一種選育高產、超高產多抗小麥的方法
【專利摘要】本發明提供了一種選育高產超高產多抗小麥的方法，包括如下步驟：以抗病、高產的改良矮敗小麥群體A為母本，以03-50618為父本雜交，后以03-50618為輪回親本連續回交3代，選回交之后矮敗小麥中的可育株采用改進的改良系譜法連續多代自交選擇，直至篩選獲得符合育種目標的小麥新材料。本發明針對小麥豐產和高產品種存在的倒伏、適應性差、抗病性差等限制產量的技術瓶頸，通過親本篩選創制，對矮敗群體不斷進行改良，雜交重組優異基因、豐富遺傳基礎，提供了選育高產超高產多抗小麥的新途徑。
【專利說明】一種選育高產、超高產多抗小麥的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及育種技術，具體是一種選育高產超高產多抗小麥的方法。
【背景技術】
[0002]黃淮冬麥區，是我國小麥主產區。僅黃淮麥區小麥面積就占全國小麥面積的40%以上，產量占全國總產的45%以上。小麥是河南省最主要的糧食作物,作為第一種麥大省，常年播種面積為7500萬畝以上，約占全國麥播面積的1/5，育種目標主要應選育豐產、穩產、優質的小麥品種。要求根系發達，耐旱力好，抗冬季嚴寒，越冬性好，并且抗倒春寒。本省雖屬條銹病偶發區，但遇春雨較多氣候適宜，而南部麥區又有菌源時，種植感病品種就成災，因此，抗條銹病也就列為主要育種目標。抗白粉病、雪霉葉枯病、紋枯病應作為水澆地品種的重要育種目標。
[0003]由于我國人多地少，土地面積持續減少，小麥供需矛盾越來越突出。要滿足小麥消費不斷增長的需求，必須提高小麥產量，而小麥產量的提高最直接有效的途徑就是選育高產超高產小麥新品種。據統計，新品種對小麥產量增產的貢獻率在30.9%，年均貢獻率在I %左右，每次小麥新品種更替都會提聞單10%左右。因此，培育和推廣聞廣小麥新品種，大面積提高小麥單產水平，對穩定全國小麥總產、保證國家糧食安全具有重大意義。

【發明內容】

[0004]針對目前小麥 供需矛盾越來越突出的現狀，本發明提供一種選育高產超高產多抗小麥的方法。
[0005]一種選育高產超高產多抗小麥的方法，包括如下步驟:
[0006]以抗病、高產的改良矮敗小麥群體A為母本，以03-50618為父本雜交，后以03-50618為輪回親本連續回交3代，選回交之后矮敗小麥中的可育株采用改進的改良系譜法連續多代自交選擇，直至篩選獲得符合育種目標的小麥新材料。
[0007]所述03-50618為(周麥11/鄭98)的雜交F5代，作為品系已趨穩定。周麥11又名周麥11號、豫麥51，河南省周口地區農業科學研究所選育，國審麥20000007。鄭98又名鄭麥98，河南省農科院小麥所選育，豫審麥2002008。
[0008]所述抗病、高產的改良矮敗小麥群體A是由50個黃淮親本資源連續導入矮敗小麥群體所得，所述50個黃淮親本資源為:
[0009]河南親本資源:百農3217，79B1、寶豐7228、洛旱I號、豫麥13號、豫麥17號、豫麥18、周麥9號、豐優3號、百農62、豫麥34號、豫同243、周麥11號、百農64、溫麥6號、潔麥4號、蘭考906-4、內鄉188、新麥9號；
[0010]河北親本資源:冀麥26號、冀麥38號、石4185、冀5099 ；
[0011]山東親本資源:煙農15、煙農685、魯麥15、萊州953、魯麥21、濟南16號；
[0012]陜西親本資源:西安8號、小偃6號、陜229、陜優225、_5175、_628、_747 ；
[0013]江蘇親本資源:92R139、揚麥5號、揚麥158、徐州21號、徐州24號、淮麥18號、淮麥19號；
[0014]安徽親本資源:院麥19號、皖麥31號、皖麥33號；
[0015]本課題自主選育的小麥資源:85中33、中育3號、中育5號、中育6號。
[0016]所述抗病、高產的改良矮敗小麥群體A是由50個黃淮親本資源連續導入矮敗小麥所得，是指將上述50個黃淮親本資源花粉分別通過人工授粉的方式導入到矮敗小麥，混收種子，種植所收種子得到抗病、高產的改良矮敗小麥群體A。
[0017]所述分別通過人工授粉的方式導入到矮敗小麥，為將每個黃淮親本資源取4-5穗花粉導入到矮敗小麥中，每個矮敗小麥的穗接受I穗黃淮親本資源的花粉。
[0018]所述矮敗小麥為中國農業科學院作物所劉秉華研究員創制的具有矮桿基因標記的太谷核不育小麥。
[0019]所述符合育種目標為符合如下a)_d)中的一種或幾種:
[0020]a)產量穩定在畝產500公斤(含)以上；
[0021]b)對黃淮冬麥區主要病害以及主要自然災害有較好的抵抗能力；
