本發(fā)明涉及小黑麥育種，尤其涉及一種基于顯性核不育基因ms2的飼用小黑麥高效育種方法。

背景技術(shù)：

1、小黑麥是由小麥和黑麥屬間雜交結(jié)合應(yīng)用染色體工程技術(shù)人工創(chuàng)造的新物種，它結(jié)合了小麥的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和黑麥的抗病耐逆性和賴氨酸含量高等特征，還具備了雜種生長優(yōu)勢巨大、光合作用效率高等優(yōu)點。其飼草產(chǎn)量高、飼用性狀好、營養(yǎng)品質(zhì)高，是一種很有應(yīng)用前景的優(yōu)質(zhì)飼料牧草作物；其耐逆性強，可以利用鹽堿地、邊際土地發(fā)展飼料牧草生產(chǎn)；其為冬春飼料牧草作物，適合在南方利用冬閑田種植，也可以在北方農(nóng)牧區(qū)發(fā)展小黑麥-青貯玉米、高粱等的一年兩作飼草料生產(chǎn)。當前，飼用小黑麥的種植面積逐漸擴大，很多省份已將飼用小黑麥納入糧改飼項目支持范圍，發(fā)展前景廣闊。

2、由于小黑麥是人工合成新物種，自然界沒有其野生種，育種資源匱乏，新型育種方法的發(fā)展有利于促進小黑麥育種材料的創(chuàng)制和品種的培育。常規(guī)的小黑麥育種方法人工去雄費時費力，很難完成大規(guī)模的雜交配置工作。另一方面，常規(guī)的小黑麥育種方法多是選擇已經(jīng)審定的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病耐逆性好的小黑麥品種，或是在品種比較試驗和生產(chǎn)試驗中表現(xiàn)優(yōu)異的苗頭品系，或是綜合性狀優(yōu)異目標突出的育種材料作為育種親本，進行雜交組合配置，結(jié)合回交、自交等方法構(gòu)建育種群體，通過系譜法或混合系譜法，對后代株系進行綜合性狀評價，利用常規(guī)育種技術(shù)進行新品種選育，這種育種方法培育的品種遺傳基礎(chǔ)狹窄，品種間同質(zhì)化嚴重，很難獲得突破性品種。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于顯性核不育基因ms2的飼用小黑麥高效育種方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中小黑麥新品種間同質(zhì)化嚴重的問題。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種優(yōu)質(zhì)小黑麥的育種方法，包括以下步驟：

4、s1.以顯性雄性核不育六倍體小黑麥為供體親本，以優(yōu)異小黑麥育成品種或苗頭品系為輪回親本，進行大群體回交，獲得小黑麥優(yōu)異育成品種和苗頭品系的顯性雄性核不育系，構(gòu)建小黑麥輪回選擇育種基礎(chǔ)群體；

5、s2.以s1獲得的小黑麥優(yōu)異育成品種和苗頭品系的顯性雄性核不育系為基礎(chǔ)材料，授以優(yōu)異小黑麥種質(zhì)的花粉，并收獲優(yōu)良不育株種子，混合種植成子代群體；挑選長勢較好的子代不育群體為母本，繼續(xù)授以優(yōu)異小黑麥種質(zhì)的花粉，如此循環(huán)，持續(xù)不斷地將各類優(yōu)異種質(zhì)導入育種群體，獲得不斷發(fā)展的小黑麥輪回選擇育種群體；所述優(yōu)異小黑麥種質(zhì)包括生物學產(chǎn)量性狀突出的材料、新的優(yōu)質(zhì)源或新的抗源；

6、s3.在s2不斷地向育種群體中導入各類優(yōu)異種質(zhì)的同時，也通過群體內(nèi)顯性雄性核不育株與可育株的連續(xù)選擇性異交，促進群體內(nèi)基因的交流與重組，不斷地改良、優(yōu)化育種群體遺傳組成，獲得不斷發(fā)展的輪回選擇改良育種群體；

7、s4.在改良群體中選擇優(yōu)異可育株，通過系譜選育法進行小黑麥新品種培育，獲得優(yōu)異小黑麥新品種。

8、優(yōu)選的，所述顯性雄性核不育六倍體小黑麥包括早熟、中熟、中晚熟性雄性核不育六倍體小黑麥，所述早熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth368，所述中熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth792，所述中晚熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth828。

9、優(yōu)選的，所述大群體回交的次數(shù)為4～5次。

10、優(yōu)選的，步驟s1中，所述優(yōu)異小黑麥育成品種為中飼237、中飼828、中飼1048、中飼1877、冀飼2號、冀飼3號、石大1號、新小黑麥2號和晉飼草1號；所述苗頭品系包括中飼1257、中飼1827、中飼1640、中飼1892、中飼2885、中飼3241、中飼3297。

11、優(yōu)選的，所述s1中，通過擴大回交群體的方法，在群體中挑選具有較高輪回親本遺傳背景恢復(fù)率的不育株作為母本，以縮短回交育種周期。

12、優(yōu)選的，s2中所述優(yōu)異小黑麥種質(zhì)包括生物學產(chǎn)量性狀突出的材料，新的優(yōu)質(zhì)源、新的抗源等；所述生物學產(chǎn)量性狀突出的材料包括nth3389、冀飼6號，所述新的優(yōu)質(zhì)源包括葉片寬大肥厚、葉莖比較高的材料和青貯蛋白質(zhì)含量較高的材料，葉片寬大肥厚、葉莖比較高的材料包括nth3562和nth3551，青貯蛋白質(zhì)含量較高的材料包括nth3356、新的抗源包括黃矮病和條銹病抗性都突出的nth3249。

