专利名称：：小麦高效育种技术方法
技术领域：
：本发明属于农作物选育
技术领域：
，具体的说是一种采用小麦高效育种技术培育优质高产、多抗小麦新品种的方法。
背景技术：
：世界上多数国家都把新品种选育和种子产业化作为小麦产业发展的重点，发达国家根据市场需求的变化，始终把优质专用品种的选育放在首位，以确保其在国际市场上的优势，并力求在育种材料、方法和理论研究方面取得新突破。育种规模日益扩大，温室条件好，田间作业机械化，异地加代、穿梭育种、多点鉴定和早代品质测试等已被广泛应用并规范化。在品质育种方面，除注意蛋白质外，近年来加强了淀粉糊化特性的研究。品质测试进一步向快速和微量的方向发展，近红外谷物分析仪、快速粘度仪、单籽粒硬度仪等已广泛应用于育种选择。澳大利亚、美国和加拿大为了抢占我国的小麦市场，从八十年代后期开始致力于面条和馒头品质的研究，强调面包、面条和面包、馒头兼用型品种的选育。在抗病性方面，注重慢病性/持久抗性的开发与利用且已取得明显进展。同时普遍注意提高产量潜力(在发展中国家更是如此)、提高水肥利用效率，以降低生产成本，提高小麦的市场竞争力。解放50年来，我国小麦育种取得了很大进展，在提高产量方面尤为突出。面对我国加入WT()、大中城巿建设、人民生活水平提高和日益增长的人口压力，我国小麦育种既要尽快改善品质，又要不断提高单位面积产量，还要提高水肥等资源利用效率。我国的品质改良始于八十年代中期，"八五"和"九五"期间，引进了一些国外优质资源并对其进行了改造，发掘和创造了一批优质育种材料，培育出一些品质优、产量高的新品种，并已大面积推广。例如中优9507、济南17、豫麦47、藁城8901等专用面包小麦品种，在农业跨越计划的支持下，开展中试与产业化开发，已取得较好进展。在贮藏蛋白、淀粉糊化特性、面条加工品质研究方面也做了较多工作，并提出了全国小麦品质区划的初步方案。但是我国小麦的品质改良还存在不少问题，一方面表现为冬小麦育种效率低，育种周期长是冬小麦高效育种的瓶颈，高效的育种技术体系是縮短育种周期，提高选择效率和品种选育质量的有效途径。另一方面可用的优质资源短缺，国外优质源因农艺性状或适应性差，难以直接利用；测试方法还需进一步完巻，迫切需要建立快速准确的微量测试技术；面条和馒头的研究还需深化和加强。现有优质品种的品质稳定性、产量潜力、抗性、肥水利用效率等还有待继续提i^，综合表现与普通品种尚有一定差距，因此推广速度仍然较慢，覆盖面小。超髙产品种的选育虽取得一定进展，但还没有大面积应用于生产。主栽品种的抗病性(尤其是白粉病)还不过硬，导致大量施用农药，肥水利用率也有待改良。国内还没有真正实施穿梭育种、多点鉴定等行之有效的育种方法，育成品种的适应性差。总体来讲，冬麦育种周期长，选择的准确性不高。在组织形式上，育种单位各自为战，不同学科缺乏有效协作，导致育种效率低，总体竞争力不强。
发明内容针对上述问题，本发明把建立髙效育种方法与技术体系作为研究重点，附之以材料创新，通过利用人工气候室低温春化、南繁加代、穿梭育种、多点鉴定等途径，选育出有突破性优质高产、多抗小麦新品种，为小麦单产水平提高和大范围品种更换提供品种贮备，同时通过创新优异育种亲本，为今后小麦品种改良提供丰富的材料忙备。也为将来新品种大面积示范、推广奠定了基础。为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案小麦髙效育种育种技术方法，其特征在于将低温春化、南繁加代、穿梭育种和多点联合鉴定综合起来，形成小麦髙效育种技术方法，依次包括以下步骤(1)低温春化将强冬性小麦花后1520天的种子，用1%的双氧水处理20小时，用纯净水冲洗34次后，室温萌芽，放置盛有湿润跖石的培养钵中约12天出苗，待幼苗长至12cm时放置于人工气候室，温度设置35"，相对湿度70~75%，在光強15Q01x(白天光照，晚