本发明公开了一种小麦高效辐射诱变育种体系构建的方法，属于植物育种方法领域。
背景技术：
选育小麦高产优质多抗品种主要采用常规育种方法，包括种间杂交和系统选育。现今随着育种水平的提高，可供小麦育种直接利用的优异种质资源越来越少，新的育种方法和优良种质的引入对提高育种效率和保持遗传多样性至关重要。辐射诱变育种是在人工控制条件下，利用理化因素处理种子、植株或其他器官，诱发其染色体数量、结构改变进而影响植株行为变异，从而得到可供生产利用的突变体，并在此基础上经过多代选择和培育育成新品种的方法，是获得小麦新种质资源和选育小麦新品种的有效途径之一。辐射诱变具有后代性状稳定快、育种周期短、突变率高、突变谱宽等优点，是杂交育种的重要补充。
目前我国辐射诱变育种的诱变源主要是60co的γ射线，紫外线、激光、离子注入、混合离子场等，其中60co的γ射线应用最为广泛。虽然60co的γ射线辐射诱变在株高和熟期上有一定优势，但直接辐射小麦干种子也存在辐射诱变率低、诱变效果不稳定等问题。60co的γ射线辐射诱变结合杂交育种技术，可打破常规限制，出现常规育种不能产生变异。构建高效辐射育种体系，最大限度保留辐射诱变及常规杂交产生变异，有利于筛选出有突破性种质，提高育种效率。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提出一种常规杂交育种技术与辐射诱变技术相结合构建小麦高效辐射诱变育种体系的方法，即一种小麦高效辐射诱变育种体系构建的方法，用以扩大小麦辐射育种变异范围，提高小麦辐射诱变育种效率。
本发明的目的是这样实现的，一种小麦高效辐射诱变育种体系构建的方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1）、根据育种目标选择两份小麦中心亲本种子，一份亲本种子粒播于亲本圃；另一份亲本种子一周后用300gy60co的γ射线辐照处理，将辐照处理后的亲本种子以30万/亩超高密度条播于小麦亲本圃；
步骤2）、小麦抽穗后，配置杂交组合，以未辐照处理亲本种子生长植株为母本，去除雄蕊，以辐射处理后的亲本种子生长植株为父本，将父本花粉授到去除雄蕊的母本柱头上，进行杂交，蜡熟期收获杂交种子；
步骤3）、单粒稀播步骤2）所得全部种子，种植成f1代，一个父本、一个母本和一个杂交后代为一个组合，一个杂交后代为步骤2）得到的杂交种子，田间拔除假杂种和劣株，对抗性、株高、熟期、熟相性状进行组合筛选，按组合混收混脱，淘汰籽粒性状差的组合，得到第一中选组合；
步骤4）、12-16万/亩的常规密度、面积10.00m2的小区条播步骤3）得到的第一中选组合，种植成f2代，对第一中选组合的抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，察看中选组合单穗后混脱，再结合早代测产结果，进一步筛选组合，淘汰籽粒差的组合，得到第二中选组合；
步骤5）、12-16万/亩的常规密度、面积13.33m2的小区条播步骤4）得到的第二中选组合，种植成f3代，对第二中选组合的抗性、熟期、株高、熟相性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，结合早代测产结果，进一步筛选组合后选择需要的中选单穗，中选单穗脱粒后每穗的单穗种子装于小纸袋中；
步骤6）、种植步骤5）单穗种子，单穗种子单粒播种成穗行，每穗1行，每50行设置对照小麦品种，按组合选择优异穗行，在每一行内选择1-3株单穗种子生长成的单株，单株考种，按穗行及组合种植成株系；
步骤7）、单粒播种步骤6）株系，每个株系种植3行，根据亲本组合，每50个株系设置一个对照，进行抗性和农艺性状的单株选择，选择丰产性好的稳定株系种子混收测产；
步骤8）、对稳定株系种子产量鉴定，同时进行小麦白粉病、多点多方法赤霉病、小麦黄花叶病的抗性鉴定，筛选出产量抗性突出小麦育种材料。
步骤4）中，早代测产为面积2.5m2、每20个组合设置产量对照。
步骤5）中，早代测产为面积2.5m2、每20个组合设置产量对照。
步骤6）中，单穗种子单粒播种成穗行，每穗1行，行距25cm、株距4cm。
步骤7）中，单粒播种步骤6）株系，每个株系种植3行，行距25cm、株距4cm。
本发明方法先进科学，通过本发明提供的一种小麦高效辐射诱变育种体系构建的方法，采取以下步骤：
