一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法

一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法
【专利摘要】本发明属于种质创新与育种领域，公开了一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，其特征在于：具体包括以下步骤：1）大穗型小麦新品系大穗1号的选育；2）大穗型小麦新品系R11-2的选育；3）多穗、大穗、大粒小麦新种质的选育。本发明选育出16个多穗、大穗、大粒的新种质，其株穗数平均13.03个；穗长均在10cm以上，属于长穗型；小穗数在18.91-20.87个之间；千粒重平均42.05g；株穗数、穗长、小穗数和千粒重4个性状总变异总和（超对照石4185）Σ(±CK)%为59.13-189.88%。
【专利说明】一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小麦新种质的育种方法，特别涉及一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，属于种质创新与育种领域。
【背景技术】
[0002]小麦是我国主要的农作物之一，产量的高低直接影响着我国的食品安全，因此培育高产的小麦品种是育种家永恒的研究课题，而种质创新又是实现品种产量的突破的关键。小麦是群体作物，产量由株穗数、穗粒数及千粒重三因素决定，因此很多小麦育种家致力于株穗数、穗粒数及千粒重三因素的研究。瑞丽等(2009)提出在一定穗数的基础上，着重提高每穗粒数和千粒重；朱衣成等(2012)提出稳定穗数，争取大穗多粒；陈三乐等
(2011)提出单位面积穗数增加，穗粒数和千粒重并举提高；在产量三要素关系方面，郭天财
(2012)认为亩穗数增加I万穗，亩产量增加10公斤；穗粒数增加I粒，亩产量增加10公斤；千粒重增加I克，亩产量增加10公斤。因此培育多穗、大穗、大粒小麦新种质至关重要。
[0003]但目前小麦种质 资源中存在的共性问题是:多穗资源不大穗，大穗资源不多粒，多粒资源不大粒。即单株成穗率高的材料，往往穗子偏小，千粒重偏低；而大穗材料，虽然单穗穗粒数多、千粒重高，但因单株成穗率低导致总穗粒数少。就任何一个品种而言，小麦产量三因素间高度协调与统一，互相制约，而利用栽培措施提高任何一个因素，均导致其他二个因素下降。
[0004]六倍体小黑麦多穗、大穗、多粒，但种间杂交未能培育出期望的集大穗、多粒、大粒于一体品系。齐志广等(2006)对普通小麦与小黑麦24个株系观察，发现除对受麦叶蜂危害有差异外，只有3个株系有效穗出现显著差异；而在穗粒数、千粒重二性状上，24个株系没有表现超亲的变异。刘明西(1986)对小黑麦与普通小麦杂交，培育出8个新品系，但对株穗数与亲本差异没有报道。杨文杰(2004)对普通小麦与六倍体小黑麦杂交3个品系调查，发现高抗条锈病。苏文全等(1990)还对六倍体小黑麦X小麦杂种F1不育性、王子霞等(2008)还对小麦与小黑麦远缘杂交亲和性进行了研究。然而，利用遗传手段对上述类型资源进行改良，配制多穗X大穗、多粒X大粒组合，进行性状聚合，选育多穗、多粒及大粒后代，多穗、大穗、大粒三因素难以协调，顾此失彼，一直没有突破性种质资源的出现。

