CN111972278A - 不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于小麦不育系创新技术领域，涉及一种不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法。辐射处理蓝败或蓝矮败（均为含有4E/4D蓝粒基因单体不育系）及含有4E/4D蓝粒易位基因的蓝粒父本，通过两条途径继而重新获得各种具有不同蓝粒交换率的蓝败新种质。本发明提供了新的获得各种不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，并提出通过辐射处理以增加打破连锁、改变连锁位置、增加性状交换几率的方法，能够丰富蓝败种质种类，为蓝小麦的品种选育提供更加适宜的蓝败种质，为小麦杂交种生产提供更好用的蓝败不育系种质。

Description

不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法

技术领域

本发明属于小麦新型不育系（蓝败）创新育种技术领域，涉及一种不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法。

背景技术

蓝败是用于小麦杂种优势利用进行杂交制种，及选育蓝小麦的工具载体。随着物质生活水平的提高，希望吃出健康长寿，是人们对新一代食品的追求。在大家追求健康长寿的同时，各类心脑血管疾病以及肥胖症、糖尿病等富贵病却越来越多，希望与现实形成了巨大的反差，引起人们普遍的焦虑，如何通过日常饮食达到保健和防病成为共同关注的热点。

彩色小麦（包括蓝色、绿色、紫色等颜色的小麦）具有优良的营养品质和较高的防病保健价值，越来越受到消费者青睐与市场的追捧，较早就引起了小麦育种者的关注和研究兴趣。

蓝矮败是一种小麦显性核不育系，该不育系其蓝粒（4D/4E）、矮秆（Rht₁₀）、花药败育（Ms₂）三个显性性状连锁在4D^#染色体单体上，也就是说蓝矮败是一个具有蓝粒、矮秆两个显性性状标记的显性核不育系（遗传上属于4D/4E蓝粒易位系单体），它不仅是小麦杂交制种的不育系，而且是组建轮选群体，以及选育蓝败与蓝粒小麦的基础性种质资源。

小麦是迄今仍未大面积应用杂交种的粮食作物，蓝败不育系的育成，增加了小麦杂种优势利用的新途径——蓝败途径小麦杂交种，且蓝败抽穗比蓝矮败，早更易花期相遇，生物产量高制种产量更高，但是现有蓝败类型单一、种类少，并且其蓝育株发生比例偏高，成为影响在杂交制种中应用的障碍。创新选育更多类型的蓝败种质成为解决蓝败利用问题的关键因素。

发明内容

本发明针对现有蓝败种质种类少、品种单一、蓝败蓝育株发生几率偏高利于杂交制种的问题提出一种新型的不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法。

为了达到上述目的，本发明是采用下述的技术方案实现的：

获得不同蓝粒交换率蓝败种质的两种选育方法及其相关蓝败种质。方法一（直接法），用各种辐射手段（⁶⁰CO r-射线、x-射线、快中子、激光、放射性同位素浸种等方法）辐射处理蓝败（含4E/4D单体）及蓝粒父本（含4E/4D），通过不同世代采用不同方法的选育，最终育成各种不同蓝粒交换率的蓝败种质。方法二（间接法），首先通过各种辐射处理手段（⁶⁰CO r-射线、x-射线、快中子、激光，32P等放射性同位素浸种等方法处理）处理蓝矮败（含4E/4D单体）及蓝粒父本（含4E/4D），对不同世代采取不同的处理与选育方法，在后代群体中育成各种具有不同蓝粒交换率的蓝矮败种质；第二步再从这些获得的蓝矮败种质中进而选育其近等基因系蓝败种质。

方法1辐射处理的对象是蓝败（含有4E/4D蓝粒基因的单体不育系）与含有4E/4D蓝粒基因的蓝粒父本，方法2辐射处理的对象是蓝矮败（含有4E/4D蓝粒基因与Rht₁₀矮秆基因的单体不育系）与含有4E/4D蓝粒基因的蓝粒父本，两种方法辐射处理的父本对象均不是正常利用的、具有相应保持系作用便于育性鉴别（凭借粒色差别-蓝粒与不育连锁）的白粒普通小麦父本，而是辐射处理含有4E/4D蓝粒易位基因的蓝粒品种（授粉后便使授粉结实的蓝矮败失去了靠粒色区分育性功能）。