[0022]c)抗倒伏性高于周麥18號或04中36的小麥；
[0023]d)耐逆性高于周麥18號或04中36的小麥。
[0024]所述周麥18號為河南省和黃淮南片麥區對照品種，其抗病性，抗倒性和耐逆性好，高產穩產；04中36為弱春性品種，綜合抗性好，高產穩產，尤其耐倒春寒能力突出。
[0025]周麥18號，河南省周口市農科院選育，2004年通過河南省審定，豫審麥2004008，2005年通過國家審定，國審麥2005006。
[0026]04中36，中國農業科學院棉花研究所小麥室選育，2006年通過河南省審定，豫審麥 2006019。
[0027]其中，b)所述黃淮冬麥區主要病害為小麥白粉病、小麥條銹病、小麥葉銹病、小麥葉枯病、小麥紋枯病、小麥赤霉病中的一種或幾種；主要自然災害為寒、旱、后期干熱風中的一種或幾種。
[0028]所述小麥白粉病由禾本科布氏白粉病(Blumeria f.sp.tritici)引發,所述小麥條銹病由條形柄銹菌(Puccinia striiformis)引發,所述小麥葉銹病由小麥隱惹柄銹菌(Puccinia recondite)引發，所述小麥葉枯病由細交鏈抱(Aternariatennis Nees)和麥類根腐德氏霉(Drechslerasoro Rinana(Sacc) Subram Jain)引發，所述小麥紋枯病由禾谷絲核菌(Rizoctonia cerealis)引發,所述小麥赤霉病由禾谷鐮孢(F.graminearum)引發。
[0029]所述連續多代自交為自交5代(含)以上。
[0030]所述改進的改良系譜法，具體步驟如下:
[0031]DF1選擇可育單株自交得到F2種子；
[0032]2)種植F2代植株性狀分離，選擇可育單株自交得到F3種子；
[0033]3)按穗穴改良系譜法分系系統種植F3代植株，選取抗條銹病、白粉病、抗倒伏高于周麥18號或04中36的穗系自交得到F4種子；
[0034]4)種植F4代植株選取穗系自交得到F5種子；
[0035]5)穗行小區種植F5代進行鑒定，選取產量、抗病性、抗倒伏性高于F4代植株的穗系，自交得到F6種子；
[0036]6)種植F6R穗行進行小麥品系產量比較試驗，同時進行異地鑒定，選取產量、抗寒性、抗病性、適應性高于F5代植株的穗行系，定為品系。
[0037]步驟6)所述所述異地鑒定的異地為一個與原基地差異較大的有代表性的地區，具體為頻發春季凍害區、頻發干熱風區、高產性好的地區。
[0038]所述頻發春季凍害區是指初春(一般是3月)氣候多變。如果冷空氣較強，可使氣溫猛降至10°c以下，甚至雨雪天氣。
[0039]所述頻發干熱風區為小麥生育期內干熱風日數在10天以上，出現頻率在15%以上，具體為小麥生育期內干熱風日在10天以上，頻率在15%以上。
[0040]所述高產性好為常年畝產均在500公斤以上。
[0041]本發明還提供所述選育高產超高產多抗小麥的方法在小麥育種中的應用。
[0042]本發明的有益效果是:
[0043]本發明針對小麥豐產和高產品種存在的倒伏、適應性差、抗病性差等限制產量的技術瓶頸，通過親本篩選創制，對矮敗群體不斷進行改良，雜交重組優異基因、豐富遺傳基礎，通過前期對單株繁茂性的強化選擇，中期強化莖桿質量、后期強化葉片功能和室內全面考察籽粒性狀的全生育期選擇方法提高個體質量、擴大群體數量，提高產量，通過接近穩定的品系進行異地鑒定，增強穩產、適應性，建立起一套涵蓋育種目標確立、親本創造、組合配制、田間選擇、產量鑒定、異地鑒定、品種參試、品種審定、申請保護整個育種過程的高產超高產抗病育種技術體系，技術路線明確，種植方法先進，選擇方法科學先進，新穎、實用，尤其對試驗土地緊張的當今，具體為以抗病、高產的改良矮敗小麥群體為受體，以03-50618為供體，運用穗穴改良系譜法選育得到07中40，該品系產量突出，抗病性、抗逆性均表現較強。
【具體實施方式】
[0044]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0045]實施例1
[0046]07中40是以抗病、高產的改良矮敗小麥群體A為母本，以03-50618為父本雜交，后以03-50618為輪回親本連續回交3代，選回交之后矮敗小麥中的可育株采用改進的改良系譜法連續多代自交選擇，于2007年選育成的高產、抗病、抗逆的小麥新材料。
[0047]所述03-50618為(周麥11/鄭98)的雜交F5代，作為品系已趨穩定。周麥11又名周麥11號、豫麥51，河南省周口地區農業科學研究所選育，國審麥20000007。鄭98又名鄭麥98，河南省農科院小麥所選育，豫審麥2002008。
