专利名称：一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法
技术领域：
本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法。
背景技术：
小豆起源于我国，在亚洲东南、东北部及喜玛拉雅高地国家有悠久的栽培历史，也是我国主要食用豆类之一，其蛋白含量高，并含多种氨基酸、维生素及丰富的钙、铁、磷元素。尽管小豆被视为“小作物”，在我国常年播种面积已达40万公顷，总产68万吨，在亚洲血统人群的食物消费组成及国际食用豆类贸易中占有重要地位。我国小豆种质资源极为丰富，截止“十一五”末，已有8000多份小豆种质资源被编目、入库，占世界小豆种质资源的56%。蛀食性害虫绿豆象一直严重困扰着中国小豆的生产与贮存，也制约着中国小豆的出口创汇。中国小豆年种植面积已增加到600万亩以上，其中10-15%用于出口，由于不抗豆象，每年约有50%左右小豆品质受到损失。每年因豆象危害就损失产量1.7-2.6亿公斤，造成直接经济损失8.8-10.4亿元。绿豆象是小豆、绿豆、豇豆等食用豆类重要的仓库害虫，在任何种植和贮藏小豆的地方均可发生。在我国，绿豆象一般每年可发生5 8代，南方可达12代。绿豆象的初侵染在田间发生，成虫在嫩豆荚上产卵，卵羽化成幼虫后穿过荚蛀人种子内部取食，并随小豆收获而带人仓内危害，成虫羽化后引起第二次侵染。在一个生活周期内，因绿豆象的危害可损失产量30 56%，如再次侵染危害更重，甚至整仓小豆被损。目前，生产上防治豆象危害的方法主要为磷化铝熏蒸法，这不仅增加了食用豆生产的成本，而且容易导致农药残留，造成环境污染，影响食用者身体健康。防治豆象危害最为经济且环保的方法是培育抗豆象品种，利用作物本身的抗性防止豆象危害。小豆是绿豆象的主要寄主，为了寻找抗豆象小豆种质资源，多个国内外研究机构对收集的栽培及野生小豆种质资源进行了抗豆象评价，但迄今为止，在现有的小豆种质资源中没有发现抗豆象种质材料，大部分小豆种质资源表现为完全感豆象。然而，在小豆的几个近缘野生种中发现了能够抗豆象的材料。由于缺乏直接的抗豆象小豆种质资源，国内外有关小豆抗豆象育种的报道较少。小豆的抗豆象育种建立在豇豆属其它物种的基础之上，栽培饭豆被认为是重要的抗豆象基因来源，因为它对3种豆象具有完全抗性，且其食用安全性已经被证明。小豆抗豆象育种目前采用的是幼胚拯救和桥梁亲本的途径。但小豆与饭豆间的杂交亲和性很低，当用小豆作为母本时，幼嫩的杂交荚一般能够正常发育，但生长IOd左右，幼荚开始萎缩不育；而当用饭豆作为母本时则不能正常结荚。在杂交荚未败育前进行幼胚培养，可以得到Fl代植株并正常结实。Kaga等利用小豆“Erimoshouzu”作母本与饭豆“Kagoshima”杂交,通过幼胚拯救获得了后代植株。Siriwardhan e等证实小豆近缘野生种V.riukiuensis可作为小豆和饭豆间的桥梁亲本。后来Tomooka等又证实小豆近缘野生种V.nakashimae、V.minima也可作为小豆和饭豆间的桥梁亲本，从而进一步扩大了桥梁亲本可选择的范围。由于抗豆象特性来自于普通饭豆，本身不会引起有关转基因的安全性争论。如该抗豆象种质能应用于生产，将使我国小豆的存储期大为加长，使我国小豆在国内外竞争中处于有利地位。
发明内容
本发明提供了一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，旨在解决目前防治豆象危害的方法主要为磷化铝熏蒸法，不仅增加了食用豆生产的成本，而且容易导致农药残留，造成环境污染，影响食用者身体健康的问题。本发明的目的在于提供一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，该方法包括以下步骤:步骤一，以抗豆象饭豆作父本、半野生小豆作母本，杂交获得Fl代种子，并通过抗豆象鉴定筛选出抗豆象半野生小豆新种质；步骤二，将抗豆象半野生小豆新种质与常规小豆品种进行杂交，对杂交获得的后代籽粒分别进行抗豆象鉴定选择，筛选获得的具有抗性的单株；步骤三，以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代后，鉴别回交后代，获得具有抗豆象特性的小豆品种。进一步，在步骤二中，常规小豆品种为长江流域主栽品种苏红I号。进一步，抗豆象鉴定采用室内人工接虫方法，将各个育种品系及抗、感亲本健康种子分别放入Φ6(:πι和Hlcm的小塑料盒中，不加盖，随机放入大塑料盒内，上面盖二层黑布，置于养虫架上，养虫室温度控制在27°`C ±2°C，并保持黑暗和相对高湿，每个大塑料盒内放入400 500对刚羽化I 3d的成虫，平均每份被鉴定材料8对，在盒内各材料上随机产卵，至感虫亲本每粒种子着卵量在5粒以上时，将已接虫材料取出，除去所有成虫，待接虫40 45d后，调查每份材料的受害粒数，并根据受害率评价抗性等级。进一步，根据受害率评价抗性等级的评价标准为:当种子被害率为O 10%时，则为高抗豆象品种，等级为I级；当种子被害率为10.1 35%时，则为抗豆象品种，等级为3级；当种子被害率为35.1 65%时，则为中抗豆象品种，等级为5级；当种子被害率为65.1 90%时，则为感抗豆象品种，等级为7级；当种子被害率大于90%时，则为高感抗豆象品种，等级为9级。