两种方法都在M1世代获得处理蓝矮败或蓝败与处理的蓝粒品种父本杂交的F1杂交种子，在M2世代种植辐射处理的蓝矮败或蓝败与辐射处理的蓝粒品种父本杂交的F1杂交种子，两种方法在该世代都采取邻近种植白粒普通小麦（原回交父本）作为M2世代出现的蓝矮败或蓝败的授粉父本，为出现的蓝矮败或蓝败套袋授粉，M3世代及后续世代均继续利用原白粒普通小麦品种作回交父本，并在M3后续各个世代均在田间鉴别拔除蓝育株、统计蓝育株占比（%），各世代均分拣并种植蓝矮败或蓝败植株上所结蓝粒种子，并统计蓝粒占比（%）。依据田间蓝育株占比与分拣蓝粒占比（这两个占比），确认蓝粒交换率，结合材料的根尖细胞制片镜检判断所育成蓝败种质的遗传类型。

两种蓝败选育方法的选种程序：

方法1（直接法）的选种程序为：【实验辐射处理M₀种子的获得及M₁】选用蓝败（含有4E/4D蓝粒基因的单体不育系）与含有4E/4D基因的蓝小麦父本品种→→⁶⁰CO r-射线处理→→播种M₀蓝败与M₀蓝粒父本→→搭建隔离区、田间管理→→收获辐射处理过的蓝败与蓝小麦授粉的杂交种；【M₂F₁世代即不育株第一个选择世代】 种植前述收获的蓝败植株上的种子，并邻近种植原白粒回交父本甲→→田间管理（无需搭建隔离墙）→→抽穗扬花期寻找标记不育植株（蓝败）、整株套袋并拔除邻近的蓝育株→→用原蓝败白粒回交父本为套袋不育株（蓝败）授粉、统一编号→→收获各不育株（蓝败），按编号逐株分拣蓝粒（统计蓝粒占比）；【M₃F₂世代】播种前述分拣的蓝粒（按当选蓝败株系安排），同时在两侧播种白粒回交父本→→搭建隔离区及田间管理→→观察拔除蓝育株、统计各株系中蓝育株占比（%）→→隔离区内自然授粉按株系收获蓝败，按蓝败株系分拣蓝粒、统计蓝粒占比（%）。按照蓝育株占比与分拣蓝粒占比，顺序排列各当选蓝败各株系（或适当同类归并）。【M₄F₃世代】按当选蓝败株系播种分拣的蓝粒，同时在两侧播种原白粒回交父本→→搭建隔离区（各环节与上世代相同），观察拔除蓝育株、统计各株系蓝育株占比（%），收获蓝败分拣蓝粒，统计蓝粒占比（%）【M₅F₄及各后续选育世代】各环节均与M₃F₂、 M₄F₃世代相同，统计蓝育株占比（%），统计分拣蓝粒占比（%）。（说明：M₅F₄及后续各选育世代工作是为了验证各当选蓝败蓝粒交换率世代间的稳定性，排除干扰，使结果与结论更可靠）。通过比较蓝育株占比及分拣蓝粒比例，推定育成蓝败类型，或属于易位附加系单体或属于易位代换系，以及蓝粒基因的连锁位点位置。结合各育成蓝败种质的根冠压片染色体镜检观察结果，确认其遗传类型，根据所述两个占比明确各育成蓝败种质的蓝粒交换率。

方法2（间接法）的选种程序为：【实验处理种子M₀的获取即M₁世代】选用蓝矮败与含有4E/4D基因的蓝小麦→→⁶⁰C_O r-射线处理→→播种蓝矮败M₀及蓝麦父本M₀→→搭建隔离区及田间管理→→收获蓝败植株所结种子（通常为全蓝粒）；【M₂F₁世代即不育株（新蓝矮败）第一个选择世代】 种植前述收获的蓝矮败植株上的种子，并邻近种植原白粒回交父本甲→→田间管理（无需搭建隔离区）→→寻找发现蓝矮败（矮秆不育）植株整株套袋并拔除其邻近蓝育株→→用原蓝矮败白粒回交父本为套袋蓝矮败授粉、统一编号→→收获各新发现蓝矮败单株 ，按编号逐株分拣蓝粒（统计蓝粒占比）；【M₃F₂世代】播种蓝矮败分拣的蓝粒，按当选蓝矮败株系安排，同时在两侧播种白粒回交父本→→搭建隔离区→→观察拔除蓝育株、统计各株系中蓝育株占比（%）→→隔离区内自然授粉按株系收获蓝矮败，按蓝矮败株系分拣蓝粒、统计蓝粒占比。按照蓝育株占比与分拣蓝粒占比，重新排序编号各当选蓝矮败株系，并适当归类合并。【M₄F₃世代】按当选蓝矮败各株系蓝育株发生几率由低到高排序播种分拣的蓝粒，同时在两侧播种白粒回交父本→→搭建隔离区（各环节与上世代相同），观察拔除蓝育株、统计各株系蓝育株占比（%）、收获蓝矮败分拣蓝粒，统计蓝粒占比（%）【M₅F₄及后续世代】各环节均与M₃F₂、M₄F₃世代相同，田间统计蓝育株占比（%），室内统计分拣蓝粒占比（%）。（说明：后续各世代工作是为了验证各当选蓝矮败蓝粒交换率世代间的稳定性，排除干扰，使结果与结论更可靠）。通过比较蓝育株占比及分拣蓝粒比例，推定育成蓝矮败遗传类型（或易位附加系单体或易位代换系），以及蓝粒基因的连锁位点位置。最终根据对各育成蓝矮败种质的根冠压片染色体镜检观察结果，确认其遗传类型，明确各育成蓝矮败种质的蓝粒交换率。

