[發(fā)明專利]一種利用玉米無雄穗系生產(chǎn)雜交種子的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044471.1
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101669445A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅紅兵;屠乃美;石雪暉;周文新;劉雄倫;易鎮(zhèn)邪;呂敬先
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 江巨鰲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)作物雜種優(yōu)勢利用方法，具體涉及到一種利用溫敏型、光敏型或光溫互作 型的玉米無雄穗系(自交系)作母本，以具雄穗且花粉育性正常玉米自交系或雜交種作父本 生產(chǎn)雜交種子的方法。

背景技術(shù)

種子純度是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)和品種推廣的決定性因素。為了確保玉米雜交種子的純度， 根據(jù)國內(nèi)、外的經(jīng)驗，有效途徑是利用雄性不育系來生產(chǎn)雜交種子。玉米是最早利用雄性不 育系生產(chǎn)雜交種的作物之一，玉米細(xì)胞質(zhì)雄性不育系曾經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)，由于1970年美國生產(chǎn) 上使用T型細(xì)胞質(zhì)不育系對玉米小斑病T小種高度專化感染而造成小斑病爆發(fā)流行，使玉米細(xì) 胞質(zhì)雄性不育系的研究與利用陷入低潮。玉米細(xì)胞質(zhì)不育又分為T型、S型和C型三大類群。 其中T型細(xì)胞質(zhì)不抗小斑病T小種；S型不育性穩(wěn)定性較差；C型的雄花不育性和恢復(fù)性較穩(wěn)定。 因此，近30多年來玉米雄性不育性的研究主要集中在已有不育系的鑒定分組和歸類上、新型 胞質(zhì)的創(chuàng)建和S型、C型胞質(zhì)的深入研究上。

由于細(xì)胞質(zhì)雄性不育存在的問題難以跨越，許多學(xué)者認(rèn)為從根本上解決細(xì)胞質(zhì)不育類型 病菌專一化侵染的問題，唯一有效的途徑是利用核不育基因。玉米利用核不育基因的方案是 通過染色體工程選育不育雙雜合體。通過染色體工程選育玉米核不育雙雜合體，難度較大， 加之玉米雙雜合體生長等方面存在問題，限制了其在生產(chǎn)上的應(yīng)用。

我國學(xué)者借鑒本國獨創(chuàng)的以水稻光溫敏核雄性不育性為基礎(chǔ)的兩系法利用作物雜種優(yōu)勢 育種新方法，相繼發(fā)現(xiàn)了玉米溫敏型和光敏型雄性不育材料。目前發(fā)現(xiàn)的溫敏型雄性不育， 是在雄花發(fā)育的特定時期，溫度的變化可以導(dǎo)致雄花育性的轉(zhuǎn)變，雄性不育由花粉敗育和雄 花閉穎兩個因素產(chǎn)生的，不育性狀表現(xiàn)與現(xiàn)有細(xì)胞質(zhì)不育性狀相同。由于在自然條件下溫度 變化的復(fù)雜性，如何有效利用溫敏型雄花不育有待于更深入的研究。發(fā)現(xiàn)的光敏型雄性不育 材料要求日平均17.5h光照才能實現(xiàn)植株全部可育，這在我國自然條件下難以滿足；日平均11h 光照的植株全部不育，不育性狀表現(xiàn)也與現(xiàn)有細(xì)胞質(zhì)不育性狀相同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雜交玉米種子生產(chǎn)的方法，有效保障雜交玉米種子的純度。

本發(fā)明利用玉米無雄穗系生產(chǎn)雜交種子，選用光敏型、溫敏型或光溫互作型的玉米無雄 穗系，該類無雄穗系在不同環(huán)境條件下能分別表現(xiàn)出有雄穗且花粉育性正常狀態(tài)和無雄穗狀 態(tài)；無雄穗系在有雄穗且花粉育性正常狀態(tài)下隔離自交，實現(xiàn)自身繁殖；以無雄穗狀態(tài)的無 雄穗系作母本，其它有雄穗且花粉育性正常的自交系或雜交種作父本進(jìn)行雜交，配制生產(chǎn)用 雜交種；以無雄穗狀態(tài)的無雄穗系生產(chǎn)的雜交種有雄穗且花粉育性正常。

具體步聚為：

1)選育光敏型、溫敏型或光溫互作型的玉米無雄穗系；

2)無雄穗系在有雄穗且花粉育性正常狀態(tài)下隔離自交，實現(xiàn)自身繁殖；

3)以無雄穗狀態(tài)的無雄穗系作母本，其它有雄穗且花粉育性正常的玉米自交系或雜交種 作父本進(jìn)行雜交，配制生產(chǎn)用雜交種。

以上所述的光敏型、溫敏型或光溫互作型的玉米無雄穗系，是通過重離子誘變所獲得。 用30Gy的⁷Li，輻射玉米種子，M₃代株系材料中出現(xiàn)了無雄穗植株，通過對無雄穗植株株系 材料的連續(xù)選擇和分期播種試驗、對無雄穗性狀的鑒定，已獲得穩(wěn)定的無雄穗株系。

通過改變玉米自交系生長的生態(tài)環(huán)境，也可以選育出新的光敏、溫敏或光溫敏互作的玉 米無雄穗系。比如，將甲地播種雄穗及花粉育性表現(xiàn)正常的玉米自交系，改為異季播種或異 地播種(主要是緯度不同)，可從中選擇出光溫敏無雄穗系。

玉米無雄穗系是其雄穗發(fā)育到生長錐伸長期至小穗分化期階段，受到特定光照時間、溫 度或光照與溫度互作的影響而停止發(fā)育所致。遺傳上該類玉米無雄穗性狀為一隱性性狀，受 單核基因控制，任一玉米自交系或雜交種都可作為其恢復(fù)系，與其配制的雜交種雄穗和花粉 育性正常。