一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于小麥育種技術領域，尤其設及一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件 的創制方法。
【背景技術】
[0002] 小麥是世界上分布最廣、種植面積最大、總產量第二、貿易額最多、營養價值最高 的糧食作物之一，各小麥主產國對小麥品種改良歷來十分重視。但隨著小麥生產的集約化 和現代化，栽培小麥的遺傳基礎日趨狹窄，受環境和生物脅迫也更加嚴重，種質資源貧乏已 成為普通小麥育種取得突破性進展的主要瓶頸。小麥野生近緣植物中蘊含著豐富的基因資 源。目前，已從小麥近緣種屬中發現了很多與品質、抗病、抗蟲、抗逆相關的基因，多數已通 過遠緣雜交和染色體工程的方法導入到小麥背景中。運些新種質為進一步培育新品種（品 系）和中間材料奠定了堅實的基礎。
[0003] 簇毛麥作為小麥的野生近緣物種，對白粉病、誘病、眼斑病及梭條花葉病等多種病 害都具有較高抗性，同時還有密穗多花、抗寒耐旱、巧粒蛋白質含量高等優良特性。小麥和 簇毛麥遠緣雜交后，通過細胞遺傳學操作，在后代中選育雙二倍體、異附加系、異代換系和 易位系，有助于更好地在小麥遺傳改良中利用簇毛麥的有益基因。運對于提升長江中下游 小麥育種創新能力，培育優質、抗病小麥新品種十分必要。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種將外源優質、抗白粉病基 因轉育到長江中下游麥區主推品種鎮麥168、鎮麥8號中，使其針對本麥區生產條件和影響 小麥生產的主要病害、品質改良等因素，具有區域特色的小麥育種元件創制方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明是通過W下的技術方案來實現的：
[0006] 一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，包括如下步驟：
[0007] (1)選擇攜帶簇毛麥抗白粉病基因化21的小麥作母本，選擇鎮麥168或鎮麥8號 作父本，將母本與父本進行有性雜交得到Fi; 陽00引 似將Fi與母本先連續回交6次再自交1次，得到BC5尸2;
[0009] (3)利用根尖細胞有絲分裂中期染色體基因組原位雜交技術（GISH)挑選BC5F2中 具有外源染色體導入并且為純合易位染色體的單株；
[0010] (4)利用步驟3)得到的單株自交1次，獲得優質抗白粉病新品系鎮10218。
[0011] 進一步地所述母本為南京農業大學細胞遺傳所育成的攜帶簇毛麥抗白粉病基因 化21的頂端小片段易位系Njl或小片段中間插入易位系Nj2。
[0012] 進一步地所述小片段易位系Njl或Nj2選用環境耐受性提高、蛋白質含量增加、高 抗白粉病的小麥種子。
[0013] 進一步地所述鎮麥168選用千粒重高、巧粒飽滿度好、感白粉病的種子。
[0014] 有益效果：與現有技術相比，本發明的優點在于：
[0015] 1)高抗白粉病。通過抗病性鑒定、基因組原位雜交（GISH)等方法鑒定了攜帶簇毛 麥抗白粉病基因pm21小片段易位系的身份信息，在大棚白粉病人工接種條件下，表現出高 抗白粉病；
[0016] 2)改良輪回親本的加工品質。品質分析發現巧粒粗蛋白含量、全麥粉濕面筋含量、 穩定時間、巧粒硬度及沉降值均顯著高于兩個小片段易位系，與強筋小麥鎮麥168相當，高 于中筋小麥鎮麥8號；
[0017] 3)主要農藝性狀較為協調。經與兩個小片段易位系和鎮麥農藝性狀的對比分析， 株高、每株有效穗數、穗長、每穗小穗數、每穗粒數和千粒重明顯優于小片段易位系。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的育種流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合實例對本發明作進一步的詳細說明。
[0020] 本發明中的父母本均為公開的能購買到的。 陽OW 實施例1
[0022] 一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，包括W下步驟：如圖1所示，
[0023] (1)根據育種目標的要求，選擇南京農業大學細胞遺傳所育成的攜帶簇毛麥抗白 粉病基因化21的頂端小片段易位系Njl作母本，鎮江農業科學院選育的國審優質強筋紅皮 小麥鎮麥168號作父本，將兩者進行有性雜交得到Fi;
[0024] 似雜種Fi與小片段易位系Njl先連續回交6次，然后自交1次，W保持輪回親本 的優良抗性，打破基因連鎖、擴大基因重組，得到BC井2群體；
[00巧](3)對步驟（2)群體單株利用根尖細胞有絲分裂中期染色體基因組原位雜交技術 (GISH)，篩選包含外源小片段W及是純合易位染色體的單株。