步骤1、根据育种目标选择小麦中心亲本，设置两份，一份亲本粒播于亲本圃，另一份一周后用300gy60co的γ射线辐照处理干种子，将辐射处理后的种子以30万/亩超高密度条播于小麦亲本圃；
步骤2、小麦抽穗后，配置杂交组合，以未辐照处理亲本为母本，辐射当代为父本，进行杂交，蜡熟期收获杂交种子；
步骤3、单粒稀播步骤2所得全部种子，种植成f1代，每组合设置父母本对照，田间拔除假杂种和劣株，对抗性、株高、熟期、熟相等性状进行组合筛选，按组合混收混脱，淘汰籽粒性状差的组合；
步骤4、常规密度（12-16万/亩）小区(面积10.00m2)条播步骤3中选组合，种植成f2代，对抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，察看中选组合单穗后混脱，再结合早代测产（面积2.5m2，每20个组合设置产量对照）结果，进一步筛选组合，淘汰籽粒差的组合；
步骤5、常规密度（12-16万/亩）小区(面积13.33m2)条播步骤4中选组合，种植成f3代，对抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，结合早代测产（面积2.5m2，每20个组合设置产量对照）结果，进一步筛选组合后察看单穗，中选单穗脱粒后每穗装于一个小纸袋中；
步骤6、种植步骤5单穗，单粒播种成穗行，每穗1行(行距25cm,株距4cm)，每50行设置对照小麦品种，按组合选择优异穗行，在每一行内选择1-3株单株，单株考种，按穗行及组合种植成株系；
步骤7、单粒播种步骤6株系，每个株系种植3行(行距25cm,株距4cm),根据亲本组合，每50个株系设置一个对照，进行抗性和农艺性状的单株选择，选择丰产性好的稳定株系混收测产，用于品系小区产比鉴定；
步骤8、产量和适应性鉴定，先进行时间上的适应性（分期播种）鉴定，再进行空间上的适应性（多点试验）鉴定，同时进行小麦白粉病、多点多方法赤霉病、小麦黄花叶病的抗性鉴定。筛选出产量抗性突出小麦育种材料。
本发明公开了一种高效辐射诱变育种体系构建方法。包括：(1)小麦中心亲本选择及处理方法，设置两份中心亲本，一份直接粒播于亲本圃，另一份一周后用300gy60co-γ射线辐照处理干种子，以30万/亩超高密度条播于小麦亲本圃；（2）亲本杂交，按照配置杂交组合，以未经辐照处理小麦亲本为母本，辐照当代为父本，进行杂交，蜡熟期收获杂交种子；（3）集团法与系谱法相结合进行后代的选择,单粒稀播种植杂交f1代，成熟期按组合混收单株；常规密度（16万/亩）小区(面积10m2)条播种植f2代，组合筛选后按组合混收单穗，结合早代测产结果，单穗考种，中选单穗混脱后淘汰籽粒差的组合；f3代种植选育同f2代，面积扩大为13.33m2，单穗收获后，单粒播种成穗行，每穗1行(行距25cm,株距4cm)，每50行设置对照小麦品种，选中优异穗行，在每一行内选择1-3株单株，单株考种，先按穗行再按组合种植成株系；单粒播种株系，每个株系种植3行,根据亲本组合，每50个株系设置一个抗性对照，进行抗性和农艺性状的单株选择，提前粗测产，确定优异株系进行混收，用于产比小区种植；（4）小麦产量和适应性鉴定，先进行时间上的适应性（分期播种）鉴定，再进行空间上的适应性（多点试验）鉴定，同时进行小麦白粉病、多点多方法赤霉病、小麦黄花叶病的抗性鉴定，筛选出产量抗性突出小麦育种材料。本发明将钴60γ射线辐射技术和杂交育种技术相结合处理小麦种子，克服了育种方法的限制，提高小麦辐射诱变育种效率。
本发明的优点在于：300gy60co的γ射线辐照处理干种子作为亲本密播且迟播，促进花期相遇；以未经辐照处理小麦亲本为母本和辐照当代为父本进行杂交，较杂交后f1代种子低计量辐射处理操作简单，较常规不辐射杂交变异的可能性大，较辐照当代为母本未辐射亲本为父本杂交产生变异度更大；f2和f3低世代采用常规密度小区种植有利于保留更多的变异类型，同时也可用于材料耐密性筛选。
具体实施方式
一种小麦高效辐射诱变育种体系构建的方法，包括以下步骤：
步骤1）、根据育种目标选择两份小麦中心亲本种子，一份亲本种子粒播于亲本圃；另一份亲本种子一周后用300gy60co的γ射线辐照处理，将辐照处理后的亲本种子以30万/亩超高密度条播于小麦亲本圃；
