[发明专利]一种快速获得杂种小麦纯系的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及小麦育种方法，尤其涉及一种快速获得杂种小麦纯系的方法。

背景技术

杂交育种是目前培育小麦品种普遍采用的方法，这种方法是将杂交组合在田间种植，连续自交多代，这个过程在一年一个世代的情况下，品种间杂交组合一般需要5-6年时间（远缘杂交组合需要更多的年限），这就要求在田间多年种植大量的材料，占用大量的耕地，经育种研究者大量地鉴定筛选量才能获得纯系，用于进一步鉴定筛选，耗时费力；并且，在分离世代群体材料中，由于等位基因是杂合的，只表达显性基因的性状，而隐性基因的性状不表达，在早代选择过程中容易造成携带隐性性状基因的材料被丢失，选择效率低下。为了加快育种进程，杂交育种中采用异地或人工气候室进行加代，以加速基因纯合，异地加代投入的人力物力较大，并且由于生态条件的改变，在异地难以对育种材料进行筛选，只能将加代繁殖的材料全部收获，下年全部种植在本地，这就大大增加了田间工作量和育种成本；人工气候室加代由于要建立大型专用设施，每年需要大量维护和运转经费，使用成本高，难以在一般的育种单位开展，使这种加代方法的应用受到极大的限制。

单倍体育种技术由于能够实现一代获得纯系，缩短了杂交育种中通过多年连续自交获得纯系的年限，因此，倍受育种工作者推崇。长期以来，花药培养是主要的单倍体育种技术之一，然而，由于花药壁的存在，这种方法存在着小孢子胚诱导频率低、基因型对小孢子胚的形成有决定性影响的缺点，制约了单倍体育种技术的发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低、有效提高小孢子胚诱导频率的快速获得杂种小麦纯系的方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种快速获得杂种小麦纯系的方法，包括以下步骤：

⑴配制杂交组合：根据育种目标，选择性状互补的品种做亲本，人工去雄授粉，成熟后，按杂交组合收获杂交穗，单独脱粒，得杂交组合材料种子；

⑵种植杂种材料：在小麦播种期，按20cm行距、10cm株距点播所述杂交组合材料种子60粒，并使播种沟地平整；

⑶确定适宜的取穗时期：取孕穗期麦穗中部的花药，在显微镜下观察小孢子的发育时期，将所述小孢子发育到单核中期-单核后期的麦穗从穗下节处折断，并剪掉叶片；

⑷预处理花药：首先用质量浓度为75%的酒精对所述步骤⑶所得的麦穗进行表面灭菌后，剥出麦穗；然后将该麦穗放入质量浓度为0.1%的HgCl 溶液中，摇晃3~5分钟，倒掉HgCl溶液，经无菌蒸馏水洗涤后，取出麦穗并吸干表面水分，取出花药；最后将所述花药用3ml预处理溶液接种，并在28~33℃温度下暗培养34~76小时，得到预处理花药；

⑸游离纯化小孢子：将所述步骤⑷所得的预处理花药经震荡、过100微米筛网过滤后，得到花药残渣；在所述花药残渣中按料液体积比为1：15~20加入小孢子提取液，经震荡、过100微米筛网过滤后，在12~15℃温度下离心分离，弃上清液，得小孢子沉淀物；在所述小孢子沉淀物中按料液体积比为1：15~20加入质量浓度为55%的甘露醇溶液，使所述小孢子沉淀物充分悬浮后，吸出悬浮液，滴加到质量浓度为21%的麦芽糖溶液中至溶液总体积为10ml，并在12~15℃温度下离心分离后，吸取麦芽糖与甘露醇界面处的小孢子；在所述小孢子中按1：5~10的料液体积比加入无麦芽糖的小孢子胚诱导培养基，在12~15℃温度下离心分离，弃上清液，再加入2ml小孢子胚诱导培养基，使所述小孢子充分悬浮；

⑹调整小孢子的密度：取所述步骤⑸所得的小孢子悬浮液1~2滴，滴到血球计数板上，计数小孢子的数量，并通过所述小孢子胚诱导培养基，将小孢子密度调整为10000个/ml；

⑺诱导形成小孢子胚：吸取3ml、密度为10000个/ml的小孢子溶液，加入到直径为6cm的无菌玻璃培养皿中，同时接种6个末授粉小麦子房，将皿口用parafilm膜封住后，在温度为28~32℃的培养箱中培养，直到小孢子胚发育到1.3~1.5mm大小；

⑻分化培养形成再生植株：将所述步骤⑺所得的小孢子胚转接到小孢子胚分化培养基中，在培养室中经8小时黑暗、光照强度为2000~3000 LUX 的16小时光照培养，直至形成再生苗；

⑼再生苗低温越夏：当再生苗长至0.3~0.5cm时，将其放入温度为4℃且经8小时黑暗、光照强度为2000~3000 LUX 的16小时光照培养室中培养40~60天，得到绿苗；