一種小麥藍敗不育種質及其選育方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及小麥育種領域，特別涉及一種小麥藍敗不育種質及其選育方法。
【背景技術】
[0002]雜種優勢在生物界普遍存在，小麥是沒有使用雜交種最大的糧食作物，人們早已期盼在小麥上有所突破。
[0003]小麥雜種優勢利用的三系途徑，受保持系保持能力、恢復系恢復能力制約，未取得實質應用進展。光溫敏途徑，由于受氣候不穩定因素影響，育成品種未能大面積應用。化學殺雄途徑，因殺雄時機難于掌控使制種受到制約，推廣面積不大。試圖將雜種優勢固定在F1中的孤雌生殖途徑，研究未獲突破。
[0004]1972年山西太谷縣高忠麗發現顯性單基因核不育(Ms2)，人們對此寄予厚望。但其育性識別晚，在開花前不能辨別。為此，中國農科院劉秉華研究員等人，用同在4D染色體上的矮桿基因(RhtlO)標記太谷核不育基因(Ms2)，育成“矮敗”，使育性區別提早到小麥拔節后期，“矮敗” 2010年獲得國家科技進步一等獎。但是，“矮敗”仍不能在種子下地之前區分育性。四川田寧、蒲宗君等人利用藍粒異位附加系(4D/4E)標記“矮敗”，形成顯性雙標太谷核不育(藍矮敗)，實現了種子下地前區分育性的突破。
[0005]“藍矮敗”是藍粒、矮桿、花藥敗育三個顯性單基因性狀連鎖標記。任何品種為其授粉均可正常結實，同一麥穗結藍、白兩種顏色籽粒，其藍粒平均約占1/4，且矮桿、不育；白粒平均約占3/4，則株高正常、可育，根據種子粒色就能區分育性，這為太谷核不育基因(Ms2)的雜種優勢利用提供了可能，同時，不育系的矮桿特征為制種田間去雜提供了便利，使制種純度易于保證，智能色選機為種子色選分類提供了設備保障，這預示著利用“藍矮敗”這類粒色標記不育系進行規模化生產小麥雜交種將成為可能。
[0006]濱州市作物研究所耿愛民研究員主持的《雜交小麥育種技術研究》項目被列入山東省科技發展計劃(項目編號2008GG30008022)。對“藍矮敗”進行了深入研究，首先將春性偏春性的“藍矮敗”轉育成冬性(半冬性)的材料類型，實現了遺傳背景的生態轉換，使“藍矮敗”適應于北方冬麥區和廣大黃淮麥區的生態環境。研究進一步發現“藍矮敗”還與一組晚抽穗開穎的晚熟基因連鎖(該組晚熟基因與矮桿基因緊密連鎖)，在雜交制種及回交轉育過程中常會出現花期不遇，為此必須對“藍矮敗”進行越冬地膜覆蓋加快生育進程促早，通過春季揭膜時期對花期相遇進行調節，費時而費力，增加成本。因此“藍矮敗”需要改良。
[0007]小麥是迄今為止仍未大面積應用雜交種最大的糧食作物，“藍矮敗”是藍粒、矮桿、花藥敗育三性狀連鎖標記的特殊小麥不育種質，智能色選機的應用為借助粒色標記的“藍矮敗”向人們展現了小麥雜種優勢利用一條新途徑。但是由于“藍矮敗”有一個晚熟基因與矮桿基因緊密連鎖，雜交制種或回交群體，如不對“藍矮敗”實施地膜覆蓋常常導致與父本花期不育，并且由于“藍矮敗”植株相對較矮，生物產量與制種產量都相應受限，影響制種效益及推廣應用。
【發明內容】
[0008]為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種小麥“藍敗”不育種質及其選育方法，本發明小麥“藍敗”不育種質選育速度快、難度低，該種質不需實施地膜覆蓋且產量高。
[0009]本發明的技術方案為:
一種小麥藍敗不育種質，為藍粒與花藥敗育兩個性狀基因相連鎖遺傳的具有正常株高的藍粒不育種質。
[0010]所述小麥藍敗不育種質的選育方法，在藍矮敗回交群體中選擇高桿不育株，分揀所述高桿不育株的藍粒種子種植，并繼續用原父本回交，獲得高桿、不育性狀穩定的藍敗不育種質。其中所謂的“高桿”植株是指比藍矮敗桿高的植株。
