[發(fā)明專利]一種篩選玉米抗旱種質(zhì)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610642230.7
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN106818100A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫寶成;劉成;謝小清;唐懷軍
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所
• 主分類號: A01G1/00
• 分類號: A01G1/00;A01H1/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種篩選玉米抗旱種質(zhì)的方法。

背景技術(shù)

我國干旱半干旱土地面積約占全國總面積的47％。干旱一直是影響作物生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，每年不同程度發(fā)生的旱災(zāi)使我國經(jīng)濟(jì)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蒙受了巨大損失。統(tǒng)計表明，從1950年至今，全國平均每年受旱面積達(dá)2200萬公頃，嚴(yán)重成災(zāi)900萬公頃，因干旱直接減收糧食100億公斤以上，約占各種自然災(zāi)害造成糧食損失的60％。近年來，玉米面積和總產(chǎn)均快速增長，成為是我國的第一大糧食作物。種植面積約為3700萬公頃，50％以上種植在西北、西南、華北、東北地區(qū)依靠自然降水、缺水的旱地上。這些地區(qū)年降水量在200～600mm不等，有些地方蒸發(fā)量大，水分流失快、且降水變率很大，玉米生長發(fā)育對水分的需要滿足率較低，嚴(yán)重影響玉米生產(chǎn)，造成產(chǎn)量低、年際間不穩(wěn)定。對玉米帶地區(qū)氣象資料和玉米產(chǎn)量的相關(guān)分析得出，干旱是導(dǎo)致我國玉米產(chǎn)量波動的主要原因，農(nóng)業(yè)水資源短缺和土壤貧瘠已成為提高玉米生產(chǎn)力的主要限制因素。我國70％以上的玉米經(jīng)常遭受干旱威脅，每年因此造成的產(chǎn)量損失在1500萬噸以上。要從根本上解決這一問題，一方面要加強對有限水資源的合理開發(fā)利用，另一方面要從農(nóng)作物種質(zhì)改良入手，培育具有高抗旱性的農(nóng)作物品種。由此可見，篩選能夠培育抗旱性強的玉米種質(zhì)已成為保障我國糧食安全和解決“三農(nóng)”問題的重大需求。

研究表明，玉米抗旱育種是提高品種的抗旱性、減少干旱帶來的損失的有效途徑。抗旱育種的基本前提是需要有過硬的抗旱種質(zhì)資源。以抗旱性強的自交系作為親本，創(chuàng)造優(yōu)勢雜交組合，培育出優(yōu)質(zhì)、高抗、高產(chǎn)新品種，有利于制種和推廣。玉米抗旱不抗旱主要表現(xiàn)在產(chǎn)量方面。抗旱性強的品種在干旱條件下能穩(wěn)定高產(chǎn)，不抗旱品種則相反。對玉米種質(zhì)進(jìn)行抗旱性鑒定，是評價和選育抗旱玉米新種質(zhì)的關(guān)鍵步驟。目前，國內(nèi)外對玉米種質(zhì)抗旱性篩選和鑒定方法的研究較少，采用的具體方法主要有室內(nèi)發(fā)芽鑒定法、盆栽鑒定法等，采用的指標(biāo)也大多為生理指標(biāo)，但干旱對玉米所造成的危害涉及玉米生長發(fā)育的各個階段，最終都以產(chǎn)量下降為表現(xiàn)，鑒定方法中各種指標(biāo)的優(yōu)劣都應(yīng)該以產(chǎn)量為基準(zhǔn)。目前還沒有較為理想的對于玉米種質(zhì)的抗旱性的鑒定方法及篩選方法，因此，亟需加強這方面的研究。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種篩選玉米抗旱種質(zhì)的方法。

本發(fā)明方法以待測玉米植株為對象，全生育期干旱脅迫處理，檢測與抗旱性顯著相關(guān)的形態(tài)和產(chǎn)量指標(biāo)，根據(jù)數(shù)值和圖像分析來評價玉米種質(zhì)抗旱能力，以達(dá)到建立一個客觀準(zhǔn)確的玉米種質(zhì)抗旱性評價方法的目的，并可進(jìn)一步作為玉米抗旱種質(zhì)篩選和鑒定方法研究的參考。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種用于篩選玉米抗旱種質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)玉米種子選擇

選擇需要鑒定的發(fā)育良好的玉米自交系種子；

(2)玉米種質(zhì)播種

在年自然降水少于150mm的地區(qū)陸地播種或年自然降水大于150mm的地區(qū)旱棚內(nèi)播種，采取覆膜播種或陸地直播均可，干播濕出。田間試驗設(shè)隨機區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)1行，行長3m，行距0.6m，株距0.3m，2次重復(fù)；

(3)玉米種質(zhì)高度干旱脅迫處理

高度干旱脅迫，是從播種后一直不澆水，自然生長至五葉一心開始干旱處理，一直到收獲；

(4)玉米種質(zhì)指標(biāo)檢測

待試驗材料進(jìn)入開花期，對所有材料旱脅迫后雌雄花能夠相遇的單株進(jìn)行自交，記載授粉時間，直至開花期結(jié)束。30天后利用圖像法調(diào)查了每行材料的株體大小、持綠性，得出表型評價數(shù)據(jù)。收獲前逐行調(diào)查了各供試材料總株數(shù)、雜粉總穗數(shù)、雜粉有效穗數(shù)、自交總穗數(shù)、自交有效穗數(shù)、高溫?fù)p害情況、倒伏情況及株高，成熟期完成試驗收獲；

(5)玉米種質(zhì)抗旱能力評價

依據(jù)供試材料受旱后的有效結(jié)穗數(shù)，結(jié)合生物量、持綠性、ASI、產(chǎn)量表現(xiàn)等方面進(jìn)行抗旱性綜合評價：分為極強、強、中等、弱、極弱五個等級；

玉米種質(zhì)抗旱性綜合評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

極強(級別1級)：在高旱及高溫條件能完成授粉結(jié)實，且有效結(jié)穗率＞60％；

強(級別2級)：干旱脅迫后部分能完成授粉結(jié)實，有效結(jié)穗率50％-60％；

中等(級別3級)：干旱脅迫后部分能完成授粉結(jié)實，有效結(jié)穗率30％-40％；