一种抗旱小麦新品种的选育方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于遗传育种领域，具体涉及一种抗旱小麦新品种选育的方法。
【背景技术】
[0002] 小麦是世界上最重要的粮食作物之一，其产量仅次于水稻和玉米，是我国的第三 大粮食作物。小麦之所以是最重要的粮食作物之一，原因是它养活着世界上40%的人口，并 提供人类20%的能量和蛋白质供应。
[0003] 我国是一个水资源比较匮乏的国家，干旱缺水严重制约农业生产的发展。而小麦 是我国的第三大粮食作物，也是一个耗水量相当大的作物，干旱对小麦产量影响巨大。据统 计，2006年澳大利亚因发生干旱而造成小麦减产46%(FA0，2013);-般来说，干旱可造成小 麦减产 10%-15%，严重时可减产80%-100%(Foulkes et al·，2007; Li et al·，2011)。实 践表明，培育抗旱小麦是解决这一问题最经济、最环保的方法。
[0004] 目前，各国均在开展小麦抗旱品种分子标记辅助选择育种或分子设计育种。尽管 目前分子标记辅助育种已经在一些单位实践，但是其工作量巨大，且经济投入较大。与抗旱 相关的生理指标也是解决这一问题的关键，目前有一些生理指标，如脯氨酸含量、易感干旱 指数和抗干旱指数等，已初步应用于小麦抗逆辅助选择育种，但是其耗费的人力和物力仍 然较大。因此，亟需开发一种更方便、更经济的抗旱选择指标，以用于抗旱小麦品种的选育。
[0005] 蜡质位于植物叶片或茎杆的最外层，它与角质结合形成一层脂质角质层，覆盖在 表皮层外面。前人的研究结果表明，蜡质对植物具有重要的保护作用，且与小麦抗旱性有一 定关系（Premchandra et al·，1992; Jenks et al·，2001; Kosma et al·，2009)。本研 究培育了多蜡质和少蜡质的小麦近等基因系，它们不仅是研究多蜡质抗旱机制的最佳材 料，也为抗旱育种提供了重要的种质资源。如何利用近等基因系中的多蜡质抗旱品系进行 抗旱育种，是研制出多蜡质抗旱小麦近等基因系的一个重要研究方向。目前还没有进行多 蜡质抗旱品系进行抗旱育种的报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目，是提供一种抗旱小麦新品种的选育方法。
[0007] 本发明采用的技术方案如下： (1) 以藁城9411为母本，以ATHLET父本，通过世代株行连续选择，创制了多蜡质抗旱小 麦品系JM205和JM208; (2) 以济麦22为母本，分别和多蜡质抗旱小麦品系JM205和JM208杂交，分别得到杂种一 代Fl-5、Fl-8; (3) 以济麦22为回交亲本，分别和Fl-5、Fl-8回交，得到回交一代BC1F1-5、BC1F1_8; (4) 将收获的回交一代BC1F1-5、BC1F1_8种成株行，选择叶片有蜡质的小麦单株与济麦 22回交，得到回交二代BC2F1-5、BC2F1_8; (5) 重复步骤(4)，得到性状稳定、叶片有蜡质，并且其他性状和济麦22相同的回交六代 BC6F1-5、BC6F1_8; (6)回交六代BC6F1-5、BC6F1_8株系扩繁，根据农艺性状、叶片蜡质测试、抗旱的生理指 标测试、籽粒产量测试和抗干旱胁迫衡量指标计算，创制了多蜡质抗旱并且高产的小麦品 系J-JM205、J-JM208。
[0008] 所述的叶片蜡质测试，是指分别取多蜡质品系和济麦22旗叶，取材时不要损伤表 皮蜡质，然后使用氯仿浸泡称重法进行蜡质测试。
[0009] 所述的抗旱的生理指标测试、籽粒产量测试和抗干旱胁迫衡量指标计算包括以 下： (1) 旗叶水势和旗叶水分散失速率测试； (2) 旗叶光合特性和叶绿素荧光参数的测试； (3) 籽粒产量测试； (4) 抗干旱胁迫衡量指标计算。
[0010] 所述的旗叶水势的测试，是采用美国WESCOR公司PSYPRO露点水势仪测试。
[0011] 所述的旗叶水分散失速率的测试，是指小麦灌浆期，分别取对照和处理完整的大 小一致的叶片置于室温黑暗中，气孔完全关闭，测角质蒸腾失水。
[0012]所述的旗叶光合特性和叶绿素荧光参数的测试，是指小麦灌浆中期，选择晴天上 午8:30-10:30，用CIRAS-2光合作用测试系统测试旗叶的Pn、Gs、Ci、E，LED，光强设定为1200 4111〇1111- 28-1，0)2浓度为38(^111〇1111〇1-1，采用大气湿度和温度 ;分别于上午7:30和12:00，经 过暗适应30 min后，利用Handy-PEA植物效率仪测试旗叶叶绿素荧光动力学曲线并计算相 应的荧光参数。
[0013] 所述的籽粒产量测试，是指小麦成熟期，收获全部籽粒，测量小区面积，并计算单 位面积产量。