前述第一步，通过上述育成各种不同蓝粒交换率蓝矮败中间环节，第二步选育蓝败。对已经明确了遗传类型、了解其蓝粒交换率的蓝矮败分拣蓝粒种植、播种原白粒回交父本建立蓝矮败回交大群体→→在蓝矮败大群体中寻找高杆不育株，这些单株即是我们需要的蓝败，并继续利用原蓝矮败的回交父本为其授粉，蓝矮败的回交父本也是蓝败的回交父本。对各个具有不同蓝粒交换率的蓝矮败按照上一程序分别转育为对应的蓝败。

两种方法的田间布局与隔离区布置方式：

方法一：【实验处理种子M₀获得及M₁世代】采取预留走道宽1米，播种区1.5米，处理蓝败M₀播种4-6行，单粒点播，行向顺走道方向，蓝败两侧各播种1行处理的蓝粒父本M₀（宽苗带撒播），抽穗前用竹木桩与铁丝、塑料编织布在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）→→【M₂F₁世代即不育株（新蓝败）第一个选择世代】预留走道宽1米，播种区1.5米，播种上环节收回的种子4-6行，单粒稀播，行向顺走道方向，蓝败两侧各播种1行原白粒回交父本（宽苗带撒播）预备为选到的蓝败套袋授粉，无需建立隔离区。为便于田间调查，授粉后可以割除一行父本；→→【M₃F₂世代】预留1.5米田间走道与父本行，蓝败选株播种带宽1米，行向与走道和父本行向垂直，单粒点播，行长1米，顺走道方向播种父本，种植在蓝败播种行的两端，抽穗前在父本外侧，沿走道两侧搭建两条隔离墙（剩余走道宽约半米）。→→【M₄F₃及后续世代】均预留1米宽走道、播种区1.5米，播种分拣的蓝败各株系蓝粒种子，4-6行，单粒稀播，行向顺走道方向，蓝败两侧各播种1行原白粒回交父本（宽苗带撒播），抽穗前在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）。（【注】：从M₃F₂世代开始各世代均观察拔除蓝育株，统计各株系蓝育株占比（%），分拣蓝败的蓝粒，统计其蓝粒占比（%）。根据各育成蓝败株系的前述两个占比，及根冠压片的染色体镜检观察结果，确认各选育蓝败种质的遗传类型，及其蓝粒交换率。）

方法二：第一步【实验处理获得M₀种子及M₁世代】采取预留走道宽1米，播种区1.5米，处理蓝矮败播种4-6行，单粒点播，行向顺走道方向，蓝矮败两侧各播种1行处理的蓝粒父本（宽苗带撒播），抽穗前在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）→→【M₂F₁世代即不育株（新蓝矮败）第一选择世代】预留走道宽1米，播种区1.5米，播种在蓝矮败植株上收获的种子4-6行，单粒稀播，行向顺走道方向，蓝矮败两侧各播种1行原白粒回交父本品种（宽苗带撒播），预备为选到的蓝矮败套袋授粉，无需建立隔离区。为便于田间调查，授粉后割除一行父本→→【M₃F₂世代】预留1.5米田间走道与父本行，蓝矮败选株播种带宽1米，行向与走道和父本行向垂直，单粒点播行长1米，父本顺走道方向播种在蓝矮败播种行的两端各撒播1行，抽穗前在父本外侧，沿走道两侧搭建两条隔离墙（剩余走道宽约半米）。→→【M₄F₃及后续世代】均预留1米宽走道、播种区1.5米，播种分拣的蓝矮败各株系蓝粒种子，4-6行，单粒稀播，行向顺走道方向，蓝矮败两侧各播种1行原白粒回交父本（宽苗带撒播），抽穗前在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）。（【注】：从M₃F₂世代开始各世代均观察拔除蓝育株，统计各株系蓝育株占比（%），分拣蓝矮败的蓝粒，统计其蓝粒占比（%）。根据各育成蓝矮败株系的两个占比，及根冠压片的染色体镜检观察结果，确认各选育蓝矮败种质的遗传类型，及其蓝粒交换率）。