13、優(yōu)選的，步驟s3中，育種群體中參與雜交的不育株與可育株均為在苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、揚花期飼用性狀與抗病耐逆性表現(xiàn)優(yōu)異的優(yōu)良單株。

14、優(yōu)選的，步驟s3中，育種群體內(nèi)不育株與可育株的異交改良工作亦是持續(xù)不斷地進行的，是每一世代都需要進行的工作。

15、優(yōu)選的，步驟s4中，每一世代均可挑選優(yōu)異可育株，通過系譜選育法進行小黑麥新品種培育。

16、優(yōu)選的，所述優(yōu)異可育株為株型緊湊、生物量大、穗層整齊、種子結(jié)實率高、抗病耐逆性好的可育株。

17、通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明以顯性雄性核不育六倍體小黑麥為供體親本，以優(yōu)異小黑麥育成品種或苗頭品系為輪回親本進行回交，構(gòu)建小黑麥輪回選擇育種基礎(chǔ)群體；然后以小黑麥優(yōu)異育成品種和苗頭品系的顯性雄性核不育系為基礎(chǔ)材料，不斷地授以優(yōu)異小黑麥種質(zhì)的花粉，獲得小黑麥輪回選擇育種群體；同時通過育種群體內(nèi)顯性雄性核不育株與可育株的連續(xù)選擇性異交，不斷地優(yōu)化、改良小黑麥輪回選擇育種群體；在改良群體中選擇優(yōu)異可育株進行品種培育，獲得優(yōu)異小黑麥新品種。利用本發(fā)明優(yōu)質(zhì)小黑麥的育種方法拓寬了育種群體的遺傳基礎(chǔ)，獲得的優(yōu)質(zhì)小黑麥具有高產(chǎn)、耐逆性強、飼用性狀優(yōu)良等特點。

技術(shù)特征：

1.一種基于顯性核不育基因ms2的飼用小黑麥高效育種方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，所述顯性雄性核不育六倍體小黑麥包括早熟、中熟、中晚熟雄性核不育六倍體小黑麥，所述早熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth368，所述中熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth792，所述中晚熟顯性雄性核不育六倍體小黑麥品種包括nth828。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，所述大群體回交的次數(shù)為4～5次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，步驟s1中，所述優(yōu)異小黑麥育成品種為中飼237、中飼828、中飼1048、中飼1877、冀飼2號、冀飼3號、石大1號、新小黑麥2號和晉飼草1號；所述苗頭品系包括中飼1257、中飼1827、中飼1640、中飼1892、中飼2885、中飼3241、中飼3297。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，所述s1中，通過擴大回交群體的方法，在群體中挑選具有較高輪回親本遺傳背景恢復(fù)率的不育株作為母本，以縮短回交育種周期。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，s2中所述生物學產(chǎn)量性狀突出的材料包括nth3389、冀飼6號，所述新的優(yōu)質(zhì)源包括葉片寬大肥厚、葉莖比較高的材料和青貯蛋白質(zhì)含量較高的材料，葉片寬大肥厚、葉莖比較高的材料包括nth3562和nth3551，青貯蛋白質(zhì)含量較高的材料包括nth3356、新的抗源包括黃矮病和條銹病抗性都突出的nth3249。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，步驟s3中，育種群體中參與雜交的不育株與可育株均為在苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、揚花期飼用性狀與抗病耐逆性表現(xiàn)優(yōu)異的優(yōu)良單株。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，步驟s3中，育種群體內(nèi)不育株與可育株的異交改良工作是持續(xù)不斷進行的，是每一世代都需要開展的工作。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育種方法，其特征在于，步驟s4中，每一世代均可選擇優(yōu)異可育株，進行小黑麥新品種的培育。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所示的育種方法，其特征在于，所述優(yōu)異可育株為株型緊湊、生物量大、穗層整齊、種子結(jié)實率高、抗病耐逆性好的可育株。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于顯性核不育基因Ms2的飼用小黑麥高效育種方法，屬于小黑麥育種技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以顯性雄性核不育六倍體小黑麥為供體親本，以優(yōu)異小黑麥育成品種或苗頭品系為輪回親本進行回交，構(gòu)建小黑麥輪回選擇育種基礎(chǔ)群體；然后以優(yōu)異育成品種和苗頭品系的顯性雄性核不育系為基礎(chǔ)材料，通過持續(xù)不斷地導入各類優(yōu)異種質(zhì)，構(gòu)建不斷發(fā)展的小黑麥輪回選擇育種群體；同時通過群體內(nèi)不育株與可育株的連續(xù)選擇性異交，獲得不斷改良的育種群體；在改良群體中選擇優(yōu)異可育株，通過系譜選育法進行品種培育，獲得優(yōu)異小黑麥新品種。本發(fā)明小黑麥的育種方法拓寬了育種群體的遺傳基礎(chǔ)，獲得的優(yōu)異小黑麥具有高產(chǎn)、耐逆性強、飼用性狀優(yōu)良等特點。

技術(shù)研發(fā)人員：游光霞,孟凡華,郭林,李桂英,潘照明,王智,陳秀珍,王增遠
受保護的技術(shù)使用者：中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17