[0048]改良矮敗小麥群體A是由50個黃淮親本資源連續導入矮敗小麥群體所得，所述50個黃淮親本資源具體來源如下:
[0049]百農3217，河南省百泉農業專科學校選育，1981河南省作物農作物品種審定委員會通過認定。
[0050]79B1，又名豫麥I號，河南農學院選育，1983年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0051]寶豐7228，又名豫麥2號，河南省寶豐縣農業科學站選育，1983年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0052]洛旱I號，又名豫麥8號，河南省洛陽地區農科所選育，1985年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0053]豫麥13號，又名鄭州891，河南省農科院小麥研究所選育，1989年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0054]豫麥17號，又名內鄉182，河南省內鄉縣農業科學試驗站選育，1990年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0055]豫麥18號，又名矮早781，徐才智和偃師縣科委選育，1990年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0056]周麥9號，又名豫麥21號，河南省周口地區農科所選育，1992年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0057]豐優3號，又名豫麥47號，河南省農業科學院院選育，1993年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0058]百農62，又名豫麥32號，河南省職業技術師范學院小麥育種中心選育，1994年經河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0059]豫麥34號，又名鄭農7號，河南省鄭州市農科所選育，1994年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0060]豫同243，又名豫麥43號，河南省科學院選育，1996年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0061]周麥11號，又名豫麥51號，河南省周口地區農科所選育，1998年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0062]百農64，又名豫麥54號，河南省職業技術師范學院小麥育種中心選育，1998年經河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0063]溫麥6號,又名豫麥49號,河南省溫縣農科所選育，1998年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0064]漯麥4號，又名豫麥57號，河南省漯河市農科所選育，1999年河南省作物農作物品種審定委員會過審定。
[0065]蘭考906-4，又名豫麥66號，河南省豫東農作物品展中心和中國農科院遺傳所合作選育，2000年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0066]內鄉188，又名豫麥70號，河南省內鄉縣農業科學試驗站選育，2000年經河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0067]新麥9號，又名豫麥69號，河南省新鄉市農科所選育，2000年河南省作物農作物品種審定委員會審定。
[0068]冀麥26號,又名石82-5201,河北省石家莊地區農科所選育，1988年河北省作物農作物品種審定委員會審定。
[0069]冀麥38號，河北省石家莊市農業科學研究所選育，1994年河北省作物農作物品種
審定委員會審定。
[0070]石4185，河北省石家莊市農業科學研究所選育，1997年河北省作物農作物品種審
定委員會審定。
[0071 ] 冀5099，河北省農林科學院選育，1998年河北省作物農作物品種審定委員會審定。[0072]煙農15，山東省煙臺地區農業科學研究所選育，1982年山東省作物農作物品種審定委員會通過認定。
