一种抗冻小麦的育种方法与流程

文档序号:16311193发布日期:2018-12-19 05:17阅读:1131来源:国知局
本发明涉及一种育种方法,尤其涉及一种抗冻小麦的育种方法。
背景技术
小麦一直是我国传统的农作物种植品种之一,然而其产量一直是制约其发展的重要因素,这是因为我国小麦种植以冬小麦为主,苗期低温越冬,如果温度过低则容易造成小麦生长受损,影响后续长势,减低产量,现有小麦抗冻新品种的筛选采用以下几种方法:(1)田间鉴定;(2)实验室生理生化指标测定鉴定;(3)借助遗传和分子标记对小麦的抗冻性遗传进行连锁分析;(4)传统低代到高代抗冻选择育种。但是上述方法存在各种各样的缺陷,如(1)田间鉴定周期长;(2)实验室生理生化指标测定鉴定破坏小麦植株,测定样本不可重复鉴定使用;(3)借助遗传和分子标记对小麦的抗冻性遗传进行连锁分析费用高;(4)传统低代到高代抗冻选择育种周期长又容易丢失抗性品系等,因此,现有抗冻性鉴定普遍存在周期长,抗性鉴定不完善,费用高的问题。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种抗冻小麦的育种方法,具有成本低,育种周期短,筛选出的小麦新品种抗冻性稳定的特点。本发明的目的采用如下技术方案实现:一种抗冻小麦的育种方法,包括以下步骤:(1)将待筛选小麦在苗期搬至春化室,设定温度,筛选出未受冻害损伤的小麦;(2)上述步骤(1)中未受冻害损伤的小麦继续生长至第二年,进行第二次筛选,筛选过程为将小麦搬至春化室,设定温度,筛选出返青期未受冻害损伤的小麦;(3)将经过上述步骤(2)筛选的小麦与优良亲本杂交,获得f1代;(4)将f1代进行花药离体培养,产生单倍体植株,再经染色体加倍产生纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2;(5)将上述步骤(4)中得到的纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2经过上述步骤(1)、(2)筛选后得到抗冻小麦新品种。上述优良亲本可以选择具有抗病、抗倒伏、穗大等具有优良品质的小麦品种,也可根据育种需求进行选择。进一步地,上述步骤(1)和步骤(2)中春化室的温度变化过程为:自0℃开始降温,以每小时降温2.5℃的速度进行降温,至-10℃停止,在-10℃持续8小时。进一步地,上述步骤(2)中筛选前的小麦在冻害来临前搬至智能温室,待冻害过后再移出智能温室。保证小麦在进行第二次筛选前未受冻害的影响,保证筛选的准确性。进一步地,上述步骤(3)中智能温室的温度为0~12℃。进一步地,上述步骤(4)中花药离体培养的过程为:(1)选取单核中晚期花药,经预处理及消毒,接种至愈伤组织诱导培养基上;(2)接种后将材料置于遮光条件下进行培养;(3)当愈伤组织长到1-2mm时,将其转移至分化培养基上诱导芽和根的分化;(4)当花粉植株长到2-3片真叶时,将其转入壮苗培养基,继续培养,于秋季移栽室外,产生单倍体植株。进一步地,上述步骤(2)中在28-30℃进行遮光培养。进一步地,上述步骤(3)中培养基温度25℃,每天光照10小时。进一步地,上述步骤(4)中将其转入壮苗培养基后在22-25℃下培养。相比现有技术,本发明的有益效果在于:采用本发明的育种方法,在苗期和返青期进行两次筛选,将未受冻害的小麦与其他的具有优良性能的小麦杂交后得到f1代,并且采用花药离体培养得到单倍体植株,将单倍体植株进行染色体加倍后得到纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2,将得到的纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2再次在苗期和返青期进行抗冻筛选后得到的小麦新品种,该小麦新品种具有优异的抗冻能力,并且整个育种周期短,节约了生产成本。具体实施方式下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例1一种抗冻小麦的育种方法,包括以下步骤:(1)将待筛选小麦在苗期搬至春化室,自0℃开始降温,每1小时降2.5℃,至-10℃再低温胁迫8小时,筛选出苗期未受冻害损伤的小麦;(2)上述步骤(1)中未受冻害损伤的小麦继续生长至第二年,小麦刚开始返青,幼苗还未出现新叶时进行第二次筛选,筛选过程为将小麦搬至春化室,自0℃开始降温,每两个小时降5℃,至-10℃再低温胁迫八小时,筛选出返青期未受冻害损伤的小麦;(3)将经过上述步骤(2)筛选的小麦与具有抗倒伏品质的小麦优良亲本杂交,获得f1代;(4)将f1代进行花药离体培养,选取f1代单核中晚期花药,经预处理及消毒,接种至愈伤组织诱导培养基上;接种后将材料置于28℃遮光条件下进行培养;当愈伤组织长到1mm时,将其转移至分化培养基上诱导芽和根的分化;当花粉植株长到2片真叶时,将其转入壮苗培养基,22℃继续培养,于秋季移栽室外,产生单倍体植株;将单倍体植株经染色体加倍产生纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2;(5)将上述步骤(4)中得到的纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2经过上述步骤(1)、(2)两次筛选后得到抗冻小麦新品种。