上黑暗)进行绿体春化4550天；(2)南繁加代将通过春化处理的冬小麦幼苗经过12天的常温练苗后，用隔温箱空运至南繁基地；秧甶整好后，灌水浸泡，移栽前放掉明水，黄昏在泥上移栽(3)穿梭育种根据育种目标，有针对性地选择不同生态区域，建立穿梭育种试验点(简称穿梭点)，将同一套育种材料种植于穿梭点，以对该育种材料进行抗病性、抗逆性、适应性、稳产性选择；(4)多点联合鉴定将同一套髙世代稳定品系分成多份，寄往联合鉴定试验点，由不同生态区按当地生产条件进行播种和管理，以观察同一套育种材料在不同生态区的生长发育、抗病抗逆性和产量性状。本发B月公开的小麦高效育种技术方法关键在于(1)冬小麦通过低温春化，使南繁加代成功，是冬小麦縮短育种年限，加速分离世代性状稳定的关键(2)多点鉴定、生产示范、品质分析同步进行的技术手段，是提髙品种选择貭量,扩大示范的关键。本发明髙效育种技术方法的详细说明如下(1)低温春化冬小麦能否顺利通过春化阶段进入光照阶段，是冬小麦加代成功的关键。本发明以强冬性小麦品种京冬8号为试验材料，摸索了冬小麦通过,化所需要的温度、通过低温的最佳阶段和对低温最敏感部位(详见发表的"关于冬小麦低温春化、南繁加代的初步探讨"《天津农业科学》，第13巻，第3期)。通过该试验,初步摸索出对于京冬8号(强冬性品种)，:通过室内催芽，种子露白后播在装有跖石的培养钵中，室内培养至第一片幼芽伸出胚芽鞘2cfi,后放入2-41C的低温培养箱，湿度保持在65%-75%，培养45d即可通过春化。在京冬8号春化试验的基础上，用实际育种材料做低温春化试验，以其加快育种进程。通过田间筛选，共选出162份冬小麦后代材料进行室内催芽，其中07元F3代117份，;07元F4代28份，07元F5代17份。具体技术花后的15—20天取穗，将稱烘干，取下籽粒，用1%的HA浸种24hr,后用无菌水冲洗3-4次后，室温下催芽(1天即可露白)，将萌芽的种子装入盛有湿润跖石的培养钵中，室温下约1-2天，幼芽出土整齐，放入2-41C的冷库，缠度保持在6596-75%,培养45d。通过两年的低温春化试验，总结出对强冬性，料，可在花后15-20天取穗，绿体低温春化.45天，正常抽穗结实。(2)带水移栽，南繁加代为防止小麦幼苗弱根被灼伤，彰响成活率，本发明创新采用小麦带水移栽，提高成活率的方法。将春化后的幼苗在常温下进行适应性锻炼12天后，用隔温箱空运至云南元谋南繁基地秧田整好后，灌水浸泡，移栽前放掉明水，黄昏在泥上移栽，成活率基本为100%。使收获的材料能够在10月初在天津正常秋播，进行正常的田间选育，这样大大加快了性状稳定时间，縮短了育种周期，使冬小麦的分辟世代由6年，縮短为3年o(3)穿梭育种，提髙了育种材料的适应性为打破封锁育种,提髙育种效率，根据育种目标，有针对性地选择不同生态区域，建立穿梭育种试验点(简称穿梭点)；将同一套育种材料种植于穿梭点，以对该育种材料进行抗病性、抗逆性、适应性、稳产性选择；这样可以提高育种材料的适应性，相同的胄种材料可以选育出适合不同区域的优良的小麦品种。(4)多点鉴定的鉴定体系，提髙选择的准确性建立了广适应性鉴定体系，除天津、.北京、济南等主要育种基地外，广泛与北部冬麦区和黄淮麦区的其它试点如石家庄、安阳、周口、杨陵、临汾、泰安、淄博、烟台等共28个试点进行协作，在同一生态区的不同地点和不同生态区进行联合鉴定，提高选择和鉴定效果，加快品种选育和推广速度。真正实现穿梭育种和多点鉴定，突破现有方法的局限性,建立行之有效的育种协作网。2005、2006年将育成的稳定品系津0329、津0343、津0483和06WF7-2分发给全国小麦观察圃中的28个承试点，200卞年将津06F6-50、06F6-153、06F6-155、06F6-170分发给全国小麦观察圃的28个承试点。通过多点鉴定，可知育成品种的适应性如何，抗病、抗逆性如何，大大提髙了选择的准确性。