專利名稱：一種k型溫敏雄性不育小麥的育種方法
技術領域：
本發明屬于農業領域，特別涉及一種K型溫敏雄性不育系的育種方法。
背景技術：
雜種優勢是一種普遍的生物學現象，已經被廣泛地用于玉米、水稻和油菜等作物以提高農業產量(Duvick 1999)。雄性不育由于在優勢利用中的使用，使之在農業生產中呈現了的巨大經濟效益。目前為止，對雜交小麥種子生產的探索也只局限在基于三系系統的細胞質(或核)雄性不育系和化學雜交劑的使用(McRael985; Pickettl993; Jordaanl996; Edwards 2001;Mahajan et al.2001 )。然而，小麥細胞質雄性不育性的三系應用具有費時、遺傳資源狹窄、不良的細胞質效應、復雜的恢復機制等問題(Kaul 1988)。化學雜交劑由于其成本費用、種子發芽率降低及可能的藥劑殘留而限制其在雜交制種中的使用。近來基于溫光型的小麥雄性不育系的兩系系統由于可自交繁殖，從而使其進一步使用簡便、成本低廉而被廣泛地用于雜交小麥生產(何覺民等1994 ;趙昌平等1999 ;Murai2001)。D2型光敏細胞質小麥雄性不育系性首先考慮在雜交小麥選育中的潛力，但其有狹窄的育性恢復和較低的異交結實率(Sasakuma and Ohtsuka 1979;Murai and Tsunewaki1993;吳郁文1995;何覺民等1999 ；Murai 2001);光(溫)敏雄性不育小麥系C49S(在12.5°C或以下溫度雄性不育)、ES系列(在11.5或短日長雄性不育)被報道，由于它們較低的敏感溫度或較短的臨界日長的限制，使它們在中國小麥主產區不能表現完全雄性不育(何覺民1992 ;譚昌華1992 ;張建奎2003)。因為這些限制，這些系統不能廣泛地用于雜交小麥生產應用。另外，雖然溫光型小麥細胞質(或核)雄性不育系的選育為雜交小麥種子的生產提供條件，然而傳統的雜交小麥種子生產方法的缺點逐漸顯露，如較低的異交結實率使之成為生產的一大障礙。問題有很多方方面，如雄性不育親本和保持系、恢復系間距離，花粉傳遞的距離等(A.PH.Devries 1971)，這將進一步增加雜交小麥種子的生產的復雜性及成本，從而進一步限制雜交小麥的生產應用。
發明內容
本發明的目的就是解決“三系法”小麥雜種優勢利用途徑中存在的不育系恢復源少、繁制種程序復雜等問題，提供一種利用KTM116A配制兩系雜交小麥的方法。為了實現本發明的目的，擬采用如下技術方案:本發明一方面涉及一種一種K型溫敏雄性不育小麥的育種方法，其包括如下步驟:(1)K型小麥溫敏雄性不育系KTM3315A作為母本與普通小麥品系116B作為父本雜交，雜交F1代檢查植株的育性，篩選不育的F1代植株，以此F1作為母本繼續用上述的父本116B回交，獲得BCF1后，篩選雄性不育株；(2)開花后，將BC1F1每一不育單株中一個較小初級分蘗被套袋，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，該階段日平均溫度高于20°C，淘汰次級分蘗穗不育的單株，收獲次級分蘗雄性可育穗；(3)次級分蘗雄性可育穗，重復(2)過程，經過3次剪穗再生分蘗自交，即可篩選到理想的K型溫敏雄性不育系KTMl 16A。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，可用于兩系雜交小麥種子生產。
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。KTM3315A (課題組提供):K型溫敏細胞質雄性不育小麥，半春性、早熟、高桿(株高82cm左右)，葉色深綠，莖生葉片中等偏大；莖桿粗壯堅韌，抗倒伏能力強；株型緊湊，穗層厚齊；穗長方形，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。116B (市售可得):常規普通小麥品系，半春性、早熟、矮桿(株高45cm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45粒左右，千粒重50g左右。以“116B”(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116B雜交，F1代植株的育性為雄性不育，以116B為輪回親本與F1雜交得BC1F1，將BC1F1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KTMl 16A，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KTM116A主要特征特性:半春性、早熟、矮桿(株高55cm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45粒左右，千粒重45g左右。KTM116A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，KTM116A均表現矮桿、早熟、多蘗、廣適多抗，不育期長而穩定；但反季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。KTMl 16A的繁殖技術:利用KTMl 16A溫敏特性，在不同生態區選擇最佳播種期來實現。(I)在黃淮冬麥區的播種期(陜西楊凌3月6日左右、隴縣6月10日左右)；云貴川冬麥區(貴州省貴陽6月28日至7月11日)。(2)繁殖不設隔離帶，抽穗至開花期，嚴格去雜。收獲后注意防雜保純。KTMl 16A配制雜交種的方法:利用KTMl 16A在較低溫度條件下不育的特性，通過以下步驟來實現。(I)以KTM116A為母本，在中國一些麥區傳統的小麥播種季節，如黃淮冬麥區10月6日左右，云貴川冬麥區11月8日左右、西北春麥區4月12月左右和東北春麥區4月12日左右。株高高于母本IOcm左右的父本以10-15%的比例混進不育系同期播種。(2)待父本開花7-10天后，統一剪除父本穗，成熟后收獲不育系所接種子，既為雜交小麥生產用種。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書 所限定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種K型溫敏雄性不育小麥的育種方法，其包括如下步驟: (1)K型小麥溫敏雄性不育系KTM3315A作為母本與普通小麥品系116B作為父本雜交，雜交F1代檢查植株的育性，篩選不育的F1R植株，以此F1作為母本繼續用上述的父本116B回交，獲得BCF1后，篩選雄性不育株； (2)開花后，將BC1F1每一不育單株中一個較小初級分蘗套袋，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，該階段日平均溫度大于20°C，淘汰次級分蘗穗不育的單株，收獲次級分蘗雄性可育穗； (3)種植次級分蘗雄性可育穗，重復(2)的過程，經過3次剪穗再生分蘗自交，即可篩選得到K型溫敏雄性不育系。`
全文摘要
本發明公開了一種K型溫敏雄性不育小麥的育種方法，該方法以K型細胞質溫敏雄性不育小麥KTM3315A作為母本與普通小麥品系116B作為父本雜交，經過回交和自交篩選到理想的K型溫敏雄性不育系KTM116A。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，可用于兩系雜交小麥種子生產。
文檔編號A01H1/02GK103098702SQ20131001991
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