專利名稱：一種快速選育k型小麥溫敏雄性不育系的方法
技術領域：
本發明屬于農業領域，特別涉及一種快速選育K型小麥溫敏雄性不育系的方法。
背景技術：
作物雜種優勢是一種生物學現象，已先后在很多作物上實現了雜種優勢利用，如玉米、水稻、油菜、高粱等。雄性不育已成為雜種優勢利用的主流。目前作物雜種優勢利用途徑主要為三系和化殺途徑，但由于技術繁瑣、成本較高的限制，使兩系在作物雜種優勢利用中初見端倪，如D2型、C49和ES系列，但是由于它們的溫度或光照的要求過低，不能在中國的小麥主產區完全雄性不育，因此限制了其生產利用。小麥近緣種斯卑爾脫小麥(Tritium machaL.),在其IB染色體短臂上攜帶有一個K型[粘果山羊草(Aegilops kotschyi)細胞質小麥雄性不育系]隱性恢復基因rfv^和一個T型(提莫菲維(T.timopheevil)細胞質小麥雄性不育系)的顯性恢復基因Rf3，二基因的交換值為16.54%。當將斯 卑爾脫小麥的基因組導入粘果山羊草細胞質中，隱性恢復基因rfVlm不影響細胞質雄性不育基因的表達，因此所獲得的系在粘果山羊草背景下表現完全雄性不育；然而，當導入提莫菲維小麥細胞質中時，所得的系由于T型顯性基因的存在，在提莫菲維小麥細胞質背景下表現育性恢復。根據該特點，何蓓如等于1990年在陜西楊凌將T型小麥雄性不育系I763A(遺傳組成為TfVrf3Rfv1RfV1提莫菲維小麥細胞質)和莫迦小麥(遺傳組成Rf^RfVffV^rfVi111)雜交、回交，獲得一個同時含有Rf3和Tfv1-或Rfv1基因的基礎材料，該基礎材料的遺傳組成為Rf3Rf3rfVlmrfVlm或Rf3Rf3rfVlmrfVlm莫菲維小麥細胞質背景，基礎材料的育性表現雄性可育，所以T型主效顯性恢復基因Rf3作為篩選K型小麥主效隱性恢復基因rfVlm或Rfv1的遺傳標記。1998年該基礎材料與常規優良小麥材料雜交，同時與K型小麥雄性不育系K3315A雜交，并回交獲得6個回交世代。1999年根據回交后代的育性表現判斷基礎材料的遺傳組成，6個回交后代中有兩個回交世代表現完全雄性不育，說明該基礎材料的遺傳組成為Rf3Rf3rfVlmrfVlm，則從每個回交世代選擇3_5株繼續與K3315A連續回交，同時該材料單株自交，獲得14個雄性不育株，該不育單株進行楊凌春播育性鑒定，僅有一個單株具有春播可育的特性。由此于2003年建立一種選育適應黃淮麥區的小麥溫敏雄性不育系的方法，利用該方法選育了一批小麥溫敏雄性不育系。K型小麥雄性不育系KTM3315A和保持系TM3315B的選育過程該方法雖然在一定程度上可以獲得溫敏小麥雄性不育系，如KTM3315A、KTM621A、KTM763A和KTM641A等，并用播期試驗和異地試驗證明了它們的溫敏特性。但是在選育上技術難度較大，選育過程繁瑣，不易掌握；選育年限較長(> 13年)、費時、費力；成功率較低(<7%)，因而成本較高。如何快速選育勢在必行
發明內容
本發明的目的是提供一種改進的K型小麥溫敏不育系的選育方法。該方法取代傳統的小麥溫敏不育系的選育方法，由原來13年降低為5年選育；其操作簡便，可降低選育成本、提高K型小麥溫敏雄性不育系的選育效率。本發明一方面涉及一種K型溫敏雄性不育系的育種方法，其包括如下步驟:(I )K型小麥溫敏雄性不育系KTM3315A作為母本與小麥品系D2504作為父本雜交，F1自交得F2，F2代篩選雄性不育株；(2)將每一不育單株中一個較小初級分蘗被套袋后，剪除其余初級分蘗和主莖；通過施肥和灌水的后期管理，新的次級分蘗形成，檢查次級分蘗的育性，收獲雄性可育的次級分蘗穗，淘汰次級分蘗雄性不育的單株；(3)雄性可育株經過3次剪穗再生分蘗自交，即可篩選到K型溫敏雄性不育系KTMD2504A。通過本發明的育種方法所篩選的溫敏型小麥細胞質雄性不育材料，在較低溫度條件下(<18°C )表現雄性不育，較高溫度條件下(>20°C )表現育性恢復。