步骤2）、小麦抽穗后，配置杂交组合，以未辐照处理亲本种子生长植株为母本，去除雄蕊，以辐射处理后的亲本种子生长植株为父本，将父本花粉授到去除雄蕊的母本柱头上，进行杂交，蜡熟期收获杂交种子；
步骤3）、单粒稀播步骤2）所得全部种子，种植成f1代，一个父本、一个母本和一个杂交后代为一个组合，一个杂交后代为步骤2）得到的杂交种子，田间拔除假杂种和劣株，对抗性、株高、熟期、熟相性状进行组合筛选，按组合混收混脱，淘汰籽粒性状差的组合，得到第一中选组合；
步骤4）、12-16万/亩的常规密度、面积10.00m2的小区条播步骤3）得到的第一中选组合，种植成f2代，对第一中选组合的抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，察看中选组合单穗后混脱，再结合早代测产结果，早代测产为面积2.5m2、每20个组合设置产量对照，进一步筛选组合，淘汰籽粒差的组合，得到第二中选组合；
步骤5）、12-16万/亩的常规密度、面积13.33m2的小区条播步骤4）得到的第二中选组合，种植成f3代，对第二中选组合的抗性、熟期、株高、熟相性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，结合早代测产结果，早代测产为面积2.5m2、每20个组合设置产量对照，进一步筛选组合后选择需要的中选单穗，中选单穗脱粒后每穗的单穗种子装于小纸袋中；
步骤6）、种植步骤5）单穗种子，单穗种子单粒播种成穗行，每穗1行，行距25cm、株距4cm，每穗1行，每50行设置对照小麦品种，按组合选择优异穗行，在每一行内选择1-3株单穗种子生长成的单株，单株考种，按穗行及组合种植成株系；
步骤7）、单粒播种步骤6）株系，每个株系种植3行，行距25cm、株距4cm，根据亲本组合，每50个株系设置一个对照，进行抗性和农艺性状的单株选择，选择丰产性好的稳定株系种子混收测产；
步骤8）、对稳定株系种子产量鉴定，同时进行小麦白粉病、多点多方法赤霉病、小麦黄花叶病的抗性鉴定，筛选出产量抗性突出小麦育种材料。
具体的，采取以下步骤：
1亲本的辐射诱变。根据育种目标选择中心小麦亲本，把中心亲本分为两份，一份粒播于亲本圃，一周后选取另一份小麦亲本干种子250克，装入小沙袋中，用60co的γ射线辐照小麦干种子，辐射剂量300gy，播种密度30万/亩，以控制其只有主茎分蘖，迟播以促进花期能够相遇。
2亲本的杂交。按常规性状进行杂交亲本之间性状互补配置组合，母本为未经辐射中心亲本，辐照当代为父本，母本去雄3天后进行杂交授粉，增加去雄母本数量和用于授粉父本单穗，以扩大辐射变异，一般母本每组合去雄8穗，每穗保留20粒，分别放置于4个杂交袋中，取正在开花父本16穗，用于组合授粉，每个杂交袋内有父本4个，分别于上午10：00和下午14:00抖动授粉后的杂交纸袋，以确保结实率，蜡熟期收获杂交种子。
3集团法与系谱法相结合进行后代的选择。单粒稀播种植杂交f1代，每组合设置父母本对照，田间拔除假杂种和劣株，对抗性、株高、熟期、熟相等性状进行组合筛选，按组合混收混脱，淘汰籽粒性状差的组合；常规密度（12-16万/亩）小区(面积10m2)条播种植f2代，对抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收，查看单穗后混脱，结合早代测产结果，进一步筛选组合，淘汰籽粒差的组合；常规密度（12-16万/亩）小区(面积13.33m2)条播种植f3代，对抗性、熟期、株高、熟相等性状进行组合筛选，成熟前剪除较高麦穗，按组合混收单穗，结合早代测产（面积2.5m2，每20个组合设置产量对照）结果，进一步筛选组合后察看单穗，中选单穗脱粒后每穗装于一个小纸袋中；种植穗行，每穗1行(行距25cm,株距4cm)，每50行设置对照小麦品种，选中优异穗行，在每一行内选择1-3株单株，单株考种，先按穗行再按组合种植成株系；单粒播种株系，每个株系种植3行,根据亲本组合，每50个株系设置一个抗性对照，进行抗性和农艺性状的单株选择，提前粗测产，确定优异株系进行混收，用于产比小区种植。
4小麦产量和适应性鉴定。先进行时间上的适应性（分期播种）鉴定，再进行空间上的适应性（多点试验）鉴定，同时进行小麦白粉病、多点多方法赤霉病、小麦黄花叶病的抗性鉴定，筛选出产量抗性突出小麦育种材料。