[發明專利]創制多桿多穗黑花玉米自交系育種的方法

在審

• 申請號: 201410145294.7
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103891606A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 范起元;馬菊花;趙天林;王青;吳子華
• 申請（專利權）人: 范起元
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

技術領域

本發明屬于玉米育種技術領域，特別是一種創制多桿多穗黑花玉米自交系育種的方法。

背景技術

玉米是我國三大主糧食作物（水稻、小麥、玉米）之一，常年栽培面積近4億畝，總產和單產在糧食作物中均居第二位：玉米還是主要的牲畜飼料和重要的食品、醫藥、工業原料，因此，玉米在我國國民經濟與社會發展中具有舉足輕重的作用。近30年來，我國玉米科技水平顯著提高，單產和總產都增長近一倍，這其中由于品種改良產生的遺傳增益起了主導作用。

我國玉米品種改良的特點主要包括外來群體接力改良、創造半外來種質和分析雜種優勢群與構建雜種優勢模式。研究表明，熱帶玉米種質蘊藏著豐富的優良遺傳類型，具有與溫帶地方玉米種植不同的遺傳基礎。大多數熱帶種植具有品質好、抗病、抗倒、保綠成熟等性狀，與溫帶種植雜交表現較強的雜種優勢。采用合理雜交及回交的轉育方法，導入特殊的有利基因，在后代選擇具有熱帶種植有利基因的適應類型，組成溫帶種植與熱帶種植充分重組的種植庫，達到拓寬溫帶種植的遺傳基礎，可以極大地豐富我國玉米種植的遺傳基礎，較大程度地改變溫帶種植的適應性和抗逆性，達到進一步提高玉米雜種優勢水平的目的。有文獻報道，在我國現有玉米自交系中，直接來源于國外種植或間接含有國外種植的自交系約占30%。李登海等采用NCII遺傳交配設計，研究了10份CIMMYT群體與我國骨干玉米自交系之間的雜種優勢關系，以探討利用外來種植拓寬我國玉米種植遺傳基礎的途徑，結果表明：在我國優良骨干自交系交配的組合中，群體Staygreen、群體43-C11和群體21-C2三個群體穗部性狀表現較好單株產量一般配合力高，表現出現較高的利用潛力。有人研究了中國20個玉米主產區15年（1982--1997年）主要產品的親緣關系與遺傳構成情況，發現美國玉米種植和國際農業研究磋商組織（CGZAR）系統的種植對中國玉米的遺傳貢獻一直呈增長趨勢。然而，隨著玉米種植的不斷引進和創新，種植之間已發生著無形的相互滲透，以致玉米種植基礎越來越狹窄。因此，如何進行種植擴增，增大育種基地群體的遺傳變異，拓展雜交優勢利用模式，是玉米自交系創制和雜種選育中迫切需要解決的問題。

玉米野生資源的導入和利用是近年來玉米育種者們比較關注的事情。墨西哥類玉米是玉米栽培種最近緣的野生種，原產于墨西哥和中美洲一帶。其外形、莖桿、葉片和雄穗的形態與玉米栽培種相似。有一年生二倍體類玉米和多年生類玉米之分，多年生類玉米又有二個變種，一是四倍體多年生類玉米，另一個是二倍體多年生類玉米。這些野生種在自然界的嚴酷競爭和自然選擇條件下形成了許多優良特征特性，特別表現在抗逆性、抗病蟲害、品質等方面，將其有益基因導入到玉米栽培種獲得豐富的多樣性的種植資源以創建新的基因庫，是提高玉米育種水平和效率、加快育種進程的重要途徑。通過玉米栽培種與野生類玉米雜交，從其雜交種后代中選育出在糧食和飼料等方面有利用價值的優良異緣自交系并配制出優良雜交種用于生產，是當前和今后玉米雜交育種的發展方向。一年二倍體類玉米具有生長旺盛、分蘗力強、生物產量高、營養品質好等特點，以在我國許多地區進行大面積種植，作為牛、羊等草食牲畜的飼料。

發明內容

本發明的目的是提供一種創制多桿多穗黑花玉米自交系育種的方法。其特征在于：該方法的具體步驟如下：

步驟一：環境誘導

選用墨西哥一年生二倍體類玉米進行人工環境誘導，誘導方法是人工制造暗室，從出苗開始，每天給予12小時光照，可使墨西哥一年生二倍體類玉米與本地玉米栽培種同期開花；

步驟二：雜交導入

在對墨西哥一年生二倍體類玉米進行環境誘導的同時，播種5-10個玉米栽培種，可以使自交系，每個母本玉米栽培種播種3-4期，每期間隔10-15天，開花期按玉米常規雜交育種的套袋授粉方法，用玉米栽培種做母本，墨西哥一年生二倍體類玉米做父本進行雜交，雜交過程中不同母本的雜交結實率可能會有很大差異，因此，每個雜交組合應雜交5個穗子以上，待雜交果穗完全成熟后，收獲曬干，混合脫粒，得玉米栽培種與墨西哥一年生二倍體類玉米的F₁種子，備用；

步驟三：回交改良

（1）播種步驟二獲得的玉米栽培種與墨西哥一年生二倍體類玉米的F₁種子，同時分期播種步驟二F₁所對應的母本玉米栽培種，每個母本玉米栽培種播種2-3期，每期間隔10-15天；