第二步【选育蓝败近等基因系环节田间布局与隔离区布置方式】对具有不同蓝粒交换率的各种蓝矮败分别建立各自的选种隔离区。各自均预留1米宽走道、播种区1.5米，播种分拣的蓝矮败各株系蓝粒种子，4-6行，单粒稀播，行向顺走道方向，蓝矮败两侧各播种1行原回交父本（宽苗带撒播），抽穗前在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）。在蓝矮败大群体中寻找高杆不育单株（即蓝败）挂牌标记，并继续用原蓝矮败的回交父本为其授粉（新蓝败与原蓝矮败父本相同），收获时对在不同蓝矮败选种隔离区育成的蓝败单收单脱分别分拣蓝粒，今后建成相应的蓝败回交群体。

两种方法优缺点比较及改良做法。

直接法（方法一）：直接辐射处理蓝败与蓝粒父本，不通过先选育各种不同蓝粒交换率蓝矮败的中间环节，直接育成各种蓝败。优点是环节少，从节省时间看，比间接法（方法二）可以提前二至三年，其缺点是在蓝败群体中鉴别可育株相对没有在蓝矮败群体中便捷，只有在抽穗后开颖扬花期进行鉴别，鉴别相对耗费精力大，选择效率偏低，群体不宜放大过大，以免人力不足不能及时拔除蓝育株，导致蓝育株花粉污染蓝败，造成统计不准，并且下年会出现更多的可育株，进一步扩大误差。

间接法（方法二）：辐射处理蓝矮败及蓝粒父本，在蓝矮败群体中选育具有不同交换率的蓝矮败，先育成各种具有不同蓝粒交换率的蓝矮败，第二步再从这些蓝矮败中分别选育各自的蓝败近等基因系。其优点是，所有选育环节均是在蓝矮败群体中进行的，从中鉴别蓝粒可育株、鉴别蓝败，都非常直观（因蓝育株与蓝败都是高杆的），都是从矮杆植株中寻找高杆植株，这一目了然，第一环节是拔除统计蓝育株，后一环节是寻找利用蓝败。可以放大选育群体，便捷、工作效率高。缺点是，选育周期长。

改良做法：辐射处理蓝矮败与蓝粒父本，在选育不同蓝粒交换率蓝矮败的中间世代（尤其是相对高世代），对发现的蓝败植株随时选留，再行鉴别其蓝粒交换率与遗传类型。这样相对方法二缩短了选育年限；相对方法一，相对减少了前几年鉴别蓝育株的工作难度。

作为优选，父本辐射处理对象不仅限于含有4D/4E基因的蓝小麦，也包括其他各种蓝粒小麦品种。

作为优选，辐射源不仅限于⁶⁰C_O r-射线外照射，也包括x-射线、快中子、激光等外照射源处理，及³²P等放射性同位素浸种等内照射处理方法。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供了新的获得不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，并提出通过辐射处理以增加打破连锁、改变连锁位置、增加性状交换几率的方法，能够有效丰富蓝败种质种类，为蓝败小麦的创制与研究拓展了创新途径；为利用蓝败杂交制种提供了更多可选择的蓝败种质；为蓝小麦的品种选育提供了更便于利用的新蓝败种质资源，更加有利于推动蓝小麦主食养生与杂交小麦的产业化。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1（方法一直接法）：