[0073]煙農685，山東省煙臺地區農業科學研究所選育，1982年山東省作物農作物品種審定委員會通過認定
[0074]魯麥15，山東農業大學選育，1990年山東省作物農作物品種審定委員會審定。
[0075]萊州953，山東省萊州市農業科學研究所選育，1994年山東省作物農作物品種審
定委員會審定。
[0076]魯麥21，又名煙886059，山東省煙臺市農業科學院選育，1996年山東省作物農作物品種審定委員會審定。
[0077]濟南16號，山東省農業科學院選育，1998年山東省作物農作物品種審定委員會審定。
[0078]西安8號，陜西省西安市農科所選育。
[0079]小偃6號，西北植物研究所選育，1981年陜西省農作物品種審定委員會審定。 [0080]陜229，又名正陜229，陜西省農業科學院糧作所選育，1993年陜西省農作物品種
審定委員會審定。
[0081]陜優225，陜西省農科院糧作選育，1992年陜西省農作物品種審定委員會審定。
[0082]N95175，小簇麥新種質，西北農林科技大學吉萬全課題組創制。
[0083]N9628,小麥新種質，西北農林科技大學吉萬全課題組提供創制。
[0084]N9747,小麥新種質，西北農林科技大學吉萬全課題組創制。
[0085]92R139，小麥-簇毛麥新種質，南京農業大學陳佩度課題組創制。
[0086]揚麥5號,江蘇省里下河地區選育，1986年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0087]揚麥158，江蘇省里下河地區選育，1993年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0088]徐州21號，又名徐州2111，江蘇省徐淮地區徐州農科所選育，1986年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0089]徐州24號，江蘇省徐州農科所選育，1994年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0090]淮麥18號，又名淮陰9628，江蘇徐淮地區淮陰農科所選育，1994年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0091]淮麥19號，又名淮核9704，江蘇省淮安市農業科學研究院所選育，2001年江蘇省農作物品種審定委員會審定。
[0092]皖麥19號，又名皖宿8802，安徽省宿縣地區農科所選育，1994年安徽省農作物品種審定委員會審定。
[0093]皖麥31號，又名安徽13，安徽省農科院作物所選育，1997年安徽省農作物品種審定委員會審定。
[0094]皖麥33號，又名安農8729-10，安徽農業大學選育，1997年安徽省農作物品種審定
委員會審定。
[0095]85中33，中國農業科學院棉花研究所小麥玉米室選育，1981河南省作物農作物品種審定委員會通過認定。
[0096]中育3號,又名89中103,中國農業科學院棉花研究所小麥室選育，1994年河南省作物農作物品種審定委員會通過認定。[0097]中育5號，中國農業科學院棉花研究所小麥室選育，2001年河南省作物農作物品種審定委員會通過審定。
[0098]中育6號，中國農業科學院棉花研究所小麥室選育，2001年全國農作物品種審定
委員會審定。
[0099]所述抗病、高產的改良矮敗小麥群體A是由50個黃淮親本資源連續導入矮敗小麥所得，是指將上述50個黃淮親本資源花粉分別通過人工授粉的方式導入到矮敗小麥，混收種子，種植所收種子得到抗病、高產的改良矮敗小麥群體A。
[0100]所述分別通過人工授粉的方式導入到矮敗小麥，為將每個黃淮親本資源取4-5穗花粉導入到矮敗小麥中，每個矮敗小麥的穗接受I穗黃淮親本資源的花粉。
[0101]所述矮敗小麥為中國農業科學院作物所劉秉華研究員創制的具有矮桿基因標記的太谷核不育小麥。
[0102]1.育種目標針對黃淮南片冬麥區小麥品種在產量、抗倒性、抗病性等方面存在的問題，強調選育高產與穩產相結合的新品種，要求選育的材料產量水平能穩定在畝產500公斤以上并且具有畝產600公斤的潛力。抗逆力上要求對黃淮冬麥區主要病害(如小麥白粉病、小麥條銹病、小麥葉銹病、小麥葉枯病、小麥紋枯病、小麥赤霉病等病害)以及主要自然災害(如寒、旱、后期干熱風)有較好的抵抗能力，抗倒伏性高，耐逆性高；生態型要求以半冬性為主，對區域和播期適應范圍廣；在產量結構上，根據本地區分蘗和穗分化期長，灌漿期短的兩長一短特點，注意選育成穗數較多，穗粒數中等，穗數與穗粒數自動調節能力較強，千粒重中等而穩定均衡發展的經濟系數較高的中桿中穗類型。
