一种多蜡质抗旱小麦近等基因系的选育方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于遗传育种领域，具体涉及一种抗旱小麦近等基因系的选育方法。
【背景技术】
[0002] 小麦是世界上最重要的粮食作物之一，其产量仅次于水稻和玉米，是我国的第三 大粮食作物。小麦之所以是最重要的粮食作物之一，原因是它养活着世界上40%的人口，并 提供人类20%的能量和蛋白质供应。
[0003] 我国是一个水资源比较匮乏的国家，干旱缺水严重制约农业生产的发展。而小麦 是我国的第三大粮食作物，也是一个耗水量相当大的作物，干旱对小麦产量影响巨大。据统 计，2006年澳大利亚因发生干旱而造成小麦减产46%(FA0，2013);-般来说，干旱可造成小 麦减产 10%-15%，严重时可减产80%-100%(Foulkes et al·，2007; Li et al·，2011)。实 践表明，培育抗旱小麦是解决这一问题最经济、最环保的方法。
[0004] 目前，各国均在开展小麦抗旱品种分子标记辅助选择育种或分子设计育种。尽管 目前分子标记辅助育种已经在一些单位实践，但是其工作量巨大，且经济投入较大。与抗旱 相关的生理指标也是解决这一问题的关键，目前有一些生理指标，如脯氨酸含量、易感干旱 指数和抗干旱指数等，已初步应用于小麦抗逆辅助选择育种，但是其耗费的人力和物力仍 然较大。因此，亟需开发一种更方便、更经济的抗旱选择指标，以用于抗旱小麦品种的选育。
[0005] 蜡质位于植物叶片或茎杆的最外层，它与角质结合形成一层脂质角质层，覆盖在 表皮层外面。前人的研究结果表明，蜡质对植物具有重要的保护作用，且与小麦抗旱性有一 定关系（Premchandra et al·，1992; Jenks et al·，2001; Kosma et al·，2009)。以往 的研究所用材料绝大部分遗传背景差异很大，遗传背景的差异势必会对研究结果产生一定 的影响。近等基因系(Near Isogenic Lines，NIL)是指一组遗传背景相同或相近，而某个特 定性状或其遗传基础有显著差异的品系，它是研究个体特定性状或基因功能的最佳材料。
[0006] 培育多蜡质和少蜡质的小麦近等基因系是研究多蜡质抗旱机制的最佳材料，也是 为抗旱育种提供重要的种质资源。目前还没有见到多蜡质抗旱小麦近等基因系的报道。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是，提供一种多蜡质抗旱小麦近等基因系的选育方法，为抗旱育种 提供抗旱机制研究材料和抗旱育种种质资源。
[0008] 本发明采用的技术方案如下： (1) 以藁城9411为母本，通过与父本ATHLET杂交，获得Fl; (2) 在分离世代F2代，选择叶片有蜡质的小麦株系； (3) 将收获的上述株系种成F2:3株行，继续选择叶片有蜡质小麦株系； (4) 将收获的上述株系种成F3:4株行，在F4代继续选择叶片有蜡质小麦株系； (5) 将收获的上述株系种成F4:5株行，在F5代继续选择叶片有蜡质小麦株系； (6) 将收获的上述株系种成F5:6株行，在F6代继续选择叶片有蜡质小麦株系； (7) 将收获的上述株系种成F6:7株行，在F7代选择有蜡质和无蜡质小麦株系各10个； (8) 下一年种成F6:8株行，根据农艺性状、叶片蜡质测试、抗旱的生理指标测试、籽粒产 量测试和抗干旱胁迫衡量指标计算，选育了两对多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱小麦近等基因 系JM205和JM204、JM208和JM206。
[0009] 所述的叶片蜡质测试，是指分别取多蜡质和少蜡质品系旗叶，取材时不要损伤表 皮蜡质，然后使用氯仿浸泡称重法进行蜡质测试。
[0010] 所述的抗旱的生理指标测试、籽粒产量测试和抗干旱胁迫衡量指标计算，包括以 下： (1) 旗叶水势和旗叶水分散失速率测试； (2) 旗叶光合特性和叶绿素荧光参数的测试； (3) 籽粒产量测试； (4) 抗干旱胁迫衡量指标计算。
[0011 ]所述的旗叶水势的测试，是采用美国WESCOR公司PSYPRO露点水势仪测试。
[0012] 所述的旗叶水分散失速率的测试，是指于小麦灌浆期，分别取对照和处理完整的 大小一致的叶片置于室温黑暗中，气孔完全关闭，测角质蒸腾失水。
