[發明專利]玉米和水稻的遠緣雜交方法

有效

• 申請號: 201410726900.4
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105706897B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 王成玉;馬貴齡;王少軍
• 申請（專利權）人: 王成玉;馬貴齡;王少軍
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 寧夏專利服務中心64100
• 代理人: 張尚星

技術領域

本發明涉及在農作物栽培領域，特別是一種玉米和水稻的遠緣雜交方法。

背景技術

玉米和水稻同屬禾本科草本植物，玉米歸玉蜀黍屬，水稻是稻屬，兩種作物同科不同屬，兩者的嫁接和雜交屬于遠緣結合，有相當的技術難度。

1951年出版的《達爾文全集》中指出：“無性雜交就是指形成新事物的因素，不一定要在雌性或雄性性器官內形成，它們在細胞組織內在沒有性器官時也能夠結合，從而產生具有兩個親本類型的形狀的新芽之原基”；1955年出版的《米丘林全集》介紹了米丘林一生創造了五百多個新品種，他采用蒙導法解決遠緣雜交的困難，把無性和有性遠緣雜交作為獲得具有新遺傳基礎植物的手段之一，培育出大量新品種；2009年6月22日《農業技術周報》報道發表與美國科學雜志《Science》的研究成果：嫁接可使遺傳信息交換。這篇論文是德國科學家在煙草嫁接試驗中采用熒光標志基因技術，證明嫁接部位頻繁發生基因交流的事實，并提出一項觀點“嫁接是基因跨越不同物種的障礙而自由轉移的一種新途徑”；另外，《遺傳學》(高等教育出版社，1991年，劉祖洞著)、《作物遺傳育種知識》(上海科技出版社，1979年，童一中著)、《醫學細胞生物學》(2004年，人民衛生出版社，宋今丹等編著)、《植物學》(2004年，上海科技出版社，李揚漢編著)和《簡明農業詞典遺傳育種分冊》(1979年，科學出版社)等文獻對遺傳信息均有所介紹。

根據我們的檢索，1959年01期《生物學通報》一篇名為《驚人的創舉蔣少芳培育成功水稻新品種》中提到：“早在1955年，他利用玉米和水稻進行無性雜交(嫁接)，……培育出新的品種，這雜種株高5尺多，分蘗達100多，穗長一尺，每穗500粒，開辟了單子葉植物嫁接的新途徑”。但是該文獻中只是出現文字性的描述其雜交植株特征，并未提及具體的無性雜交(嫁接)方法。除此之外，相關的技術尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種玉米和水稻的遠緣雜交方法，培育出適應性強、病蟲害少、株型緊湊的水稻新品種，將四碳植物(玉米)光呼吸強度低、光合效率高的獨特生理優勢融合到三碳植物(水稻)上來，以大幅度的提高水稻等重要糧食的產量。

本發明的目的按照下述技術方案實現：

一種玉米和水稻的遠緣雜交方法，分為親本選擇預處理、嫁接、育苗與定植四步，第一步，親本選擇適應當地環境條件的品種，預處理包括：

1)種子浸泡：將消毒干凈的玉米、水稻種子在水中浸泡20-25小時；

2)催芽：種子泡脹后放在干凈的培養皿中催芽，溫度保持在20-25度，待胚芽長到1.5CM-2CM時準備嫁接；

第二步，嫁接：將玉米胚芽斜向切除一部分，同樣斜向切下水稻胚芽并將切下的水稻胚芽迅速貼合到玉米胚芽切口上，接穗與砧木貼合中心穿插固定簽，扎緊接合部；

第三步，育苗：把固定好的嫁接苗一個個輕放在鋪墊著潮濕濾紙的容器中預培，濕度80-85度，預培3-5天，接穗和砧木的愈傷組織基本結合，接穗開始吐露新葉，移植到育苗杯的基質中育苗；

第四步，定植：育苗10-15天長出2片真葉時，選傍晚或陰天將嫁接苗定植到田間生長，土壤保持濕潤。

本發明的有益效果為：

1)提供一種新的玉米與水稻的遠緣雜交方法；

2)按照本發明提供的方法能夠使得獲取的玉米水稻雜交植株成活并結實；

3)按照本發明提供的方法培育的玉米水稻雜交植株具有明顯的變水稻為旱稻，生長加快，發育提前等特點，雜交植株生長僅90多天，便抽穗結實，遠低于一般水稻的生長周期4個月(南方地區)至7個月(北方地區)時間；

4)按照本發明提供的方法培育的玉米水稻雜交植株具有有效分蘗3-4株，為大幅度提高水稻產量提供實踐基礎；

5)按照本發明提供的方法培育的玉米水稻雜交植株就其生長自然環境而言，2014年銀川地區秋季天氣陰冷，光照不足，該雜交植株仍然生長健壯，未發生病蟲害，為培育高產優質適應性強的水稻或者旱稻提供新的途徑；

6)按照本發明提供的方法培育的玉米水稻雜交植株，將四碳植物(玉米)的獨特優勢融合到三碳植物(水稻)上來，為大幅度提高水稻等重要糧食的產量提供實踐基礎；

附圖說明

圖1為完成嫁接的玉米水稻胚芽照片，其中穿過胚芽、橫向放置的為銀針，銀針下方為水稻胚芽，上方為玉米胚芽、胚根及種子；

圖2為生出胚芽的水稻；

圖3為生出胚芽的玉米；

圖4為嫁接用水稻胚芽；

圖5為切除胚芽后以便嫁接使用的玉米親本；