[0103]2.親本選配以生態類型不同，遺傳基礎豐富的抗病、高產的改良矮敗小麥群體A為母本，用抗性好的03-50618花粉導入(以人工授粉的方式)，以03-50618連續回交3代，之后采用改良系譜法進行后代選擇。周麥11/鄭98的雜交一代表現為抗病、抗逆性強，株高適中，株葉型好，早熟。
[0104]3.后代選擇采用改進的改良系譜法，在選擇上有三個特點，一是改株行為穗穴、穗行種植，擴大了世代群體；f2代選擇單株，f3、f4代選擇單穗，成倍增加了優中選優的中選系統數，增加了選擇機率。二是增加鑒定圃的系統，更有利于優中選優。三是多點鑒定選擇適應性廣的品系。
[0105]2006年在回交之后的矮敗小麥F1中選擇可育單株，2007年種植F2代，選擇農藝性狀好，抗病，熟期適中，穗型長方的中選7個可育單株；F3代種穗穴選穗，增加各世代入選量和抗病性選擇，2008年F3代種植7個單株35個穗系，選出60個單穗(后每個單穗中成一個穗系)種成F4代。2010年F4代選出32個單穗(后每個單穗中成一個穗系)。2011年F5代選出5個穗系升入鑒定圃(在安陽市中國農業科學院棉花研究所試驗農場)進行小麥品系產量比較試驗，暫定名07中40，同時在許昌進行抗病及適應性鑒定，表現為高抗條銹病，中抗葉銹、葉枯病，適應性好。在早代嚴格選擇質量性狀(如早熟性、株高、抗逆性等)的基礎上，高代多選系統參加鑒定，以產量高低來決選，選出I個穗系定為品系。
[0106]2011-2012度年參加本室鑒定比較試驗折合畝產624公斤，比對照周麥18增產
3.68%。
【權利要求】
1.一種選育高產超高產多抗小麥的方法，其特征在于，包括如下步驟: 以抗病、高產的改良矮敗小麥群體A為母本，以03-50618為父本雜交，后以03-50618為輪回親本連續回交3代，選回交之后矮敗小麥中的可育株采用改進的改良系譜法連續多代自交選擇，直至篩選獲得符合育種目標的小麥新材料。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗病、高產的改良矮敗小麥群體A是由50個黃淮親本資源連續導入矮敗小麥所得。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述符合育種目標為符合如下a)-d)中的一種或幾種: a)產量穩定在畝產500公斤(含)以上； b)對黃淮冬麥區主要病害以及主要自然災害有較好的抵抗能力； c)抗倒伏性高于周麥18號或04中36的小麥； d)耐逆性高于周麥18號或04中36的小麥。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，b)所述黃淮冬麥區主要病害為小麥白粉病、小麥條銹病、小麥葉銹病、小麥葉枯病、小麥紋枯病、小麥赤霉病中的一種或幾種；主要自然災害為寒、旱、后期干熱風中的一種或幾種。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述連續多代自交為自交5代(含)以上。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述改進的改良系譜法，具體步驟如下: 1)F1選擇可育單株自交得到F2種子； 2)種植F2代植株性狀分離，選擇可育單株自交得到F3種子； 3)按穗穴改良系譜法分系系統種植F3代植株，選取抗條銹病、白粉病、抗倒伏高于周麥18號或04中36的穗系自交得到F4種子； 4)種植F4代植株選取穗系自交得到F5種子； 5)穗行種植F5代，選取產量、抗病性、抗倒伏性高于F4代植株的穗系，自交得到F6種子; 6)種植F6代穗行進行小麥品系產量比較試驗，同時進行異地鑒定，選取產量、抗寒性、抗病性、適應性高于F5代植株的穗行系，定為品系。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟6)所述異地鑒定的異地為一個與原基地差異較大的有代表性的地區，具體為頻發春季凍害區、頻發干熱風區、高產性好的地區。
8.權利要求1~7任一項所述選育高產超高產多抗小麥的方法在小麥育種中的應用。
【文檔編號】A01H1/02GK103975845SQ201410197150
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】閆素紅, 李偉, 楊兆生, 劉旭 申請人:中國農業科學院棉花研究所