实施例2一种抗冻小麦的育种方法,包括以下步骤:(1)将待筛选小麦在苗期搬至春化室,自0℃开始降温,每1小时降2.5℃,至-10℃再低温胁迫8小时,筛选出苗期未受冻害损伤的小麦;(2)上述步骤(1)中未受冻害损伤的小麦继续生长至第二年,小麦刚开始返青,幼苗还未出现新叶时进行第二次筛选,筛选过程为将小麦搬至春化室,自0℃开始降温,每两个小时降5℃,至-10℃再低温胁迫八小时,筛选出返青期未受冻害损伤的小麦;(3)将经过上述步骤(2)筛选的小麦与具有抗病品质的小麦优良亲本杂交,获得f1代;(4)将f1代进行花药离体培养,选取f1代单核中晚期花药,经预处理及消毒,接种至愈伤组织诱导培养基上;接种后将材料置于29℃遮光条件下进行培养;当愈伤组织长到2mm时,将其转移至分化培养基上诱导芽和根的分化;当花粉植株长到3片真叶时,将其转入壮苗培养基,24℃继续培养,于秋季移栽室外,产生单倍体植株;将单倍体植株经染色体加倍产生纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2;(5)将上述步骤(4)中得到的纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2经过上述步骤(1)、(2)两次筛选后得到抗冻小麦新品种。实施例3一种抗冻小麦的育种方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将待筛选小麦在苗期搬至春化室,自0℃开始降温,每1小时降2.5℃,至-10℃再低温胁迫8小时,筛选出苗期未受冻害损伤的小麦;(2)上述步骤(1)中未受冻害损伤的小麦继续生长至第二年,在冻害来临前将其转移至智能温室,智能温室的温度为0℃~12℃,待冻害过后将小麦移至正常生长环境,小麦刚开始返青,幼苗还未出现新叶时进行第二次筛选,筛选过程为将小麦搬至春化室,自0℃开始降温,每两个小时降5℃,至-10℃再低温胁迫八小时,筛选出返青期未受冻害损伤的小麦;(3)将经过上述步骤(2)筛选的小麦与具有穗大、颗粒饱满品质的小麦优良亲本杂交,获得f1代;(4)将f1代进行花药离体培养,选取f1代单核中晚期花药,经预处理及消毒,接种至愈伤组织诱导培养基上;接种后将材料置于30℃遮光条件下进行培养;当愈伤组织长到2mm时,将其转移至分化培养基上诱导芽和根的分化;当花粉植株长到3片真叶时,将其转入壮苗培养基,25℃继续培养,于秋季移栽室外,产生单倍体植株;将单倍体植株经染色体加倍产生纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2;(5)将上述步骤(4)中得到的纯合加倍单倍体群体(dh群体)f2经过上述步骤(1)、(2)两次筛选后得到抗冻小麦新品种。对比例1对比例1提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为省去步骤(2)返青期的筛选过程,整个育种过程仅进行步骤(1)中苗期的筛选,其余均和实施例1相同。对比例2对比例2提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为省去步骤(1)苗期的筛选过程,整个育种过程仅进行步骤(2)中返青期的筛选,其余均和实施例1相同。对比例3对比例3提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为在小麦的播种期和苗期进行筛选,筛选条件和实施例1相同。对比例4对比例4提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为在小麦的播种期和返青期进行筛选,筛选条件和实施例1相同。对比例5对比例5提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为在小麦的播种期和分蘖期进行筛选,筛选条件和实施例1相同。对比例6对比例6提供一种抗冻小麦的育种方法,和实施例1的区别为在小麦的苗期和分蘖期进行筛选,筛选条件和实施例1相同。将实施例1至3和对比例1至6得到的抗冻小麦新品种进行抗冻鉴定,鉴定过程和实施例1中步骤(1)的操作过程一致,然后进行冻害程度分级:1级:极少死苗,叶片干枯1/4以下:2级:死苗10%以下,叶片干枯1/4-1/2;3级:死苗10%-30%,叶片干枯1/2-3/4;4级:死苗30%-50%,叶片干枯3/4;5级:死苗50%以上,叶片全部干枯,分别统计实施例1至3和对比例1至6的小麦在不同冻害程度分级所占的比例,结果如表1所示。表1组别一级二级三级四级五级实施例15%1%1%00实施例24%2%1%1%0实施例36%1%000对比例135%15%10%2%3%对比例230%13%8%3%1%对比例318%9%5%2%0对比例417%8%5%2%0对比例525%12%7%3%1%对比例620%10%6%1%1%由表1可以看出,实施例1至3的小麦新品种,在冻害来临时抗冻能力较好,遭受冻害损伤的小麦所占比例不到10%,对比例1和对比例2在育种过程中省去苗期或者返青期的抗冻筛选,最终得到的小麦新品种,在抗冻能力上明显弱于实施例1至3,对比例3至6采用在小麦的其他生长期进行抗冻筛选,最终得到的小麦新品种的抗冻能力仍然不及本申请的实施例1至3在苗期和返青期进行抗冻筛选得到的小麦新品种抗冻性稳定,说明采用本发明的育种方法,在苗期和返青期进行两次筛选,将未受冻害的小麦与其他的具有优良性能的小麦杂交后得到f1代,并且采用花药离体培养得到单倍体植株,将单倍体植株进行染色体加倍后得到双倍体群体,将得到的双倍体群体再次在苗期和返青期进行抗冻筛选后得到的小麦新品种,该小麦新品种具有优异的抗冻能力,并且整个育种周期短,节约了生产成本,减少选择育种过程中抗性丢失可能性。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页12
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