[0011]作為優選方案，所述藍矮敗回交群體為轉育穩定的藍矮敗回交群體。使用轉育穩定的藍矮敗，在轉育穩定的藍矮敗回交群體中選擇得到的藍敗植株，則是可以直接利用的藍敗不育種質材料，利用藍矮敗原來的回交父本繼續回交藍敗不育種質，回交結實的藍敗麥穗上結藍白兩色籽粒，進行粒色分揀，其藍粒即為穩定的藍敗不育種質。如果選擇的回交群體尚未穩定，選到“藍敗”后，仍需要用原來的回交親本回交數代，直至所有性狀純合穩定才是穩定的藍敗不育種質。
[0012]作為優選方案，藍矮敗矮桿基因RhtlO、藍粒4D/4E異位附加系和花藥敗育Ms2發生性狀交換、打破連鎖，獲得高桿、不育性狀的藍敗不育種質。
[0013]作為優選方案，選育過程中，越冬時，對藍矮敗植株進行地膜覆蓋處理。
[0014]本發明采用從穩定的藍矮敗回交群體中選擇高桿不育株，分揀其藍粒種子種植，并繼續用原父本回交，而獲得穩定的藍敗不育種質的一種新不育系選育途徑與方法。
[0015]本發明的實質就是采用將具有兩個標記性狀(矮桿、藍粒)的不育種質(藍矮敗)，把連鎖遺傳的三個性狀通過發生性狀交換、打破與矮桿標記基因的連鎖關系(同時也甩掉了具有負面效應的晚抽穗晚熟性狀)，而獲得尚有藍粒標記性狀的花藥敗育種質(藍粒與花藥敗育兩個性狀基因相連鎖遺傳)。
[0016]在種植穩定的藍矮敗回交群體中，選擇可預期出現的高桿不育植株，對發現的這些植株掛牌標記，繼續用藍矮敗的回交父本對其授粉，該類植株株高正常、成熟期也正常，同麥穗結出藍白兩色籽粒，分揀藍、白粒。種植這些分揀出的藍粒種子(即藍敗)，其植株仍然表現不育(株高與成熟期均正常)，繼續用原回交父本為其授粉，同麥穗仍結出藍白兩色籽粒，繼續分揀藍、白粒。后續各世代繼續分揀藍粒種子種植，并用原父本為藍敗授粉回交，以保持藍敗不育種質。
[0017]本發明的有益效果為:
1、藍敗不與矮桿基因連鎖，也不存在晚抽穗晚熟問題，在藍敗回交群體保持及雜交制種時無需地膜覆蓋，因此比藍矮敗更便于利用，省時省力，節約成本。
[0018]2、藍敗植株株高正常(比藍矮敗高)，光合源足，制種產量遠高于藍矮敗，經濟效益尚ο
[0019]3、藍粒性狀來自于4D/4E異位系附加系；因此，藍敗這一粒色標記不育系的分離具有染色體易位附加系的遺傳特點，可與任何普通白粒品種雜交及回交，同穗結藍、白兩色籽粒，1/4為藍粒，3/4為白粒。
[0020]4、由于藍矮敗回交群體的藍矮敗植株非常矮，在很矮的群體中一旦有高桿植株出現就非常明顯，極易發現，有無花藥也很好鑒別；從另一個角度看，在2000粒的群體，30平方米試驗地中便會較有把握的選到需要的藍敗不育種質類型，容易實現。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
西農979藍敗不育種質的選育范例，選育過程如下:
A.播種“藍矮敗”西農979回交群體。
[0022]于2011年秋將當年夏收的“藍矮敗”西農979回交群體的種子，分揀藍白粒，將分揀出的藍粒種子使用6行機動小區/穗行播種機播種，行距20厘米，小區行長10米，“藍矮敗”回交群體規模大約有1800粒，“藍矮敗”出苗后兩側各播種一行西農979做回交父本，父本采用10厘米寬苗帶人工撒播，距“藍矮敗”25厘米，越冬只對“藍矮敗”地膜覆蓋，2012年春季大田小麥起身期(膜內“藍矮敗”約拔2節)揭膜，揭膜后立即施肥澆水，4月上旬用鴨蛋竹、鐵絲、塑料編織布搭建隔離墻，隔離墻高約1.2米，建立隔離區。
[0023]B.選擇“藍敗”特征植株。
[0024]2012年4月下旬“藍矮敗”陸續抽穗，注意觀察矮桿的“藍矮敗”群體中出現的植株高、抽穗早的單株，對這樣的單株，檢查有無花藥，如果沒有花藥，即是我們要尋找的“藍敗”植株。在該群體中發現了 3株該類型的植株(該類型植株占播種“藍矮敗”粒數的0.17%，約占上年回交群體總總結粒數的萬分之四)，對選株掛牌編號，記載植株相關信息，用種植在隔離區邊行的西農979父本對其輔助人工授粉，增加結實粒數，成熟后，按株單獨收獲，按群體單獨存放。
[0025]C.分揀“藍敗”選株的藍粒種子種植，建立“藍敗”回交群體。