成都生物所为重庆市杂交小麦研究作贡献
时间:2004-01-28
我所承担的重庆市中国科学院科技成果孵化资金项目“高产优质两系杂交小麦新组合选育及示范研究”,经过两年的工作,选育出新不育系20余份,其中W379S,C010S,C050S三份通过了省级技术鉴定;新组合二优58通过重庆市区试;获得授权专利1项;杂交小麦新组合示范面积7600亩,平均每亩增产达到15%。通过该课题的研究,为重庆市建立了杂交小麦品质研究的新技术平台,开辟了杂交小麦淀粉研究新领域,打开了国际合作渠道,提高了当地研究杂交小麦的水平,深受地方欢迎。
小麦是四川省和重庆市的主要粮食作物之一。随着小麦品种产量水平的不断提高,育种难度越来越大,利用小麦的杂种优势培育新品种是一条重要途径,也是世界难题。我所承担的重庆市中国科学院科技成果孵化资金项目“高产优质两系杂交小麦新组合选育及示范研究”,就是利用我国特有的温光敏两用不育系选育出强优势的优质、高产组合,并转育出一批新的优良不育系,加大这些组合的示范推广以及不育系的应用研究力度,建立研究技术体系,为该地区培育优质、高产杂交小麦新组合打基础。
建立了一套快速、高效的不育基因转移技术体系。采取一次回交的方法,对不育基因进行累加,确保对不育基因的完整转移;采用高效的染色体加倍技术对获得的单倍体花粉植株进行加倍,在一定高温选择压下,从单倍体加倍植株中选择不育性稳定的温光敏不育材料。
建立杂交小麦品质遗传改良研究技术体系。利用研究所提供的优质种质资源,采用生化分子标记技术及主要品质指标分析,分别对不育系及恢复系的蛋白质和淀粉品质进行改良,现已获得一批优质不育中间材料和恢复系。在蛋白质方面,利用近红外单粒测试,结合SDS-PAGE技术半粒法分析早代籽粒的主要品质指标,已将优质高分子量谷蛋白亚基5+10,5+12等分别导入了新选育的不育系和恢复系中;在淀粉方面,利用生化标记技术导入糯性缺失基因,获得了全糯的杂交小麦中间材料,这批优质材料尤其是糯性不育系的选育和技术,将为重庆市进一步深入开展两系杂交小麦品质遗传改良提供技术和材料基础。
染色体工程技术创造优质、高产的新型两系杂交小麦恢复系。通过种间远缘杂交,采用染色体工程技术结合组织培养、生化分子标记、近红外单粒品质分析技术,快速、高效选育优质、抗病且恢复力强的大穗型恢复系。现已获得一些优质、抗病、大穗多花多粒六倍体小麦新材料,如W7268-7-958, W7268-168,W15452,01WG7,以上材料对温光敏小麦不育系都具有较强的恢复力。
强优势组合制种与繁殖技术研究。开展了杂交制种、亲本繁殖、杂种栽培三大技术的研究。制种二优58、二优106等组合750亩,并形成了三大技术规范,其中两系杂交小麦优质丰产栽培技术规范(草案)已报重庆市地方标准,为两系杂交小麦在重庆市的推广应用打下了基础。
新组合试验示范。共有8个组合参加各类试验,其中,MS1参加国家小麦生产试验(长江上游冬麦区),二优1026参加重庆市区域试验。MS1在国家生产试验中比对照增产17.79%,前两年区试结果平均比对照增产12.5%;Ⅱ优58通过重庆市区试,并通过重庆市品审会的初审。
2000至2002年度在四川内江、重庆永川市、荣昌县等集中示范二优58、MS1共7600亩。其中,2001年3000亩、2002年4600亩,每亩增产达到15%,实际每亩增收40公斤,折合每亩增加收入40元。
开拓国际合作渠道。通过与美国农业部,加拿大国家研究理事会,日本福井县立大学等科研机构合作,开展了杂交小麦淀粉品质改良的研究。采用碘染与生化标记技术,将糯性缺失基因Wx-A1b,Wx-B1b,Wx-D1b导入不育系中,现已获得一批全糯质不育中间材料,如02W745A、02W747A、02W777A等,这批材料正在进一步稳定之中,可望在2005年之前,在国际上率先选育出全糯质温光敏小麦雄性不育系,并初步实现全糯质两系组合配套。
该项目是重庆市首批启动的院地合作项目,在短短的两年之内就在杂交小麦强优势组合选育、构建杂交小麦品质改良技术平台等方面取得了良好的进展,积累了大量的育种基础材料,提高了重庆市杂交小麦的研究水平,开辟了国际交流与合作的新渠道,为重庆市突破小麦杂种优势利用研究难题打下了坚实的基础。