【实验处理M₀种子获得及M₁世代】在播种前分别对蓝败V₈与蓝小麦父本黑马2号^蓝进行⁶⁰C_O r-射线（50%～60%致死剂量）处理，获得M₀种子，以增加打破连锁、改变连锁位置、增加性状交换几率。采用1.5米宽播种带，中间播种4-6行⁶⁰C_O r-射线处理的M₀蓝败种子，单粒点播，株距20粒/米，两侧各撒播一行父本M₀（⁶⁰C_O r-射线处理的蓝麦），父本采用5-8厘米宽苗带100粒/米，预留1米宽走道。抽穗扬花前，搭建隔离区（宽约2米），在走道两侧用竹木桩与铁丝塑料编织袋搭建两条隔离墙，走道仅剩0.5米左右窄道，以方便观察行走。任由两侧蓝麦及分离出的蓝育株自由为蓝败授粉，在盛花期用小竹竿拨动植株进行辅助授粉。成熟时，单独割除父本蓝小麦，同时剔除蓝败群体内的蓝粒可育株，仅收获蓝败单株上所结的种子，混合收获，分拣剔除存在的个别白粒与瘦秕籽粒，保留饱满的蓝粒种子。

【M₂F₁世代即不育株第一选择世代（寻找标记不育株）】播种上述选留的种子，播种带与隔离带及走道田间布局同上年，1.5米播种区播种4-6行，单粒点播20粒/米，两侧再宽苗带撒播原蓝败的白粒回交父本V₈ 100粒/米。这种群体绝大部分为蓝粒可育株，在抽穗后的开颖期，我们从中寻找分离出的不育株（蓝败），当确认属于不育株时，对其整株套袋，并拔除行内邻近的可育株，用蓝败原来的回交父本V₈ 为其反复多次人工授粉，等整个田间授粉结束后，将套袋去除换为宽松轻捆的麻绳或塑料绳并挂牌（不能捆绑紧了影响选株内通风透光），成熟时对选出的不育株（蓝败）按株收获，收获后拷种，统一编号，分拣蓝粒继续种植，分拣过程中，统计蓝粒与白粒各自的占比（%），按照编号填表登记。

【M₃F₂世代】秋播时按编号序次种植夏收分拣的各个套袋蓝败单株的蓝粒种子，该世代的田间布局为：预留1.5米田间走道与父本行，蓝败选株播种带宽1米，行向与走道和父本行向垂直，单粒点播15株/米，行长1米，每个单株根据种子量确定播种行数（一般4-6行），所有当选蓝败单株统一播种共同父本（蓝败原回交父本V₈），父本顺走道方向，在蓝败播种行的两端各撒播1行宽苗带父本， 100粒/米，抽穗前在父本外侧，沿走道两侧用竹木桩及铁丝编织袋等材料，搭建1.2--1.3米高的两条隔离墙，抽穗期逐株检查确认可育与不育（是否有花药），拔除可育株，统计蓝育株占比（%），填表登记。各选株的蓝败凭借两端的父本自然授粉，开花盛期用小竹竿拨动父本麦穗进行辅助授粉，有助于提高蓝败结实率。授粉结束后拆除隔离区的设施，提前割除一端的父本，便于田间观察记载等试验活动。进行相关田间调查记载（非本发明要求，但是育种所必须）。小麦成熟时，按播种的编号，逐一单一收割、单收单脱、按照编号逐一单独存放，分拣蓝粒与白粒，统计蓝粒占比（%），按编号填表登记。统计归类：根据田间可育株的占比、及分拣蓝粒的占比，将各种占比相近的株系归为一类，重新按株系编号（从低到高编号），但档案应记清楚原来的单株号及记载登记的相关数据。

【M₄F₃世代】秋播时按照重新编排的顺序号（从低到高编号），安排田间种植顺序。本世代按照蓝粒可育株占比由低到高的顺序排列。本世代田间布局为：预留1米小走道，播种区宽1.5米，播种5行分拣的蓝败蓝粒，行向顺田间小走道播种，两侧各撒播1行宽苗带回交父本V₈。各蓝败株系间间隔0.5米，所有各株系均统一利用原回交父本V₈，顺走道统一播种。本世代是观察确认蓝败蓝育株重组交换率的重要世代，群体可以根据种子量和人手状况适度放大。单粒点播，株距20株/米，5行区，行距20厘米，先播种蓝败，随后在两侧各撒播1行回交父本，我们通常等到蓝败出苗后播种父本。抽穗散粉前搭建隔离墙，建立隔离区，抽穗初期逐株检查是否有花药，严格拔除可育株，对拔出的可育株统计计数，确认蓝育株占比（%）。等全部授粉结束后去除隔离设施，为便于田间观察记载，提前割除一侧父本。成熟时单收单脱，蓝粒分拣等各项工作同上年度。

