[發明專利]利用熱帶種質改良溫帶玉米自交系根系的方法

無效

• 申請號: 201310615417.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103621398A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 宋軍;余桂容;杜文平;黃雙飛;李明;徐利遠
• 申請（專利權）人: 四川省農業科學院生物技術核技術研究所
• 主分類號: A01H1/04
• 分類號: A01H1/04;A01H1/02
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 高利丹

技術領域

本發明涉及玉米的改良方法，具體涉及一種利用熱帶種質改良溫帶玉米自交系根系的方法，屬于玉米育種領域。

背景技術

21世紀以來，受密植型和國外玉米的影響，我國玉米生產格局和育種模式發生了轉變。但伴隨著全球氣候環境的逐漸惡化，很多不確定的自然災害頻繁發生，降雨減少導致土壤干旱、大風災害導致植株倒伏及土壤退化導致的低磷低氮脅迫等嚴重制約著我國玉米的生產。據統計，我國每年約有50％玉米種植在干旱、半干旱地區，每年因干旱造成玉米減產20％－30％。而每年因倒伏造成玉米產量損失近100萬噸。耐旱性不好、抗倒性不強、耐瘠能力差的玉米品種，很難被農民認可。玉米品種抗倒性和抗逆性與根系直接相關。因此，選育根系發達的玉米新品種就成為每位玉米育種工作者研究的重要內容之一。

在玉米根系活力、根系與產量和抗倒及抗逆性的關系方面，前人做了大量研究。

連艷鮮等（連艷鮮,李潮海.高產玉米雜交種根系形態生理特性研究[J].玉米科學,2008,16(4):196-198）研究表明：玉米根系活力與產量成正相關；高產玉米雜交種初生胚根根系活力強，吐絲后根系活力下降慢。

孫占祥等(孫占祥,魏亞范,等.盆栽條件下玉米根系的研究[J].雜糧作物,1994(4):28-29)用³²P示蹤研究表明：玉米生育期前期根吸收活力主要是在20cm土層，生育期后期根吸收活力移向30～40cm土層。

鄂玉江等（鄂玉江,戴俊英,顧慰連.玉米根系的生長規律及其與產量關系的研究1.玉米根系生長和吸收能力與地上部分的關系[J].作物學報,1988,14（2）:149-154）研究發現，玉米初生根在苗期發揮主要作用，次生根從苗期后期到抽雄之間發揮主要作用，而氣生根連同較上幾層次生根一起，則在抽雄以后的整個產量形成期發揮主要的吸收作用。

玉米抗旱性和抗倒性的強弱也與根系的發達程度息息相關。

吳子愷（吳子愷.玉米抗早育種[J].玉米科學,1994,2(l):6-9）的研究表明根冠比越大，根系生長越茂盛的品種抗旱性越強。

劉勝群等（劉勝群,宋鳳斌,王燕.玉米根系性狀與地上部性狀的相關性研究[J].吉林農業大學學報,20?07,29(?1)?:1-?6）研究發現：耐旱品種較不耐旱品種根系干重大，根系相對發達；耐旱品種玉米根系在水平方向和垂直方向上的分布廣，深層根系優勢明顯。

宋鳳斌等（劉勝群,宋鳳斌.不同耐旱基因型玉米根系生理性狀研究[J].浙江大學學報(農業與生命科學版),2007,33(4):?407-412）研究表明，根系所具有的吸水、保水能力和生物節水能力對玉米耐旱能力的發揮起著重要作用。

黃建軍等(黃建軍,趙明,劉娟,勾玲.不同抗倒能力玉米品種物質生產與分配及產量性狀研究[J].玉米科學,2009,17(4):82-88,93)研究表明，從玉米抽雄前到生理成熟期，根系干重所占比例越高，植株抗倒伏能力越強；玉米抽雄前單株干重和根干重所占比例與倒伏率呈顯著負相關。

米國華等（吳秋平,陳范駿,陳延玲,米國華,等.?1973~2009年中國玉米品種演替過程中根系性狀及其對氮的響應的變化[J].?中國科學:生命科學,?2011,41(6):472-480）選用中國1973—2009年育成的11個代表性玉米品種，在水培體系下研究了正常供氮和低氮條件下根系與地上部生長差異。結果表明，在過去36年的玉米育種進程中，玉米地上部生長勢在不同氮供應水平下均得到提高，而根系生長則只在正常供氮條件下得到提高。

以上研究結果表明，要想實現玉米在逆境中的高產，必須選育根系優良的雜交玉米品種。雜交玉米品種根系優劣程度與親本自交系材料密切相關。選育根系優良的玉米自交系材料或改良目前生產上廣泛使用的玉米材料根系狀況對玉米育種顯得尤為重要。

玉米根系性狀的遺傳分析方面研究較少。

王秀全等（王秀全,陳光明,何丹,余先駒,等.玉米根系性狀的遺傳及相關分析[J].西南農業學報,2002,15（3）:24-27）對玉米根系性狀的分析結果表明，玉米根系性狀中，氣生根條數、根鮮重、根干重等性狀的遺傳以加性效應為主,遺傳力較高,能穩定遺傳,其轉育及早代選擇有效。相關分析表明，氣生根條數與根鮮重、根干重、根總長、根總條數、土壤中根條數正相關顯著或極顯著,可作為玉米育種根系選擇的指標。