进一步，在步骤三中，以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交时，需要在海南和温室加代。本发明提供的半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，以抗豆象饭豆作父本、半野生小豆作母本，杂交获得Fl代种子，并通过抗豆象鉴定筛选出抗豆象半野生小豆新种质；将抗豆象半野生小豆新种质与常规小豆品种进行杂交，对杂交获得的后代籽粒分别进行抗豆象鉴定选择，筛选获得的具有抗性的单株；以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代后，鉴别回交后代，获得具有抗豆象特性的小豆品种；该半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，节约成本，提高了经济效益，降低了农药残留，保证了食用者的身体健康，延长了小豆贮藏期，提高了小豆的商品品质，有力地提升了小豆商品在国内外竞争中的地位，具有较强的推广与应用价值。
图1是本发明实施例提供的半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法的实现流程图；图2是本发明实施例提供的半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的杂交过程示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
图1示出了本发明实施例提供的半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法的实现流程。该方法包括以下步骤:在步骤SlOl中，以抗豆象饭豆作父本、半野生小豆作母本，杂交获得Fl代种子，并通过抗豆象鉴定筛选出抗豆象半野生小豆新种质；在步骤S102中，将抗豆象半野生小豆新种质与常规小豆品种进行杂交，对杂交获得的后代籽粒分别进行抗豆象鉴定选择，筛选获得的具有抗性的单株；在步骤S103中，以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代后，鉴别回交后代，获得具有抗豆象特性的小豆品种。在本发明实施例中，在步骤S102中，常规小 品种为长江流域王栽品种苏红I号。在本发明实施例中，抗豆象鉴定采用室内人工接虫方法，将各个育种品系及抗、感亲本健康种子分别放入06cm和Hlcm的小塑料盒中，不加盖，随机放入大塑料盒内，上面盖二层黑布，置于养虫架上，养虫室温度控制在27°C ±2°C，并保持黑暗和相对高湿，每个大塑料盒内放入400 500对刚羽化I 3d的成虫，平均每份被鉴定材料8对，在盒内各材料上随机产卵，至感虫亲本每粒种子着卵量在5粒以上时，将已接虫材料取出，除去所有成虫,待接虫40 45d后，调查每份材料的受害粒数，并根据受害率评价抗性等级。在本发明实施例中，根据受害率评价抗性等级的评价标准为:当种子被害率为O 10%时，则为高抗豆象品种，等级为I级；当种子被害率为10.1 35%时，则为抗豆象品种，等级为3级；当种子被害率为35.1 65%时，则为中抗豆象品种，等级为5级；当种子被害率为65.1 90%时，则为感抗豆象品种，等级为7级；当种子被害率大于90%时，则为高感抗豆象品种，等级为9级。在本发明实施例中，在步骤S103中，以栽培品种作为回交母本、以抗 象杂交后代为父本进行回交时，需要在海南和温室加代。下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。如图1及图2所示，本发明的技术方案是:A半野生抗豆象小豆新种质的创造
利用抗豆象饭豆与半野生小豆配制杂交组合，注意用半野生小豆做母本，抗豆象饭豆为父本(反交成功率只有正交的10%)。获得杂交Fl代种子。把收获的杂交后代种子在海南进行冬季加代，在田间进行抗豆象的初步鉴定，同时在实验室内对以上杂交后代进行抗豆象的再次鉴定。通过综合选择方法筛选出高抗豆象的单株留至下季备用。B半野生抗豆象小豆新种质与栽培小豆杂交把上一季获得的抗豆象半野生小豆新种质与长江流域主栽品种苏红I号配制杂交组合。对获得的杂交组合的后代单株分别进行抗豆象选择，对筛选得到的具有以上抗性的单株留备后用。C通过与常规亲本逐步回交的方法获得具有抗豆象特性的小豆新种质通过以栽培品种作为回交母本，以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代至BC5(在海南和温室加代)，鉴别回交后代，使其具有抗豆象特性。有益效果:1、节约成本，提高经济效益:获得的抗豆象小豆新种质与传统的不抗豆象小豆相比，可彻底摒弃传统田间防止绿豆象的农药以及种子储藏期间的磷化铝熏蒸，节约成本40-60元/亩，降低了红小豆的生产成本。同时在不影响品质的前提下，可降低豆象对小 生广的危害，提闻广量达20%以上；2、降低农药残留，环境友好:传统的药物防虫易导致农药残留，造成环境污染，影响食用者身体健康，而利用该方法获得的新种质无农药残留，也不存在转基因的安全性问题，环境友好；3、延长了小豆贮藏期，提高小豆的商品品质，有力提升了小豆商品在国内外竞争中的地位。