:
圖1 =K型小麥雄性不育系KTM3315A和保持系TM3315B的選育過程。
具體實施方式
:以下，結合一些實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明并不局限于這些具體的實施例。實施例1 將K型恢復系D2504轉換為K型溫敏小麥雄性不育系2000年以“D2504”(市售可得)為父本、“KTM3315A”(課題組提供)為母本，在傳統的小麥生長季節，如陜西楊凌秋播，將該類型溫敏細胞質雄性不育系KTM3315A與早熟、矮桿的小麥品系D2504雜交,F1代植株的育性為雄性可育，F1自交得F2, F2代篩選雄性不育株；將每一不育單株中一個較小初級分蘗被套袋后，剪除其余初級分蘗和主莖；通過施肥和灌水的后期管理，新的次級分蘗形成，淘汰次級分蘗穗不育的單株，收獲次級分蘗雄性可育穗，后續經過3次自交，即可篩選到理想的K型溫敏雄性不育系KTMD2504A(表1)，該不育系在傳統小麥生長季節表現雄性不育，而反季節(敏感期處在較熱的環境條件)表現育性恢復的優良小麥溫敏雄性不育系。雄性不育系KTMD2504A主要特征特性:半春性、早熟、矮桿(株高50cm左右)，葉色深綠，莖生葉片中等偏小；莖桿粗壯堅韌，抗倒伏能力強；株型緊湊，穗層厚齊；穗長方形，上部小穗較密，多花。籽粒白色，長圓形，白粒角質，粒飽質好；穗粒數50粒左右，千粒重45g左右。KTM D2504A屬溫敏型小麥細胞質雄性不育材料，在較低溫度條件下(<18°C)表現雄性不育，較高溫度條件下(>20°C )表現育性恢復，育性與光照時數相關不顯著，主要受溫度影響。該不育基因的表達主要受核內主效恢復基因rfVlm的影響。在不育條件下該基因無功能，不影響雄性不育基因的表達而表現不育，在可育條件下該基因具有顯性恢復基因的功能，影響雄性不育基因的表達而表現可育。其敏感期為小孢子發育早期。在黃淮冬麥區、云貴川冬麥區、西北春麥區和東北春麥區傳統的小麥生長季節生態鑒定，KTM D2504A均表現矮桿、早熟、多蘗、廣適、多抗，不育期長而穩定；而在反季節播種，表現異交結實率高的
特點。同時經過多年組合組配試驗發現利用該溫敏小麥雄性不育系具有較高的配合力，應
用潛力較大(表2)。表12006年在陜西楊凌不同剪穗期處理下，K3315A和KTMD2504A的自交結實率
權利要求
1.一種快速選育K型小麥溫敏雄性不育系的方法，其包括如下步驟: (1)K型小麥溫敏雄性不育系KTM3315A作為母本與小麥品系D2504作為父本雜交，F1自交得F2，F2代篩選雄性不育株； (2)將每一不育單株中一個較小初級分蘗被套袋后，剪除其余初級分蘗和主莖；通過施肥和灌水的后期管理，新的次級分蘗形成，檢查次級分蘗的育性，收獲雄性可育的次級分蘗穗，淘汰次級分蘗雄性不育的單株； (3)雄性可 育株 經過3次剪穗再生分蘗自交，即可篩選到K型溫敏雄性不育系。
全文摘要
本發明公開了一種快速選育K型小麥溫敏雄性不育系的方法，該方法以K型小麥溫敏雄性不育系KTM3315A作為母本與小麥品種D2504作為父本雜交，經過剪穗再生分蘗自交以致篩選到理想的K型溫敏小麥雄性不育系。所篩選的溫敏型小麥細胞質雄性不育材料KTM D2504A。所篩選的溫敏型小麥細胞質雄性不育材料，在較低溫度條件下(<18℃)表現雄性不育，較高溫度條件下(>20℃)表現育性恢復。
文檔編號A01H1/02GK103098701SQ20131001967
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者宋喜悅, 張玲麗 申請人:西北農林科技大學