【M₅F₄及后续世代】，每年秋播完全按照上年的田间布局及模式种植，田间拔除蓝育株、统计蓝育株占比（%）,收获后室内分拣蓝粒，统计蓝粒占比（%）。对那些连续几个世代蓝粒可育株的占比（%）与分拣蓝粒占比都相对稳定的蓝败，即可确认这一数值即为该蓝败的蓝粒交换率。

根据各种育成蓝败株系的田间蓝育株占比与分拣蓝粒占比（两个占比），及根冠压片的染色体镜检观察结果，确认各选育蓝败种质的遗传类型，及其蓝粒交换率。

我们已知花药败育（Ms₂）基因在4D^#染色体短臂端靠近着丝点位置，推测蓝粒交换率高的种质可能蓝粒（4D/4E）被连锁在长臂L端，蓝粒交换率低的种质可能其交换位点同处在S端短臂上，且物理距离靠的较近。我们利用该种方法，成功选育了在蓝败分拣籽粒中蓝粒占比28%左右、在种植的蓝败群体中蓝育株占比不足3%的蓝败种质（^Mc3蓝败V8）（单体异位附加系）；在蓝败分拣籽粒中蓝粒占比50%左右、在种植的蓝败群体中蓝育株占比约42%左右的蓝败种质（^Mc42蓝败V8）（异代换系）；以及多个介于两者中间的材料，推测这些育成材料大多数属于交换位点处在4D^#染色体的不同点位上的蓝败种质材料。

实施例2：（间接法方法二）

基本程序：辐射处理（蓝矮败♀与蓝小麦♂）获得M₀种子→直至育成各种不同蓝粒交换率的蓝矮败→选育各种相应的蓝败。

第一步：【实验处理获得M₀及 M₁世代】在播种前分别对蓝矮败V₈与蓝小麦父本蓝麦濰麦8号（记做V8^蓝）（Am51）进行⁶⁰C_O r-射线（50%～60%致死剂量）处理，以增加打破连锁、改变连锁位置、增加性状交换几率。采用1.5米宽播种带，中间播种4-6行⁶⁰C_O r-射线处理的蓝矮败种子，单粒点播，株距20粒/米，两侧各撒播一行父本（⁶⁰C_O r-射线处理的蓝麦），父本采用5-8厘米宽苗带100粒/米，预留1米宽走道。抽穗扬花前，搭建隔离区（宽约2米），在走道两侧用竹木桩与铁丝塑料编织袋搭建两条隔离墙，走道仅剩0.5米左右窄道，以方便观察行走。两侧蓝麦与分离出的蓝育株自由为蓝矮败授粉，在盛花期用小竹竿拨动植株进行辅助授粉。成熟时，割除父本蓝小麦，同时剔除蓝矮败群体内的蓝粒可育株，仅收获蓝矮败单株上所结的种子，混合收获，分拣剔除存在的个别白粒与瘦秕籽粒，保留饱满的蓝粒种子。

【M₂F₁世代即不育株第一选择世代（寻找标记不育株）】播种上述选留的种子，播种带与隔离带及走道田间布局同上年，1.5米播种区播种4-6行，单粒点播20粒/米，两侧再宽苗带撒播原蓝矮败的回交白粒父本V₈ 100粒/米。这种群体绝大部分为蓝粒可育株，我们从中选育分离出的不育株（蓝矮败）。本世代不搭建隔离墙，拔节后至抽穗前，经常观察各单株的生长发育情况，当大田麦苗快速长高时，对那些迟迟不长高的单株（仍匍匐）留意观察，当确认属于不育株时及时拔除行内邻近的可育株，抽穗期对其整株套袋，开颖后用蓝矮败原来的白粒回交父本V₈为其反复多次人工授粉，等整个田间授粉结束后，将套袋去除换为宽松轻捆的麻绳或塑料绳与挂牌（不能捆绑紧了影响选株内通风透光），成熟时按株收获，收获后考种，统一编号，分拣蓝粒继续种植，分拣过程中，统计蓝粒与白粒各自的占比（%），按照编号填表登记。