本发明利用半野生小豆为媒介，用抗豆象饭豆(3 )与半野生小豆(早)进行杂交，获得杂交Fl代种子后再与常规小豆杂交后与该亲本多次回交，成功获得抗豆象的栽培小豆新种质。证明半野生小豆可作为小豆和饭豆间的桥梁亲本，扩大了桥梁亲本可选择的范围。实施时间:2004-2010年实施地点:江苏省农科院，江苏省农科院海南南繁基地实施方案:A半野生抗豆象小豆新种质的创造利用抗豆象饭豆(TrOOl,引进自泰国农业大学)与半野生小豆(Y001,引进自泰国农业大学)配制杂交组合,注意用YOOl做母本，TrOOl为父本(反交成功率只有正交的10%)。获得杂交Fl代种子。把收获的杂交后代种子在海南进行冬季加代，采用尼龙网遮盖隔离区法对以上杂交后代进行抗豆象的鉴定，筛选出高抗豆象的单株留至下季备用。抗豆象鉴定参照ARC-AVRDC的绿豆和国际热带农业中心(CIAT)的菜豆抗豆象鉴定技术，采用室内人工接虫方法。将各个育种品系及抗、感亲本健康种子分别放入Φ6αιι和Hlcm的小塑料盒中，不加盖,随机放入大塑料盒内(66cmX44cmX 18cm),上面盖二层黑布，置于养虫架上。养虫室温度控制在27°C ±2°C，并保持黑暗和相对高湿。每个大塑料盒内放入400 500对刚羽化I 3d的成虫，平均每份被鉴定材料8对，让其在盒内各材料上随机产卵，至感虫亲本每粒种子着卵量大约在5粒以上时，将已接虫材料取出，除去所有成虫。待接虫40 45d后，调查每份材料的受害粒数，并根据受害率评价其抗性等级，评价标准见表I。表I红小豆育种品系抗虫性评价标准
权利要求
1.一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一，以抗豆象饭豆作父本、半野生小豆作母本，杂交获得Fl代种子，并通过抗豆象鉴定筛选出抗豆象半野生小豆新种质； 步骤二，将抗豆象半野生小豆新种质与常规小豆品种进行杂交，对杂交获得的后代籽粒分别进行抗豆象鉴定选择，筛选获得的具有抗性的单株； 步骤三，以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代后，鉴别回交后代，获得具有抗豆象特性的小豆品种。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，常规小豆品种为长江流域主栽品种苏红I号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，抗豆象鉴定采用室内人工接虫方法，将各个育种品系及抗、感亲本健康种子分别放入Φ 6cm和Hlcm的小塑料盒中，不加盖，随机放入大塑料盒内，上面盖二层黑布，置于养虫架上，养虫室温度控制在27°C ±2°C，并保持黑暗和相对高湿，每个大塑料盒内放入400 500对刚羽化I 3d的成虫，平均每份被鉴定材料8对，在盒内各材料上随机产卵，至感虫亲本每粒种子着卵量在5粒以上时，将已接虫材料取出，除去所有成虫,待接虫40 45d后，调查每份材料的受害粒数，并根据受害率评价抗性等级。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据受害率评价抗性等级的评价标准为: 当种子被害率为O 10%时，则为高抗豆象品种，等级为I级； 当种子被害率为10.1 35%时，则为抗豆象品种，等级为3级； 当种子被害率为35.1 65%时，则为中抗豆象品种，等级为5级； 当种子被害率为65.1 90%时，则为感抗豆象品种，等级为7级； 当种子被害率大于90%时， 则为高感抗豆象品种，等级为9级。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤三中，以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交时，需要在海南和温室加代。
全文摘要
本发明属于作物遗传育种技术领域，提供了一种半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，以抗豆象饭豆作父本、半野生小豆作母本，杂交获得F1代种子，并通过抗豆象鉴定筛选出抗豆象半野生小豆新种质；将抗豆象半野生小豆新种质与常规小豆品种进行杂交，对杂交获得的后代籽粒分别进行抗豆象鉴定选择，筛选获得的具有抗性的单株；以栽培品种作为回交母本、以抗豆象杂交后代为父本进行回交，回交5代后，鉴别回交后代，获得具有抗豆象特性的小豆品种；该半野生抗豆象小豆杂交获得抗豆象小豆的方法，节约了成本，降低了农药残留，保证了食用者的身体健康，延长了小豆贮藏期，提高了小豆的商品品质，有力地提升了小豆商品在国内外竞争中的地位。
文档编号A01H1/02GK103109735SQ20131006268
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者袁星星, 陈新, 崔晓艳, 顾和平, 陈华涛, 张红梅, 唐于银 申请人:江苏省农业科学院