自此，由低温春化、南繁加代、穿梭育种和多点联奋鉴定共同构成了小麦高效育种技术体系。通过该体系，使冬小麦品种选育中的分离世代由六年缩短为三年，大大提髙了育种进程；组织形式上，在兄弟单位间真正.实现了育种材料的共享，结束了育种单位各自为战的局面同一品种不同生态区的多点联合鉴定，提髙了育成品种的适应性和选择的准确性。本发明的小麦高效育种技术方法相对于现有技术具有如下的优点(l)通过该技术方法，使冬小麦品种选育中的分离世代由六年縮短为三年，大大提高了育种进程；组织形式上，在兄弟单位间真正实现了育种材料的共享，结束了育种单位各自为战的局面；同一品种不同生态区的多点联合鉴定，提高了育成品种的适应性和选择的准确性o:(2)'建成了小麦高效育种技术方法，包括低温春化、南繁加代、穿梭育种、多点鉴定等四大技术环节。高效育种技术方法的建成，使冬小麦的分离世代从六年縮短为三年，.大大縮短了育种时间，加快了育种进程；同时加强了各育种单位的协作及资源的有效合理利用，提高了品种选育质量及推广利用速度。(3)采用本发明的小麦高效育种技术方法，选育出1个优质高产冬小麦新品种津农5号，该品种冬性，幼苗半匍匐，生长繁茂分蘖多，抽穗早，成穗率高。抗病性好，髙抗(4)本发明的小麦高效育种技术方法为小麦品种快速改良提供了丰富的材料贮备，也为将来新品种大面积示范、推广奠定了基础。图r为小麦高效育种技术体系的流程图。具体实施例方式以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实M方式详细说明如下；同时为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公^技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。实施例l(1)低温春化将强冬性小麦花后20天的种子，.用1X的双氧水处理20小时，用纯净水冲洗3次后，室温萌芽，放置盛有湿润跖石的培养钵中约1天出苗，待幼苗长至2cm时放置于人工气候室，温度设置41C,相对湿度75X，在光强15001x(白天光照，晚上暗处理)进行绿体春化45天(2)南繁加代将通过春化处理的冬小麦幼苗经过2天的常温练苗后，用隔温箱空运至南繁基地；秧田整好后，灌水浸泡，移栽前放掉明水，黄昏在泥上移栽；(3)穿梭育种根据育种目标，有针^性地选择不同生态区域，建立穿梭育种试验点(简称穿梭点)，将同一套育种材料种植于穿梭点，以对该育种材料进行抗病性、抗逆性、适应性、稳产性选择(4)多点联合鉴定将同一套高世代稳定品系分成多份，由不同生态区按当地生产条件进行播种和管理，以观察同一套育种材料在不同生态区的生长发育、抗病抗逆性和产量性状。实施例2:新品种选育及示范(1)新品种选育亲本来源和选育经过亲本来源母本(8901-11-14):株髙80cm，长会、白粒、硬质，常年千粒重38克左右，品质属强筋类型。表1:8卯1-1144品质指标<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表i"sagj^i于2oo2年;^!awps公司对柳i的!aM分4ff^先父本(矮早l号)株高66cm左右，白粒、长芒，千粒重41克，成熟期比京冬8号皁2天，品质廣弱筋类型。