BCF2种子种植于大田中，第六年3月份于小麦返青后，分单株取样，保存于-80℃冰箱备用，同时接种锈病，保持种植地块湿润，保证白粉病自然发病充分，5月选择抗病且农艺性状与品种A一致的植株，同时提取对应已取样叶片DNA，通过PCR方法检测明确含有优良品质基因B的植物，6月份收获双抗和具有优良品质基因B的植株，得到抗病性和品质都得到综合改良的植株。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
利用本发明的方法可以缩短技术年限，从7-8年缩短到现在的5-6年。同时利用该方法可以提高主栽品种的推广年限，提升品种的价值。第三点，该方法可以迅速利用最新发现定位的新优良基因和抗病基因，提供种质资源利用效率。第四点，利用该方法，我们对陕西省主栽品种小偃22进行了综合改良，现有改良小偃22显著提高了品质和抗病性。由此证明了该方法的可行性。
附图说明
图1是本发明快速培育抗病、优质小麦新品系的方法流程图，其中，A丧失抗病性的主栽品种，B含有优质基因的小麦品种(品系)，C抗病种质资源1，D抗病种质资源2。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
利用分子标记辅助育种方法、温室加代技术和田间接种抗病性鉴定三个方法，实现了6年时间内创制优质、抗病小麦新品系的目标。如图1技术路线所示。
(1)确定改良目标品种，初步导入优质基因和抗病基因
第一年10月份，在田间种植改良目标品种(品系)A和优质基因抗源品种(品系)B、优良抗病基因抗源1(C)和优良抗病基因抗源(D)。根据前期的开花期调查结果，合理安排品种(品系)A的播期，确保来年做杂交时，A和B、C、D三个品种的花期相遇。第二年4月26日-5月4日之间(小麦的开花期)，以品种(品系)A为母本，分别以B、C和D为父本配置A/B,A/C和A/D的单交组合，每组合配置杂交穗5个。当年6月20号前，于小麦成熟期收获杂交穗，手工脱粒，选取灌浆饱满的籽粒用于温室加代。
(2)温室加代和杂交
将上一步得到的籽粒饱满的两个杂交种(A/B、A/C)分别用1％的H2O2在室温下浸种16小时种子进行表面消毒。进而将种子置于新配的1％的H2O2床上，放入冰箱或春化室(6℃左右)，24小时，进行破除休眠处理。将破除休眠的种子清水冲洗后，播入盛土的水盆中，种子发芽后放入春化室进行春化。春化室的温度一般控制在5-8℃，并注意浇水。经过30-35天的低温春化处理，杂交种可通过春化阶段而正常抽穗。春化结束后，经过1-2天的室内缓苗，移栽至网室中。刚移栽的小麦需加遮阳网进行6-8天遮阴处理，以形成壮苗。8月15日-20日期间，选择以A/B的F1为母本和A/C的F1为父本进行杂交，共做20个杂交穗。杂交后，注意浇水，9月20-25号于小麦成熟期收获杂交穗，手工脱粒。
(3)利用基于SSR分子标记辅助选择结合田间接病的方法，确定已聚合优质基因B和抗病基因C的单株用于进一步的复合杂交，即产生聚合优质基因B、抗病基因C和抗病基因D的(A/B//A/C/3/A/D)F1杂交种。
第二年9月26-10月7号之间，播种上一步9月份温室得到的杂交种F1(A/B//A/C)，6月份大田得到的杂交种F1(A/D)。为了确保能得到聚合B和C基因的单株，杂交种(A/B//A/C)的株数应在120-150株左右。第三年3月10-15日于小麦拔节期，对杂交种(A/B//A/C)植株分单株取样，用CTAB法提取DNA，通过PCR方法，利用优良基因B的功能标记对120-150个单株进行检测。PCR检测共检测三次，选择三次检测结果都为阳性的植株用于进一步的复交，同期进行田间接病(条锈)。于5月1-5月7日间选择抗病且PCR检测结果为阳性的植株为母本，以杂交种(A/D)的F1为父本进行杂交，得到杂交种(A/B//A/C/3/A/D)。10月份，将杂交种(A/B//A/C/3/A/D)F1种植在网室中，在田间种植改良目标品种(品系)A。第四年于小麦返青期，采用剖蘖法将(A/B//A/C///A/D)杂交组合的F1单株一分为二，一份继续种植在网室中，一份移栽在大田中。分别在网室中接种白粉病，在大田接种锈病实现两种病害同时鉴定的目标。同时利用PCR方法对所有(A/B//A/C/3/A/D)杂交组合的F1单株进行检测，PCR检测共检测三次，选择三次检测结果都为阳性的植株用于进一步的回交。于5月1-5月7日间选择双抗且PCR检测结果为阳性的植株为母本，以品种(品系)A为父本进行回交，得到杂交种(A/B//A/C/3/A/D/4/A)。
(4)温室加代，加速回交进程，快速获得性状得到综合改良的新品系
第四年6月20-25日将收获的(A/B//A/C/3/A/D/4/A)杂交种，种植于温室中，采用离体叶片鉴定法对(A/B//A/C/3/A/D/4/A)杂交组合的F1单株进行抗病性鉴定，利用PCR进行优质基因的鉴定，选择双抗且含有优质基因B的单株为母本，以改良目标品种(品系)A为父本进行杂交，获得回交二代(BC2)。10月份种植回交二代种子，经过春化处理，同上方法鉴定获得双抗和含有优质基因B的单株，以含有双抗和优质基因B的单株为母本，以改良目标品种(品系)A为父本进行杂交，第五年2月份收获杂交穗，得到回交三代(BC3)。继续在温室进行加代，2月末种植BC3种子，同理采用离体叶片鉴定法和PCR法选择选择双抗、含有优质基因B，且农艺性状接近品种A的单株为母本，以改良目标品种(品系)A为父本进行杂交，6月份收获得回交四代(BC4)。7月-9底月对BC4种子进行温室加代，自交得到(BCF2)种子。10月份将BCF2种子种植于大田中，第六年3月份于小麦返青后，分单株取样，保存于-80℃冰箱备用。同时接种锈病，保持种植地块湿润，保证白粉病自然发病充分。5月选择抗病且农艺性状与品种(品系)A一致的植株，同时提取对应已取样叶片DNA，通过PCR方法检测明确含有优良品质基因B的植物，6月份收获双抗和具有优良品质基因B的植株，得到抗病性和品质都得到综合改良的植株。
应用快速培育抗病、优质的育种方法对小偃22进行了改良。品质优质基因来源选取含有5+10高分子量谷蛋白亚基的小麦品种郑麦366，抗白粉基因来源于具有成株期抗性91(260)3-3-3小麦种质资源，抗条锈基因选取含有Yr26基因的96R137小麦种质资源。经过6年改良，得到了改良的小偃22，暂时命名为改良小偃22。其与小偃22的抗病性和品质的差异见表1
表1改良小偃22和小偃22性状比较一览表
注：抗病性鉴定采用9级鉴定标准(0-9级)。
由表1可以得出，经过综合改良，改良小偃22明显提高了抗病性和品质。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。