[00%] (4)將步驟（3)獲得的單株自交1次，獲得農藝性狀較為協調的小麥優質抗白粉病 育種元件鎮10218。
[0027] 實施例2
[0028]與實施例1基本相同，所不同的是選擇南京農業大學細胞遺傳所育成的攜帶簇毛 麥抗白粉病基因化21的小片段中間插入易位系Nj2作母本，鎮江農業科學院選育的國審優 質中筋小麥鎮麥8號作父本。
[0029] 實施例3
[0030] 與實施例1基本相同，所不同的是選擇南京農業大學細胞遺傳所育成的攜帶簇毛 麥抗白粉病基因化21的小片段中間插入易位系Nj2作母本，鎮江農業科學院選育的國審優 質強筋紅皮小麥鎮麥168號作父本。 陽0川實施例4
[0032]與實施例1基本相同，所不同的是選擇南京農業大學細胞遺傳所育成的攜帶簇毛 麥抗白粉病基因化21頂端小片段易位系Njl作母本，鎮江農業科學院選育的國審優質中筋 小麥鎮麥8號作父本。
[0033] 下面是新育種元件鎮10218的優點：
[0034] 1、高抗白粉病。在大棚白粉病人工接種條件下，表現出高抗白粉病。
[0035] 鑒定方法：根據嚴重度和葉位病級判斷，嚴重度劃分標準：根據發病葉片上白粉 病菌絲層覆蓋葉片面積占葉片總面積的百分率，按1 %、5 %、10 %、20 %、40 %、60 %、80 %、 100%共8個等級劃分，對于等級之間的病情取其接近值，雖已發病但嚴重度低于1%，按 1%記（表1);根據小麥白粉病下重上輕，自下而上的發生危害規律，將植株由下而上劃分 為9個相等的區段，按不同高度病葉（或穗）的嚴重度程度來確定病級。田間偶有前期發 病，只是后期才在麥株上部葉片或穗（芒）上出現癥狀，而下部葉片無明顯癥狀的情況，貝U 根據嚴重度的不同，參照葉位病級降2-4級定級（表2)。
[0036] 表1小麥白粉病葉位病級分級標準表
[0037]
陽03引表2小麥白粉病田間抗性評價標準表
[0039]
[0040] 2、良好的加工品質。巧粒粗蛋白含量、全麥粉濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數 及沉降值均顯著高于兩個小片段易位系，與強筋小麥鎮麥168相當，高于中筋小麥鎮麥8 號。
[0041] 品質測定：
[0042]
[0043] 3、主要農藝性狀較為協調。經與兩個小片段易位系和鎮麥農藝性狀的對比分析， 株高、每株有效穗數、穗長、每穗小穗數、每穗粒數和千粒重明顯優于小片段易位系。 W44] 農藝性狀測定：
[0045]
[0046] 本發明按照上述實施例進行了說明，應當理解，上述實施例不W任何形式限定本 發明，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 選擇攜帶簇毛麥抗白粉病基因Pm21的小麥作母本，選擇鎮麥168或鎮麥8號作父 本，將母本與父本進行有性雜交得到F1; (2) 將F1與母本先連續回交6次再自交1次，得到BC 5F2; (3) 利用根尖細胞有絲分裂中期染色體基因組原位雜交技術挑選BC5F2中具有外源染 色體導入并且為純合易位染色體的單株； (4) 利用步驟（3)得到的單株自交1次，獲得優質抗白粉病新品系鎮10218。2. 根據權利要求1所述的一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，其特征 在于，所述母本為攜帶簇毛麥抗白粉病基因Pm21的小片段易位系Nj 1或Nj2。3. 根據權利要求2所述的一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，其特征 在于，所述小片段易位系Njl或Nj2選用環境耐受性提高、蛋白質含量增加、高抗白粉病的 小麥種子。4. 根據權利要求1所述的一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，其特征 在于，所述鎮麥168選用千粒重高、籽粒飽滿度好、感白粉病的種子。
【專利摘要】本發明公開了一種基于簇毛麥優質抗白粉病育種元件的創制方法，通過將攜帶有簇毛麥抗白粉病pm21基因的頂端小片段易位系Nj1或小片段中間插入易位系Nj2與感白粉病小麥品種鎮麥168號或鎮麥8號多次回交，同時結合根尖細胞有絲分裂中期染色體基因組原位雜交技術（GISH）從以上回交后代中篩選該純合外源染色體家系，得到農藝性狀較為一致、細胞遺傳學穩定，并保持優良白粉病抗性的小片段易位純合植株，以便于育種家用于小麥品種的改良。
【IPC分類】A01H1/02, C12Q1/68, A01H1/04
【公開號】CN105145339
【申請號】CN201510562257
【發明人】溫明星
【申請人】江蘇丘陵地區鎮江農業科學研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月7日