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申请/专利权人:贵州省旱粮研究所;贵州大学;贵州黔西南喀斯特区域发展研究院
摘要:本发明公开了一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,采用感光玉米Suwan自交系在北方制种区直接驯化,用南选北驯方法,获得驯化1代;将驯化1代按穗行种植获得驯化2代,继续驯化2~3次得驯化稳定种子,然后将其进行鉴定,获得对光钝感的玉米Suwan自交系。本申请用感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612、S611作驯化材料,用南选北驯方法,使Suwan自交系光敏性钝感,结实率提高42~53%,制种产量提高了51.3~187.6%,开花时间提早5~15d,缩短了生育期,节约成本,填补了生产上优良Suwan自交系在北方直接驯化的空白。
主权项:1.一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于,包括以下步骤:1采用中国西南杂交种的感光玉米Suwan自交系作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化2~3次,获得驯化多代种子,从中筛选出生育期缩短且雌雄协调的驯化稳定种子,将该驯化稳定种子进行鉴定,并留下光敏性钝感且结实率正常的驯化稳定种子作为原杂交种的亲本,获得用于生产且对光钝感的玉米Suwan自交系;在步骤3,所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与驯化材料对应的母本自交系进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系在我国西南不同生态点通过田间种植鉴定和DNA鉴定,用原杂交种和自交系作对照比较,除光敏性外,其它性状与原杂交种和自交系没有差异的驯化稳定自交系,留下作为原杂交种的亲本。
全文数据:一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法技术领域本发明属于农作物育种技术领域,尤其涉及一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法。背景技术玉米拉丁学名:ZeamaysL.是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物。又称玉蜀黍、棒子、包谷、包米、包粟、玉茭、苞米、珍珠米、苞芦等,东北辽宁话称珍珠粒,潮州话称薏米仁,粤语称为粟米,闽南语称作番麦,是世界第一大粮食作物,已被称为饲料之王。同时也是利用杂种优势最早并且取得成效最显著作物之一,其种植面积和总产量仅次于水稻和小麦。玉米一直都被誉为长寿食品,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等,具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力,且玉米产量高,适应性强,的籽粒、茎时营养丰富,是各种家畜的优质饲料。因此,发展玉米生产对保障粮食安全和促进畜牧业发展有着至关重要的作用。但由于其遗传性较为复杂,变异种类丰富,在常规的育种过程中存在着周期过长、变异系数过大、影响子代生长发育的缺点。我国西南山区生态环境复杂,其土壤贫瘠,同时在玉米生长频繁发生前期干旱、后期阴雨连绵,导致生产上对品种的要求高,如抗性和品质等,要解决其问题就势必利用来自热带亚热带种质,而Suwan种质是热带亚热带种质重要代表种质之一,其具有抗病性、抗逆性和籽粒商品性好等优点,是该生态区不可或缺的种质,该生态区的杂种优势模式总体是温带种质×热带亚热带种质,在种子生产过程中如以温带种质自交系作母本,后期植株的斑病和穗粒腐现象较重;如以热带亚热带自交系作母本,其生育期一般较温带种质长,在播种时需要错期,即需要调播差期。目前,关于异地穿梭种植进行玉米种质改良的技术方案有少量文献报道,例如:1、文献《快速钝化玉米热带亚热带种质光敏性方法及其育种利用研究》段民孝、刘新香、张华生等,种子,2018-08-25,针对热带亚热带种质在温带地区存在光敏性、需要时间长、过程缓慢等问题,以温带种质为受体、热带种质为供体,进行了快速钝化玉米热带亚热带种质光敏性方法研究;通过利用冬季南繁、南北区域种植,结合玉米DHDoubledHaploid育种技术,经2年4个世代得到可以在温带利用的新材料,既可以直接用于选育新品种,也可以作为新材料扩宽温带玉米种质基础;实践证明,研究的方法切实可行有效,将加快我国热带亚热带玉米种质的利用进程。首先从选用材料上,该文献采用了温带光钝感的PH4CV和热带感光的Suwan1,组配杂交种子F1,成熟收获后,混合脱粒,作为选系基础材料,属于种质改良,在钝化热带、亚热带光敏性时不能保留Suwan1的特征特性,对解决生产目标性不明确。其次,该文献采用系谱选择与DH育种技术相结合的手段,但选育的材料还未用在生产上。