【M₃F₂世代】秋播时按编号序次种植夏收分拣的各个套袋蓝矮败单株的蓝粒种子，该世代的田间布局为：预留1.5米田间走道与父本行，蓝矮败选株播种带宽1米，行向与走道和父本行向垂直，单粒点播15株/米，行长1米，每个单株根据种子量确定播种行数（一般4-6行），所有当选蓝矮败单株统一播种共同父本（蓝矮败原回交父本V₈），父本顺走道方向，在蓝矮败播种行的两端各宽苗带撒播1行父本 100粒/米，抽穗前在父本外侧，沿走道两侧用竹木桩及铁丝编织袋等材料，搭建1.2--1.3米高的两条隔离墙，抽穗期逐株检查确认可育与不育（是否有花药），拔除可育株，统计蓝育株占比（%），填表登记。各选株的蓝矮败凭借两端的父本为其自然授粉，开花盛期用小竹竿拨动父本麦穗进行辅助授粉，有助于提高蓝矮败结实率。授粉结束后拆除隔离区的设施，提前割除一端的父本，便于田间观察记载等试验活动。进行相关田间调查记载（非本发明要求，但是育种所必须）。小麦成熟时，按播种的编号，逐一单一收割、单收单脱、按照编号逐一单独存放，分拣蓝粒与白粒，统计蓝粒的占比（%），按编号填表登记。统计归类：根据田间可育株的占比、及分拣蓝粒的占比，按株系中两个占比从低到高或从高到低重新编号，并将各种占比相近的蓝矮败株系适当归类合并，但档案应记清楚原来的单株号及记载登记的相关数据信息。

【M₄F₃世代】秋播时按照重新编排的顺序号，安排田间种植顺序。本世代按照蓝矮败蓝粒可育株占比由低到高的顺序排列。本世代田间布局为：预留1米小走道，播种区宽1.5米，播种5行分拣的蓝矮败蓝粒，行向顺田间小走道播种，两侧各撒播1行宽苗带回交父本V₈。本世代是观察确认蓝矮败蓝育株重组交换率的重要世代，可以根据种子量适度放大群体。单粒点播，株距20株/米，5行区，行距20厘米，先播种蓝矮败，随后在两侧各撒播1行回交父本V8，我们通常等到蓝矮败出苗后播种父本。抽穗散粉前搭建隔离墙，建立隔离区，拔节后至抽穗扬花期，根据株高并检查是否有花药，严格拔除可育株，对拔出的可育株统计计数，确认蓝育株占比（%）。等全部授粉结束后去除隔离设施，为便于田间观察记载，提前割除一侧父本。成熟时单收单脱，分拣等各项工作同上年度。

【M₅F₄及后续世代】，每年秋播完全按照上年的田间布局及模式种植，田间拔除蓝育株、统计蓝育株占比（%）,收获后室内分拣蓝粒，统计蓝粒占比（%）。对那些连续几个世代蓝粒可育株的占比（%）与分拣蓝粒占比都相对稳定的蓝矮败，即可确认这一数值即为该蓝矮败的蓝粒交换率。

根据各种育成蓝矮败株系的田间蓝育株占比与分拣蓝粒占比（两个占比），及根冠压片的染色体镜检观察结果，确认各选育蓝矮败种质的遗传类型，及其蓝粒交换率。

我们已知花药败育（Ms₂）与矮秆（Rht₁₀）基因在4D染色体短臂端靠近着丝点位置，蓝粒交换率高的种质可能蓝粒（4D/4E）被连锁在长臂L端，蓝粒交换率低的种质可能其交换位点同处在S端短臂上，且物理距离靠的较近。我们利用该种方法，成功选育了在蓝矮败分拣籽粒中蓝粒占比28%左右、在种植的蓝矮败群体中蓝育株占比不足2%的蓝矮败种质（^Mc2蓝矮败V8）（单体异位附加系）；在蓝矮败分拣籽粒中蓝粒占比50%左右、在种植的蓝矮败群体中蓝育株占比约40%左右的蓝矮败种质（^Mc40蓝矮败V8）（异代换系）；以及多个介于两者中间的材料，推测这些育成材料大多数属于交换位点处在4D^#染色体的不同点位上的蓝矮败种质材料。

第二步选育蓝败：对具有不同蓝粒交换率的各种蓝矮败分别建立各自的选种隔离区。各自均预留1米宽走道、播种区1.5米，播种分拣的蓝矮败各株系蓝粒种子，4-6行，单粒稀播，20粒/米，行向顺走道方向，蓝矮败两侧各播种1行原回交父本（V₈）（宽苗带撒播），100粒/米，抽穗前在走道两侧搭建两条隔离墙（走道仅剩约半米宽）。在蓝矮败群体中拔除蓝育株，统计蓝育株占比（%），寻找高杆不育单株（即蓝败）挂牌标记并帮助重复授粉，收获时对在不同蓝矮败选种隔离区育成的蓝败单收单脱，考种分别分拣蓝粒，统计蓝粒占比（%）。在蓝矮败群体中寻找高杆不育株，这些单株即是我们需要的蓝败。对各个具有不同蓝粒交换率的蓝矮败按照上一程序分别转育为蓝败。

