专利名称：一种快速选育k型小麦温敏雄性不育系的方法
技术领域：
本发明属于农业领域，特别涉及一种快速选育K型小麦温敏雄性不育系的方法。
背景技术：
作物杂种优势是一种生物学现象，已先后在很多作物上实现了杂种优势利用，如玉米、水稻、油菜、高粱等。雄性不育已成为杂种优势利用的主流。目前作物杂种优势利用途径主要为三系和化杀途径，但由于技术繁琐、成本较高的限制，使两系在作物杂种优势利用中初见端倪，如D2型、C49和ES系列，但是由于它们的温度或光照的要求过低，不能在中国的小麦主产区完全雄性不育，因此限制了其生产利用。小麦近缘种斯卑尔脱小麦(Tritium machaL.),在其IB染色体短臂上携带有一个K型[粘果山羊草(Aegilops kotschyi)细胞质小麦雄性不育系]隐性恢复基因rfv^和一个T型(提莫菲维(T.timopheevil)细胞质小麦雄性不育系)的显性恢复基因Rf3，二基因的交换值为16.54%。当将斯 卑尔脱小麦的基因组导入粘果山羊草细胞质中，隐性恢复基因rfVlm不影响细胞质雄性不育基因的表达，因此所获得的系在粘果山羊草背景下表现完全雄性不育；然而，当导入提莫菲维小麦细胞质中时，所得的系由于T型显性基因的存在，在提莫菲维小麦细胞质背景下表现育性恢复。根据该特点，何蓓如等于1990年在陕西杨凌将T型小麦雄性不育系I763A(遗传组成为TfVrf3Rfv1RfV1提莫菲维小麦细胞质)和莫迦小麦(遗传组成Rf^RfVffV^rfVi111)杂交、回交，获得一个同时含有Rf3和Tfv1-或Rfv1基因的基础材料，该基础材料的遗传组成为Rf3Rf3rfVlmrfVlm或Rf3Rf3rfVlmrfVlm莫菲维小麦细胞质背景，基础材料的育性表现雄性可育，所以T型主效显性恢复基因Rf3作为筛选K型小麦主效隐性恢复基因rfVlm或Rfv1的遗传标记。1998年该基础材料与常规优良小麦材料杂交，同时与K型小麦雄性不育系K3315A杂交，并回交获得6个回交世代。1999年根据回交后代的育性表现判断基础材料的遗传组成，6个回交后代中有两个回交世代表现完全雄性不育，说明该基础材料的遗传组成为Rf3Rf3rfVlmrfVlm，则从每个回交世代选择3_5株继续与K3315A连续回交，同时该材料单株自交，获得14个雄性不育株，该不育单株进行杨凌春播育性鉴定，仅有一个单株具有春播可育的特性。由此于2003年建立一种选育适应黄淮麦区的小麦温敏雄性不育系的方法，利用该方法选育了一批小麦温敏雄性不育系。K型小麦雄性不育系KTM3315A和保持系TM3315B的选育过程该方法虽然在一定程度上可以获得温敏小麦雄性不育系，如KTM3315A、KTM621A、KTM763A和KTM641A等，并用播期试验和异地试验证明了它们的温敏特性。但是在选育上技术难度较大，选育过程繁琐，不易掌握；选育年限较长(> 13年)、费时、费力；成功率较低(<7%)，因而成本较高。如何快速选育势在必行
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的K型小麦温敏不育系的选育方法。该方法取代传统的小麦温敏不育系的选育方法，由原来13年降低为5年选育；其操作简便，可降低选育成本、提高K型小麦温敏雄性不育系的选育效率。本发明一方面涉及一种K型温敏雄性不育系的育种方法，其包括如下步骤:(I )K型小麦温敏雄性不育系KTM3315A作为母本与小麦品系D2504作为父本杂交，F1自交得F2，F2代筛选雄性不育株；(2)将每一不育单株中一个较小初级分蘖被套袋后，剪除其余初级分蘖和主茎；通过施肥和灌水的后期管理，新的次级分蘖形成，检查次级分蘖的育性，收获雄性可育的次级分蘖穗，淘汰次级分蘖雄性不育的单株；(3)雄性可育株经过3次剪穗再生分蘖自交，即可筛选到K型温敏雄性不育系KTMD2504A。通过本发明的育种方法所筛选的温敏型小麦细胞质雄性不育材料，在较低温度条件下(<18°C )表现雄性不育，较高温度条件下(>20°C )表现育性恢复。