【发明内容】

[0005]本发明的目的旨在克服上述技术缺陷，提供一种小麦新种质的育种方法，具体的说是提供一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法。本发明的原理是:利用遗传背景优良的普通小麦多穗品种为基础亲本，分别通过辐射处理和以基础亲本为母本(受体)和轮回亲本、六倍体小黑麦为父本(供体)的远缘杂交的育种方法,创制杂交亲本；通过杂交亲本杂交和对后代多年的定向选育，获得多穗、大穗、大粒新种质。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，其特征在于:具体包括以下步骤:[0008]I)大穗型小麦新品系大穗I号的选育
[0009]a.以单株成穗多、群体大、丰产稳产等综合性状优良的小麦品种石4185为基础材料，进行6tlCo Y射线辐射处理，获得辐射M0代；
[0010]b.选留步骤a中Mtl代种子点播种植，选择变异株，获得M1代；如此连续种植2代，获得M2代；
[0011]c.选留步骤b中M2代种子种植，选择大穗变异后代留种；如此连续种植定向选育至少3个世代,育成大穗型小麦新品系大穗I号；
[0012]2)大穗型小麦新品系R11-2的选育
[0013]a.以单株成穗多、群体大、丰产稳产等综合性状优良的小麦品种石4185为受体，以多穗、大穗、大粒六倍体小黑麦NTH1888为供体配制远缘杂交组合，获得杂交种子；
[0014]b.选留步骤a中杂交种子种植与石4185回交，获得BC1代种子；如此连续回交至少2次后，获BC2R种子；
[0015]c.选留步骤b中BC2代种子连续进行至少2次自交，选择大穗变异后代留种；
[0016]d.选留步骤c中自交后代种子连续进行至少3个世代的定向选择，育成大穗型小麦新品系Rl 1-2 ；
[0017]3)多穗、大穗、大粒小麦新种质的选育
[0018]a.以大穗I号新品`系作母本，以R11-2新品系作父本配制杂交组合，获得杂交种子;
[0019]b.选留步骤a中杂交种子单粒点播，连续种植选择2代，获得F2代；
[0020]c.选留步骤b中F2代种子种植，选择多穗、大穗、大粒后代留种；如此连续至少经过3个分离世代的定向选育，获得多穗、大穗、大粒小麦新种质。
[0021]所述的一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，其特征在于所述大穗型小麦新品系大穗I号的选育中的步骤a所述的6tlCo Y射线辐射处理小麦品种石4185的剂量为
2.5万RAD辐射剂量。
[0022]本发明获得的小麦新品系大穗I号的主要特征如下:
[0023]株高75.1cm,株穗数10.23个，比野生型石4185增加1.12个，增加幅度12.29% ；穗长11.5cm,比野生型石4185增加3.18cm，增加幅度38.22% ;小穗数19.25个，比野生型石4185增加0.57个，增加幅度3.05% ;千粒重37.21g，比较野生型增加2.16g，增加幅度
6.16%。但因籽粒瘪瘦，尚不能作为品种直接应用。
[0024]本发明获得的小麦新品系R11-2的主要特征如下:
[0025]株高78.2cm,株穗数10.26个，比受体石4185增加1.15个，增加幅度12.62% ;穗长10.16cm,比受体石4185增加1.84cm,增加幅度22.12% ;小穗数19.31个，比受体石4185增加0.63个，增加幅度3.37% ;千粒重35.29g，比受体增加0.24g，增加幅度0.68%。
[0026]利用本发明选育出16个多穗、大穗、大粒小麦新种质均超对照(基础亲本，石4185)，暂定名为13X1-181…13X1-1816，4个性状总变异(超对照总和)Σ (土CK) %=株穗数(土CK)%+穗长(土CK)%+小穗数(土CK)%+千粒重(土CK)%=59.I3-189.88%。(见表 I)
[0027]表1性状变异统计
【权利要求】
1.一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，其特征在于:具体包括以下步骤: 1)大穗型小麦新品系大穗I号的选育 a.以单株成穗多、群体大、丰产稳产等综合性状优良的小麦品种石4185为基础材料，进行6tlCo Y射线辐射处理，获得辐射M0代； b.选留步骤a中Mtl代种子点播种植，选择变异株，获得M1代；如此连续种植2代，获得M2代; c.选留步骤b中M2代种子种植，选择大穗变异后代留种；如此连续种植定向选育至少3个世代,育成大穗型小麦新品系大穗I号； 2)大穗型小麦新品系R11-2的选育 a.以单株成穗多、群体大、丰产稳产等综合性状优良的小麦品种石4185为受体，以多穗、大穗、大粒六倍体小黑麦NTH1888为供体配制远缘杂交组合，获得杂交种子； b.选留步骤a中杂交种子种植与石4185回交，获得BC1代种子；如此连续回交至少2次后，获BC2R种子； c.选留步骤b中BC2代种子连续进行至少2次自交，选择大穗变异后代留种； d.选留步骤c中自交后代 种子连续进行至少3个世代的定向选择，育成大穗型小麦新品系R11-2 ； 3)多穗、大穗、大粒小麦新种质的选育a.以大穗I号新品系作母本，以R11-2新品系作父本配制杂交组合，获得杂交种子； b.选留步骤a中杂交种子单粒点播，连续种植选择2代，获得F2代； c.选留步骤b中F2代种子种植，选择多穗、大穗、大粒后代留种；如此连续至少经过3个分离世代的定向选育，获得多穗、大穗、大粒小麦新种质。
2.权利要求1所述的一种多穗、大穗、大粒小麦新种质的育种方法，其特征在于:步骤I)大穗型小麦新品系大穗I号的选育中的步骤a所述的6tlCo Y射线辐射处理小麦品种石4185的剂量为2.5万RAD辐射剂量。
【文档编号】A01H1/04GK103798131SQ201410051898
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】赵凤梧, 李会敏, 赵明辉, 张胜古, 王俊才, 付庆云, 柳斌辉, 李明哲, 刘冬成, 张爱民, 丹妮拉·拜尼迪考娃, 帕维尔·豪普特瓦基尔, 艾迪塔·格蕾高娃, 苏维特拉娜·斯蕾考娃 申请人:河北省农林科学院旱作农业研究所