对通过间接法选到的各种蓝败，再分别建立蓝败回交群与蓝矮败回交群比较一年，鉴定各种蓝败蓝育株占比（%）及分拣蓝粒占比与蓝矮败回交群体这两个占比是否一致，如果两个占比都比较相近，说明通过方法二间接法育成的蓝败已经选育成功。

我们成功从^Mc2蓝矮败V8中选育出^Mc2蓝败V8，其蓝粒交换率2%左右较低蓝粒交换率的蓝败种质（相对较适宜用于杂交小麦制种）；从^Mc40蓝矮败V8中选育出^Mc40蓝败V8，其蓝粒交换率40%左右较高蓝粒交换率的蓝败种质（相对较适宜用于蓝粒小麦品种选育）。

【注】本专利申报中所涉及亲本材料的说明：

1、濰麦8号（常用代号V₈）——山东省审定品种。黑马2号（常用代号HM₂）——山东省审定品种。

2、蓝矮败V₈————淄博爱民种业有限公司利用濰麦8号为回交父本对蓝矮败97-866（公开发表种质，偏春性，淄博爱民种业有限公司与四川凉山彝族自治州西昌农科所合作协议有条件利用）进行连续回交转育，并在遗传背景冬性化的过程中选育而成的冬性蓝矮败种质（可有条件有偿转让获得）

3、蓝败V₈————淄博爱民种业有限公司从蓝矮败V₈选育而成的近等基因系蓝败不育种质。（可有条件有偿转让获得）

4、蓝麦濰麦8号（V₈ ^蓝）————淄博爱民种业有限公司从蓝矮败V₈选育而成的蓝小麦种质。（可有条件有偿转让获得）

5、^Mc2蓝矮败V8、^Mc40蓝矮败V8、^Mc2蓝败V8、^Mc40蓝矮败V8均为专利权人利用上述种质通过本专利技术选育而成并在其中利用的不育系及最终选育而成的不同类型的不育系种质（可以有条件有偿获得）。

【注】关于以上蓝矮败及蓝败种质中所用左上角标的说明：MC x，这里代指蓝粒性状交换率，x表示百分数的具体数值，用***数字表示，^Mc2蓝矮败V8则表示蓝矮败濰麦8号的蓝粒性状的交换率为2%。

均为本专利的创新蓝败种质。（可有条件有偿转让获得）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，其特征在于，辐射处理蓝败或蓝矮败及蓝粒父本后进行选育，且其不育系与父本均为含有4E/4D蓝粒基因的种质。

2.根据权利要求1所述不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，其特征在于，辐射处理采用⁶⁰C_O r-射线、x-射线、快中子、激光，³²P放射性同位素浸种中的任意一种或几种组合。

3.根据权利要求1所述不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，其特征在于，在M₁世代获得待处理蓝矮败或蓝败与蓝粒父本杂交的F₁杂交种子，F₁杂交种子在M₂世代种植，采取邻近种植白粒普通小麦作为M₂世代出现的不育单株的授粉父本，为出现的不育株套袋授粉，M₃世代及后续世代均继续利用原白粒普通小麦品种作回交父本，并在M₃及后续各个世代均在田间鉴别拔除蓝育株、统计蓝育株占比，各世代均分拣并种植蓝矮败或蓝败植株上所结蓝粒种子，并统计蓝粒占比；依据田间蓝育株占比与分拣蓝粒占比这两个占比，确认育成蓝败种质的蓝粒交换率，并结合材料的根尖细胞切片获得所育成蓝败种质的遗传类型。

4.根据权利要求1所述不同蓝粒交换率蓝败种质的选育方法，其特征在于，通过直接辐射处理蓝败及蓝粒父本后，继而直接育成不同蓝粒交换率的蓝败种质；通过辐射处理蓝矮败及蓝粒父本后，在后代群体中先育成不同蓝粒交换率的蓝矮败种质，再分别选育其各自的近等基因系蓝败种质，最终而实现育成不同蓝粒交换率蓝败种质。