以8901-11-14做母本，矮早1号做父'本，进行化学杀雄配制杂交组合，利用混合系谱法经6年选育而成的中筋冬小麦新品种津0343*(2)品质性状农业部谷物品质监督测试中心检测结臬为:容重812g/L,粗蛋白质(干塞〉14.63%,湿面筋33.09i,沉降值38.1ml,吸水率58.39i，稳定时间6.6min,拉伸面积93.2cm2,最大抗延阻力405E.U.a表2:津0343品质指标<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表l"*"^Jg^SHMi部蕭糊!ftM5Hff^果18*^^*^部2006糊181011^^果从以上津0343的品质指标可知，津0343除稳定时间6.6分钟外，比国标二级强筋小麦(稳定时间7.0分钟)略低，其余各项指标都超过了国标二级强筋小麦指标；在小麦籽粒品质初粉质图品质指标中最重荽的指标为湿面筋含量和稳定时间两项，湿面筋含量表明面筋的量，稳定时间表明面筋的强翁，稳定时间越长，任性越好，面筋的强度越大,面团加工性自。稳定性是粉质仪测定的最重要的指标。津农5号的湿面筋含量和稳定时间均高于对照品种京冬8号。津农5号这一小麦品种的育成，将天津市冬小麦品质育种水平提上了一个新台阶。2003-2004年度所内鉴定圃产量比较表(3)产量表现表3当年序号品系名称小区产量(kg)折合亩产(kg)比CK土604所鉴103F6—36.5437.451.1204所鉴203F6—197.32492.6413.8804所鉴303F6—226.48436.10.8104所鉴403F6-296.76454.诉5.1704所鉴5京冬8号CK6.42432.6004所鉴603F6-376.58442.832.站04所鉴703F6—384.诉333.14-22.9904所鉴803F6—437.28柳.113.2904所鉴903F6—506.45434.090.3404所鉴1003F6—546.68449.563.9204所鉴1103F6—576.34426.68-1.3704所鉴1203F6—明5.恥.401.11-7.2804所鉴1303F6—675.83392.36-9.304所鉴1403F6-1376.49436.780.9704所鉴1503F6-1436.55440.821.904所鉴1603F6-1446.33...426.01-1.5204所鉴1703F6-1545.98,402.45■6.5604所鉴1803F6—1505.79389.67~9.5304所鉴1903F6"1606.56441.492.5■04所鉴20京冬8号CK.6.4430.72004所鉴2103F6—1536.54440.142.1904所鉴2203F6—1556.45434.090.7804所鉴2303F6—1576.15.413.9-3.9104所鉴2403F6—1706.15413.9-3.。1表42004-加05年度所内品系产量比较表.品系序号品系名称工IIin小区平均折合亩产比ck位次(kg)(kg)(kg)(kg)(kg)±%05品1、4、9京冬8号ck8.128.08.188.10428.931.893说明书第8/9页05品2、8、503F6-198.18.038.028.05426.291.26405品3、6、1003F6-227.94<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在天津市杨柳青农场进行鉴定试验，在24个品系中，03F6-43平均亩产490.1公斤，比对照京冬8号(432.6公斤〉增产13.29%，位居试验第二位。在天津市杨柳青农场进行品系比较试验，共12个品种，该品种平均亩产481.89公斤，比对照京冬8号(420.的公斤)增产14.47%,位房第一位。天津市冬小麦区域试验，五个试点全^增产，平均亩产429.25公斤，比对照京冬8号(410.79kg/亩)增产4.491居十五个参试品种第二位。天津市冬小麦区域试验B组，五个试点中三点增产，二点碌产，平均亩产幼3,9公斤，较对照京冬8号(391.06公斤)增产3.28%,居十一个参试品种第六位。武清和作物所试点分别倒伏94錄117%。夫津市冬小麦生产试验，五个试点中四点增产，一点减产，平均亩产为401.54公斤，较对照京冬8号增产2.63%,居八个参试品种第五位。