[0014] 所述的抗干旱胁迫衡量指标计算，是指采用抗干旱指数TOL和易感干旱指数SSI来 评价不同旗叶蜡质含量小麦近等基因系的抗干旱能力： TOL = Ypi-Ysi ； SSI = (l-Ysi/Ypi)/(l-Ys/Yp)〇
[0015] 其中，Ypi和Ysl分别为正常浇水条件下和干旱胁迫条件下，每个品系的产量，单位 kg · ha^SYdPYs分别为正常浇水条件下和干旱胁迫条件下，供试小麦品系的平均产量，单 位kg · ha-1。
[0016] 有益效果:本发明利用常规育种技术手段，结合旗叶蜡质含量测定、旗叶水势、水 分散失速率、光合速率测定、干旱条件下产量鉴定，创制了多蜡质抗旱并且高产的小麦品系 J-JM205、J-JM208。本发明采用回交前期常规目测选择和后期指标测试选择，前期节约育种 成本，后期选择精确。本发明为迅速精确选育抗旱多蜡质小麦新品系提供了良好的方法。
【附图说明】
[0017] 图1济麦22和多蜡质抗旱小麦品系和旗叶蜡质含量。A:l，济麦22(JM22);2，J-JM205;3，J-JM208;白色柱形图和黑色柱形图分别代表正常浇水和干旱胁迫条件下小麦近 等基因系旗叶的蜡质含量，不同字母代表在P〈 0.05水平下差异达显著水平;B和C:济麦22 叶片表面蜡质较少，植株"发绿"（黑白图片发黑）;J-JM205和J-JM208叶片表面蜡质较多，植 株"发白"。
[0018]图2干旱条件下济麦22和多蜡质抗旱小麦品系旗叶水势。1，济麦22(JM22);2，J-JM205;3，J-JM208;白色柱形图和黑色柱形图分别代表正常浇水和干旱胁迫条件下小麦近 等基因系旗叶水势。
[0019]图3干旱条件下济麦22(JM22)和多蜡质抗旱小麦品系J-JM205、J-JM208旗叶水分 散失速率。
【具体实施方式】
[0020] 本发明公开的一种抗旱小麦新品种的选育方法，本领域技术人员可以借鉴本文内 容，适当改变或改进实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来 说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明之内。本发明公开了较佳实施例，相关人员明 显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与 组合，来实现和应用本发明技术。
[0021] 实施例1抗旱小麦新品种选育 具体方法为： (1) 以藁城9411为母本，以ATHLET父本，通过世代株行连续选择，创制了多蜡质抗旱小 麦品系JM205和JM208; (2) 以济麦22为母本，分别和多蜡质抗旱小麦品系JM205和JM208杂交，分别得到杂种一 代Fl-5、Fl-8; (3) 以济麦22为回交亲本，分别和Fl-5、Fl-8回交，得到回交一代BC1F1-5、BC1F1_8; (4) 将收获的回交一代BC1F1-5、BC1F1_8种成株行，选择叶片有蜡质的小麦单株与济麦 22回交，得到回交二代BC2F1-5、BC2F1_8; (5) 重复步骤(4)，得到性状稳定、叶片有蜡质，并且其他性状和济麦22相同的回交六代 BC6F1-5、BC6F1_8; (6) 回交六代BC6F1-5、BC6F1_8株系扩繁，测试旗叶蜡质，并进行抗旱的生理指标测试 和计算，创制了多蜡质抗旱并且高产的小麦品系J-JM205、J-JM208(见图1)<J-JM205、J-JM208叶片蜡质多，颜色发白，济麦22蜡质少，颜色发绿，黑白照片颜色发黑。
[0022]旗叶蜡质含量测试 在灌浆中期，分别取多蜡抗旱小麦品系J-JM205、J-JM208和济麦22旗叶，测试旗叶蜡质 含量。
[0023]将小麦叶片剪成5 cm大小叶段，置于30 ml氯仿中，浸泡30 s;然后，通过滤纸将 溶液过滤到已知重量(Wl)的蒸发皿中，置于通风柜中，待氯仿完全挥发后，再次称重(W2); 两次重量之差即为蜡质的重量;每处理重复5次。以单位鲜叶重(W3)计算蜡质含量。如图IA 所示，干旱胁迫条件下，多蜡小麦品系旗叶蜡质含量平均为15.15 mg/g，平均高出济麦22品 种79.7%〇
[0024]小麦抗旱性鉴定 在山东省农科院试验基地进行。抽穗前，干旱处理搭建人工干旱遮雨棚，下雨时小区四 周用塑料膜纵向隔离水分，严格控制土壤中水分含量;天晴后，将塑料膜揭掉，尽量避免由 于塑料薄膜对试验结果造成的影响。随机区组设计，每个处理3次重复，每小区播种4行，行 长2 m，行距20 cm，株距4 cm。于小麦成熟期，收获全部籽粒，测量小区面积，并计算单位面 积产量，并折合成每公顷产量。本研究采用抗干旱指数TOL和易感干旱指数SSI来评价不同 旗叶蜡质含量小麦品种的抗干旱能力，具体计算公式如下所示： 抗干旱指数TOL = Ypi-Ysi;易感干旱指数