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图1 =K型小麦雄性不育系KTM3315A和保持系TM3315B的选育过程。
具体实施方式
:以下，结合一些实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不局限于这些具体的实施例。实施例1 将K型恢复系D2504转换为K型温敏小麦雄性不育系2000年以“D2504”(市售可得)为父本、“KTM3315A”(课题组提供)为母本，在传统的小麦生长季节，如陕西杨凌秋播，将该类型温敏细胞质雄性不育系KTM3315A与早熟、矮杆的小麦品系D2504杂交,F1代植株的育性为雄性可育，F1自交得F2, F2代筛选雄性不育株；将每一不育单株中一个较小初级分蘖被套袋后，剪除其余初级分蘖和主茎；通过施肥和灌水的后期管理，新的次级分蘖形成，淘汰次级分蘖穗不育的单株，收获次级分蘖雄性可育穗，后续经过3次自交，即可筛选到理想的K型温敏雄性不育系KTMD2504A(表1)，该不育系在传统小麦生长季节表现雄性不育，而反季节(敏感期处在较热的环境条件)表现育性恢复的优良小麦温敏雄性不育系。雄性不育系KTMD2504A主要特征特性:半春性、早熟、矮杆(株高50cm左右)，叶色深绿，茎生叶片中等偏小；茎杆粗壮坚韧，抗倒伏能力强；株型紧凑，穗层厚齐；穗长方形，上部小穗较密，多花。籽粒白色，长圆形，白粒角质，粒饱质好；穗粒数50粒左右，千粒重45g左右。KTM D2504A属温敏型小麦细胞质雄性不育材料，在较低温度条件下(<18°C)表现雄性不育，较高温度条件下(>20°C )表现育性恢复，育性与光照时数相关不显著，主要受温度影响。该不育基因的表达主要受核内主效恢复基因rfVlm的影响。在不育条件下该基因无功能，不影响雄性不育基因的表达而表现不育，在可育条件下该基因具有显性恢复基因的功能，影响雄性不育基因的表达而表现可育。其敏感期为小孢子发育早期。在黄淮冬麦区、云贵川冬麦区、西北春麦区和东北春麦区传统的小麦生长季节生态鉴定，KTM D2504A均表现矮杆、早熟、多蘖、广适、多抗，不育期长而稳定；而在反季节播种，表现异交结实率高的
特点。同时经过多年组合组配试验发现利用该温敏小麦雄性不育系具有较高的配合力，应
用潜力较大(表2)。表12006年在陕西杨凌不同剪穗期处理下，K3315A和KTMD2504A的自交结实率
权利要求
1.一种快速选育K型小麦温敏雄性不育系的方法，其包括如下步骤: (1)K型小麦温敏雄性不育系KTM3315A作为母本与小麦品系D2504作为父本杂交，F1自交得F2，F2代筛选雄性不育株； (2)将每一不育单株中一个较小初级分蘖被套袋后，剪除其余初级分蘖和主茎；通过施肥和灌水的后期管理，新的次级分蘖形成，检查次级分蘖的育性，收获雄性可育的次级分蘖穗，淘汰次级分蘖雄性不育的单株； (3)雄性可 育株 经过3次剪穗再生分蘖自交，即可筛选到K型温敏雄性不育系。
全文摘要
本发明公开了一种快速选育K型小麦温敏雄性不育系的方法，该方法以K型小麦温敏雄性不育系KTM3315A作为母本与小麦品种D2504作为父本杂交，经过剪穗再生分蘖自交以致筛选到理想的K型温敏小麦雄性不育系。所筛选的温敏型小麦细胞质雄性不育材料KTM D2504A。所筛选的温敏型小麦细胞质雄性不育材料，在较低温度条件下(<18℃)表现雄性不育，较高温度条件下(>20℃)表现育性恢复。
文档编号A01H1/02GK103098701SQ20131001967
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者宋喜悦, 张玲丽 申请人:西北农林科技大学