武清试点倒伏80%。(4)抗病性鉴定天津市植物保护研究所检测结果中抗白粉病,全生育期抗叶锈病，苗期抗条锈病。(5)试验示范2006-2007年，在宝坻区北潭乡建津0343科技示范点，示范面积25亩，示范田内平均产量465公斤/亩；为了解新品种在津对不同地区气候、土壤的适应性，2007-2008年度扩大新品种科技示范点和示范面积,建津0343科技示范点6个，分布于宝坻区、大港、静海和西青区。该品种从综合性状看，落黄好、熱期好、抗病性好，产量比对照品种京冬8号略高，但茎秆稍软，将该品种种植在土质略显瘠薄、灌水条件稍差的地区，可减小其倒伏的可能，因此本年度增加了在静海和大港的示范，从两点的示范效果看，此品种适宜在该区种植，有很大的推广潜力，产量约为475公斤/亩。由于津农5号田间长势、落黄、抗病性和产量都表现突出，夏收的15万斤良种除留种外，全部作为示范用种，按种子量计算，津农5号示范面积为6000亩。而且示范点从6个点，扩大到18个点，示范辐射地也由宝坻、大港、静海等地波及到武清区、蓟县以及河北省玉田县。(6)津农5号特征特性该品种冬性，长芒，白壳，红粒，硬质；穗呈纺锤型，幼苗半匍匐，生长繁茂分蘖多，株高88cm左右，抗倒伏能力一般，分蘖多，亩穗数40.5万，穗粒数25.5粒左右，千粒重41.9克，熟期与京冬8号相当，后期落黄好，穗层较整齐，抗寒性二级。抗病鉴定表现为中抗白粉病，全生育期抗叶锈病，苗期抗条锈病。本发明进一步公开了小麦高效育种技术方法在选育高产中强筋冬小麦新品种方面的应用。其中的新品种为津农5号。在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。权利要求1、小麦高效育种技术方法，包括以下步骤(1)低温春化将强冬性小麦花后15～20天的种子，用1％的双氧水处理20小时，用纯净水冲洗3～4次后，室温萌芽，放置盛有湿润跖石的培养钵中约1～2天出苗，待幼苗长至1～2cm时放置于人工气候室，温度设置3～5℃，相对湿度65％-75％，在光强1500lx，进行绿体春化45～50天；(2)南繁加代将通过春化处理的冬小麦幼苗经过1～2天的常温练苗后，用隔温箱空运至南繁基地；秧田整好后，灌水浸泡，移栽前放掉明水，黄昏在泥上移栽；(3)穿梭育种根据育种目标，有针对性地选择不同生态区域，建立穿梭育种试验点，将同一套育种材料种植于穿梭点，以对该育种材料进行抗病性、抗逆性、适应性、稳产性选择；(4)多点联合鉴定将同一套高世代稳定品系分成多份，寄往联合鉴定试验点，由不同生态区按当地生产条件进行播种和管理，以观察同一套育种材料在不同生态区的生长发育、抗病抗逆性和产量性状；2、权利要求1所述的小麦高效育种技术方法在选育高产中强筋冬小麦新品种方面的应用。3、权利要求2所述的应用，其中的新品种为津农5号。全文摘要本发明涉及小麦高效育种技术方法，通过低温春化、南繁加代、穿梭育种、多点联合鉴定等，形成小麦高效育种技术方法。它是将强冬性小麦花后15～20天的种子，用双氧水处理，再用纯净水冲洗后，室温萌芽，待幼苗长至1～2cm时放置于人工气候室，温度设置3～5℃，相对湿度70％，在光强1500lx进行绿体春化45～50天；将通过春化处理的冬小麦幼苗经过1～2天的常温练苗后，运到云南元谋；秧田整好后，灌水浸泡，移栽前放掉明水，黄昏在泥上移栽。通过穿梭育种、多点联合鉴定等对该育种材料进行抗病性、抗逆性、适应性、稳产性选择。该育种技术方法为小麦品种快速改良提供了丰富的材料贮备，也为将来新品种大面积示范、推广奠定了基础。文档编号A01H1/04GK101683065SQ200910069880公开日2010年3月31日申请日期2009年7月27日优先权日2009年7月27日发明者何中虎,刚冯,刘建军,张岐军,时晓伟,丹梁,王从磊,王建贺,王继忠,石斯发申请人:天津市农作物研究所