一种利用合成小麦C615创制不同硬度类型种质的选育方法与流程

一种利用合成小麦c615创制不同硬度类型种质的选育方法
技术领域
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本发明属于植物育种领域，具体涉及一种利用合成小麦c615创制不同硬度类型种质的选育方法。


背景技术：

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籽粒硬度是影响小麦最终加工品质的重要因素，也是小麦品质育种的主要选择指标。以往研究表明，控制小麦籽粒硬度的主效基因pina和pinb位于小麦染色体5d短臂的相近物理位置上，陆续也有研究者在第七同源群以及5d长臂上发现控制籽粒硬度的基因，wang等研究发现染色体4b和4d上具有控制软质小麦籽粒硬度和出粉率主效位点，并且接近小麦矮秆基因rht-b1和rht-d1的位置。其他已报道的控制小麦籽粒硬度的微效基因主要位于染色体1a、2a、2d、3b、3a、5a、5b和6d上。
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国际玉米小麦改良中心(cimmyt)利用小麦野生祖先种成功创制了人工合成小麦及其衍生品系，已在全球小麦遗传改良中广泛应用，大大拓宽了小麦遗传多样性。c615是引自cimmyt的人工合成小麦衍生系，系谱为sabuf/3/bcn//ceta/ae.squarrosa(895)，其中ceta为硬粒小麦(aabb)，ae.squarrosa(895)为粗山羊草(dd)，sabuf是上海三号的衍生系，bcn为国外普通小麦。经过多年研究发现，c615的籽粒硬度值一直较高，因此，c615是进行不同硬度类型种质小麦研究的优势品种。但是目前针对c615有关不同硬度类型种质选育方法无相关记载。


技术实现要素：

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为了加快利用合成小麦c615有利基因资源，本发明通过在c615硬度定位的基础上总结选育不同硬度类型种质的选育方法，为利用合成小麦c615有利基因选育新品种提供技术借鉴。
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本发明提供了一种利用合成小麦c615创制不同硬度类型种质的选育方法，所述方法包括以下步骤：
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1)亲本选择及f1代获得：亲本之一为人工合成小麦c615，另一个为软质小麦品种(系)作为亲本进行杂交配组，获得杂交f1代；
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2)后代选择：f2代至f6代，采用单粒传或混合选择，不加品质筛选；f7代选择单株分家系检测pinb-d1b和qha.yaas-4al这两个控制硬度的基因/qtl，并根据检测结果进行pinb-d1b和qha.yaas-4al的组合类型的分类；
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3)f7代同时对所携不同qtl/基因组合家系材料收获的种子进行硬度检测，并筛选目标家系。
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进一步地，所述qha.yaas-4al标记区间为rac875_c56535_256-tdurum_contig11613_561。
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进一步地，所述步骤2)中所述组合类型的分类为，将携有pinb-d1b+qha.yaas-4al两个标记确定为硬质候选群体，将两种标记都不携带的家系确定为软质候选群体，将只携
有一种标记时归类于软硬质过渡类型群体。
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进一步地，所述步骤3)中筛选的标准为，含两种标记小麦硬度值＞50的家系，或不含上述两种标记硬度值＜30的家系。
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本发明相对于现有技术的有益效果：
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本发明利用90k snp芯片挖掘了控制籽粒硬度的qtl，共检测到2个控制籽粒硬度的qtl，分布在4al和5ds上。其中qha.yaa s-4al标记区间为rac875_c56535_256-tdurum_contig11613_561，经比对无相同或者相近物理位置的硬度相关位点的报道，推测为新的q tl。qha.yaas-5ds位于硬度基因pinb-d1的功能标记和excalibur_c4699_215之间，确定为硬度主效基因ha或者与其紧密连锁。利用这两个与硬度相关的qtl/基因的不同组合对后代家系不同硬度类型家系进行筛选为利用人工合成小麦c615进行品质遗传改良提供了材料和技术支撑。
具体实施方式
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下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
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实施例
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亲本选择
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亲本之一为引自cimmyt的人工合成小麦衍生系c615，硬度值多年种植检测均在40以上，另外筛选鉴定种质资源材料硬度低的软质小麦品种(系)作为亲本进行杂交配组，根据多年检测结果选定软质小麦品种扬麦13，其常年检测结果硬度值均在15以下。扬麦13是江苏里下河地区农科所选育的优质弱筋小麦品种，2005—2010年连续被农业部列为全国主导品种，累计推广3100万亩，成为长江下游弱筋小麦优势产业带建设核心品种之一，也是国内种植面积最大的弱筋小麦品种之一，是饼干、蛋糕的优质供源。
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以扬麦13为父本，c615为母本进行杂交，通过单粒传法得到包含198家系的ril群体。利用illumina snp genotyping技术测试平台微珠芯片技术进行90k snp标记检测，并通过90k snp芯片构建的高密度遗传图谱挖掘定位了2个控制籽粒硬度的qtl，分布在4al和5ds上。其中qha.yaas-4al标记区间为rac875_c56535_256-tdurum_contig11613_561。qha.yaas-5ds位于硬度基因pinb-d1的功能标记和excalibur_c4699_215之间，确定为硬度主效基因ha或者与其紧密连锁。利用这两个与硬度相关的qtl/基因的不同组合建立了对后代家系不同硬度类型家系的选择方法。
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根据群体198个家系中这两个硬度qtl的基因型分布，见表1，
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可以将所有家系分为4种类型，对所有家系采用skcs-4100型单粒谷物测定仪(瑞典perten)测定300粒/每份材料的硬度值，两次测定，取均值。对2014年～2015年、2015年～2016年和2016年～2017年种植于江苏里下河地区农业科学研究所万福试验基地(江苏扬州)，和2015年～2016年种植于长江大学试验基地(湖北荆州)等4个环境的硬度进行了检测，并对其平均值进行类型间的差异分析，13个家系同时携带pinb-d1b和qha.yaas-4al硬质基因型，其硬度平均值是60.55，最大值是69.98，最小值是51.61，所有家系硬度均大于50。26个家系只携带pinb-d1b，其硬度平均值是45.79，最大值是75.18，最小值是7.35，有11个家系硬度＞50，6个硬度＜30。29个家系只携带qha.yaas-4al硬质基因型，硬度平均值是31.27，最大值是69.54，最小值是13.35，硬度＞50的有4个，硬度＜30的有18个。130个家系不携带硬度qtl，硬度平均值是26.94，最大值是64.60，最小值是5.44，硬度＞50的仅有2个，硬度＜30的有81个。因此，只要选择同时携两标记的家系时，其硬度均大于50，符合国标中筋以上类型品种硬度要求；选择两个标记均不携带的家系时，绝大多数属于软质类型，有128个家系小于50(符合国标弱筋硬度指标要求)，其中硬度小于30的家系达81个，仅有2个家系硬度大于50。
[0022]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0023]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。