一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于作物抗病遗传育种领域，涉及一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方 法。
【背景技术】
[0002] 赤霉病是小麦类三大主要病害之一，主要发生在我国长江流域和黑龙江省的低湿 地区，随着黄淮麦区灌溉面积的增大和栽培条件的改善，从70年代已波及黄淮麦区并呈迅 速流行趋势。85年该病在黄淮麦区大流行，发病8000万亩，损失小麦13. 5亿斤因而小麦赤 霉病已成为我国小麦生产持续和优质发展的主要障碍。
[0003]目前，并未发现对赤霉菌免疫类型，但不同小麦品种间的抗性存在显著差异，因此 选育抗赤霉基因型品种，是目前我国小麦育种的主要目标之一。研宄表明，小麦抗赤霉特性 由多基因控制的，多基因抗性遗传降低了抗性类型在后代中出现的机率并增加了选择上的 难度，传统的杂交育种后代抗赤霉基因型的选择是通过对每一后代群体中所有单株抗赤霉 特性鉴定获得，这一鉴选方法工作量特大，且易受环境条件影响，筛选群体有限，选择机率 小。
[0004] 禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌，主要侵染小麦穗部，导致小麦产量下降。 禾谷镰刀菌会分泌产生20多种毒素，感染小麦赤霉病的麦粒会积累赤霉菌毒素，不仅危害 小麦生长，而且直接危害人畜健康。不同的赤霉菌毒素对小麦不同的器官组织的影响是不 一样的，即使同一器官组织，对不同浓度的毒素敏感程度也不一样。前人对赤霉病菌粗毒素 引起的形态或生理特性变化已进行了相关研宄，但大多只是针对少数或其中一个方面的指 标进行研宄，由于供试材料和测定时期等不同，至今尚未形成简便、直观、可靠的应用于小 麦抗赤霉病性鉴定的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是提供一种快速、简便、可靠的小麦抗赤霉病性鉴定及鉴定过程中所 用的特异性培养基。
[0006] 本发明目的通过以下方案实现
[0007] 本发明提供一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，该方法包括如下步骤：
[0008] (1)禾谷镰刀菌菌株的分离和培养：选择感染禾谷镰刀菌的小麦，接种于麦粒培 养基中，24°C-26°C散光条件下产毒培养28-32天；
[0009] ⑵粗毒素获得：将步骤⑴培养28-32天的镰刀菌产毒麦粒培养物，58-62°C恒 温烘干，将烘干物用乙酸乙酯浸提22-26hs，抽滤浸提物，常温挥干，挥干物用85 %乙醇溶 解，静置过夜后，除去非极性脂，得到粗提毒素；
[0010] (3)杂交Fl代种子获得：以抗赤霉基因型亲本与任一另一种小麦杂交获得Fl代 种子；
[0011] (4)抗性小孢子雄核发育：取杂种Fl代花粉细胞发育到单核中期至单核靠边期的 小麦幼穗，经75%乙醇表面消毒后，剥取花药组织接种到毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱 导培养基上，于25°C~27°C条件下遮光条件下诱导抗性小孢子雄核发育；
[0012] (5)抗性愈伤组织分化：待培养的花药组织中抗性小孢子雄核脱分化产生小米粒 大小的愈伤组织时，将其转入到花药愈伤组织分化培养基中，置3000Lx~4000Lx光照强度 下诱导愈伤组织的分化，培养温度为25°C~27°C;
[0013] (6)单倍体幼苗获得：待花粉愈伤组织诱导的小苗长到2-3片小叶时，及时切去小 苗转入到生根壮苗培养基中诱导生根；
[0014] (7)抗赤霉株获得：将生根壮苗后的单倍体植株及时移栽到营养钵中，于15°C、 1500Lx光照条件下缓苗，待完全缓苗且进一步生长10天后，用含0. 1 %的秋水仙素和1. 5% 的二甲基亚砜的染色体加倍液注射分蘖节，对花粉植株进行染色体加倍，注射在清晨8~ 10时进行，共3次，每隔一天注射1次，每次用量25yL，花粉植株经染色体加倍后得到抗赤 霉株。
[0015] (8)加倍单倍体个体进行抗赤霉特性鉴定即可筛选到稳定的抗赤霉株系。