[0013] 所述的旗叶光合特性和叶绿素荧光参数的测试，是指小麦灌浆中期，选择晴天上 午8:30-10:30，用CIRAS-2光合作用测试系统测试旗叶的Pn、Gs、Ci、E，LED，光强设定为1200 μπιο? Hf2 S^CO2浓度为380μπιο1 πιοΓ1，采用大气湿度和温度。分别于上午7:30和12:00,经 过暗适应30 min后，利用Handy-PEA植物效率仪测试旗叶叶绿素荧光动力学曲线并计算相 应的荧光参数。
[0014] 所述的籽粒产量测试，是指在小麦成熟期，收获全部籽粒，测量小区面积，并计算 单位面积产量。
[0015] 所述的抗旱能力评价，包括抗干旱指数TOL和易感干旱指数SSI，用来评价不同旗 叶蜡质含量小麦近等基因系的抗干旱能力： TOL = Ypi-Ysi ； SSI = (1-Ysi/Ypi)/(1-Ys/Yp)； 其中，Ypi和Ysl分别为正常浇水条件下和干旱胁迫条件下，每个品系的产量，单位kg· ha-S Yp和Ys分别为正常浇水条件下和干旱胁迫条件下，供试小麦品系的平均产量，单位 kg · ha-1O
[0016] 一种多蜡质抗旱小麦近等基因系在抗旱机制研究上的应用，JM205和JM204、JM208 和JM206在抗旱机制研究上的应用。
[0017] 有益效果:本发明利用常规育种技术手段，结合叶片蜡质含量测试、旗叶水势、水 分散失速率、干旱条件下产量鉴定和抗旱能力评价，创制了多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱小 麦近等基因系。前期利用目测手段，选择目标农艺性状，简单迅速。后期结合测试和抗旱能 力评价，选择精确，减少误选。
[0018] 本发明创制的多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱小麦近等基因系对于我国小麦抗旱育 种和抗旱机制研究来说具有重要意义。多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱小麦近等基因系JM205 和JM204、JM208和JM206在抗旱机制上具有广泛的应用，如利用多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱 小麦近等基因系开展蜡质多少和抗旱机制的研究;利用多蜡质抗旱和少蜡质不抗旱小麦近 等基因系开展蜡质基因型和抗旱机制的研究。
【附图说明】
[0019] 图1多蜡和少蜡小麦近等基因系及其旗叶蜡质含量。A:1，JM204;2，JM206;3， JM205;4，JM208;白色柱形图和黑色柱形图分别代表正常浇水和干旱胁迫条件下小麦近等 基因系旗叶的蜡质含量，不同字母代表在P〈 0.05水平下差异达显著水平;B和C:JM204和 JM206叶片表面蜡质较少，植株"发绿"（黑白图片中发黑）；JM205和JM208叶片表面蜡质较 多，植株"发白"。
[0020] 图2干旱条件下多蜡质和少蜡质小麦品系旗叶水势。I，JM204; 2，JM206; 3，JM205; 4，JM208;白色柱形图和黑色柱形图分别代表正常浇水和干旱胁迫条件下小麦近等基因系 旗叶水势，不同字母代表在P〈 0.05水平下差异达显著水平。
[0021] 图3干旱条件下多蜡质和少蜡质小麦品系旗叶水分散失速率。
【具体实施方式】
[0022] 本发明公开的一种多蜡质抗旱小麦近等基因系的选育方法，本领域技术人员可以 借鉴本文内容，适当改变或改进实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域 技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明之内。本发明公开了较佳实施例， 相关人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或 适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
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