[0016] 本发明步骤（1)产毒培养采用的条件为25°C，培养30天。步骤（2)烘干时间采用 60°C，乙酸乙酯浸提时间为24hs。非极性脂的除去采用常规方法。
[0017] 所述的抗赤霉基因型亲本包括但不限于苏麦3号、望水白、鄂恩1号、仪宁小麦，所 述品种均可以在市场购买。
[0018] 抗赤霉特性鉴定标准以反应指数作为标准，方法按照常规方法进行。
[0019] 2.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤（4)中毒素协迫 的小麦花药愈伤组织诱导培养基获得方法如下：在通用培养基W14基础上，添加步骤（2)获 得的粗提毒素：0.8-1. 2ml/L，2, 4-二氨基苯氧乙酸：1.8-2. 2mg/L，6 -呋喃基氨基嘌呤： 0? 4-0. 6mg/L，盐酸硫胺素：7-9mg/L，酪蛋白：490-510mg/L，生物素：0? 4-0. 6mg/L，谷氨酰 胺：48-52mg/L，蔗糖：55000-65000mg/L;麦芽糖：25000-35000mg/L，琼脂粉：4500-5500mg/ L;调整诱导培养基pH值为5. 5-5. 7。
[0020] 3.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤（4)中毒素协迫的 小麦花药愈伤组织诱导培养基获得方法如下：在通用培养基W14基础上，添加步骤（2)获得 的粗提毒素lml/L，2, 4-二氨基苯氧乙酸：2. 0mg/L，6 -呋喃基氨基嘌呤：0. 5mg/L，盐酸硫 胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0? 5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，鹿糖：60000mg/L;麦 芽糖：30000mg/L，琼脂粉：5000mg/L;调整诱导培养基pH值为5. 6 ;置高压灭菌锅灭菌15分 钟
[0021] 4.上述2或3提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，通用培养基W14 的配方如下所示：硝酸钾：1950-2050mg/L，磷酸二氢氨：370-390mg/L，氯化钙：130-150mg/ L，硫酸镁：195-205mg/L，硫酸钾：690-710mg/L，硫酸亚铁：27. 6-28.Omg/L，乙二酸四 乙钠：37. 2-37. 4mg/L，硫酸锰：7. 5-8. 5mg/L，硫酸锌：2. 5-3. 5mg/L，硼酸：2. 5-3. 5mg/ L，碘化钾：0? 4-0. 6mg/L，钼酸钠：0? 004-0. 006mg/L，硫酸铜：0? 020-0. 030mg/L，氯化 钴：0? 020-0. 030mg/L，盐酸硫胺素：1. 8-2. 2mg/L，盐酸吡哆锌：0? 4-0. 6mg/L，烟酸： 0? 4-0. 6mg/L，甘氛酸：1. 8-2. 2mg/L。
[0022] 5.上述4提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，通用培养基W14的配 方如下所示：硝酸钾：2000mg/L，磷酸二氢氨：380mg/L，氯化1? :140mg/L，硫酸镁：200mg/L， 硫酸钾：700mg/L，硫酸亚铁：27. 8mg/L，乙二酸四乙钠：37. 3mg/L，硫酸猛：8mg/L，硫酸锌： 3.Omg/L，硼酸：3.Omg/L，碘化钾：0? 5mg/L，钼酸钠：0? 005mg/L，硫酸铜：0? 025mg/L，氯化 钴：0? 025mg/L，盐酸硫胺素：2mg/L，盐酸吡卩多锌：〇? 5mg/L，烟酸：0? 5mg/L，甘氨酸：2mg/L。
[0023] 6.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤（5)中花药愈伤组 织分化培养基的获得方法如下：以通用培养基Ms为基础，添加以下物质：6 -呋喃基氨基嘌 呤：0? 4-0. 6mg/L，盐酸硫胺素：7. 5-8. 5mg/L，酪蛋白：450-550mg/L，生物素：0? 4-0. 6mg/L， 谷氨酰胺：45-55mg/L，蔗糖：28000-32000mg/L;琼脂粉：4800-5200mg/L;调整分化培养基 pH值