再次,该文献是在海南和北京两地选育自交系,然后组配的杂交种在北方点鉴定,还没有真正用在生产上。2、专利申请CN201810776170.7,公开了一种玉米Suwan种质群内的循环改良方法,通过选用生产上应用较好的优良自交系杂交或回交组建基础群体后,采用改良i和ii系谱选择法选择和穿梭育种的手段从组建的基础群体连续多代自交选育玉米自交系,聚合了Suwan玉米种质的优异特性;本申请根据上述方法育成的自交系Q2232较QR273、QB48、T32组配的组合,分别增产8.6%、13.2%、16.55%,说明该方法有效的提高了产量配合力,并表现抗旱耐瘠、抗病、适应性广且株型好,提高了我国西南山区的育种和生产应用水平,为选育适应我国西南山区的玉米杂交种奠定了基础。首先,该专利申请是针对材料的各性状进行改良并提高配合力,并没提及对光敏性进行钝化,属于种质改良。其次,该专利申请采用改良i系谱选择法选择和改良ii系谱选择法选择,即F1代不选择、混合授粉,F2或F1BC1代开始单株自交、穗行种植与选择,F2代以后开始在异地穿梭种植选择,即采用杂交和回交的方式并在异地进行选择。由此可知,上述两篇文献是通过种植改良来解决创新材料、提高配合力的问题,但是,在我国西南山区进行种子生产,其生产的种子质量差、产量低,并且由于其气候因素不稳定,会导致制种减产或绝收;而在北方进行种子生产,又因热带亚热带Suwan种质对光敏感性强,不能直接用于种子生产,这是长期困扰西南山区玉米育种和制约种子生产的问题。因此,驯化生产上优良玉米Suwan自交系,使其光敏性钝感、在北方进行种子生产,对提高制种产量和质量,节约生产成本具有重要意义。但是,利用生产上优良玉米Suwan自交系在北方直接驯化还未见有报道。发明内容本发明为解决上述技术问题,提供了一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法。本申请采用感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612、S611作为驯化材料,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,使Suwan自交系光敏性钝感后能在北方正常进行种子生产,使Suwan种质驯化后在北方种植的结实率提高42~53%,缩短了生育期,其开花时间提早5~15d,对提高制种产量和质量,节约生产成本具有重要意义,填补了生产上优良Suwan自交系在北方直接驯化的空白,为利用热带亚热带Suwan种质选育适应我国西南山区的玉米杂交种奠定了基础。为了能够达到上述所述目的,本发明采用以下技术方案:一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1采用中国西南杂交种的感光玉米Suwan自交系作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化2~3次,获得驯化多代种子,从中筛选出生育期缩短且雌雄协调的驯化稳定种子,将该驯化稳定种子进行鉴定,并留下光敏性钝感且结实率正常的驯化稳定种子作为原杂交种的亲本,获得用于生产且对光钝感的玉米Suwan自交系;在步骤3,所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与驯化材料对应的母本自交系进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系在我国西南不同生态点通过田间种植鉴定和DNA鉴定,用原杂交种和自交系作对照比较,除光敏性外,其它性状与原杂交种和自交系没有差异的驯化稳定自交系,留下作为原杂交种的亲本。所述结实率正常是指驯化后自交系的结实率在61~98%。通过该方法鉴定能保证驯化后组配的杂交种与原杂交种完全一致,最终解决种子生产问题。在步骤3,所述筛选的方法为:将驯化多代的种子种植后,在开花期调查授粉日期在8月10日以前能正常授粉的穗行,并与原自交系比较生育期提前5d以上的;在穗行中调查10个单株的雌雄开花时期期为同一天或雌花比雄花早1~2d为宜,保证能单株正常授粉为中选穗行,并将收获的种子留下来作为驯化稳定种子。进一步地,在步骤1,所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘。进一步地,在步骤1,所述感光玉米Suwan自交系是指在中国西南自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612以及S611。进一步地,在步骤1,所述杂交种是指在中国西南山区种植其丰产性、稳产性、适应性均表现优良的金单999、贵单8号、金玉818、金玉908和兴农单5号杂交种。进一步地,在步骤1,所述北方制种区是指纬度为37~39°、海拔为1300~1600m的河西走廊作为驯化地点。该地点是全国种子生产的核心地带,其日照时间长,最适合玉米生长,产量相对其它区域较高,并针对感光材料在此区域驯化,解决种子生产问题。进一步地,在步骤1,所述固定播种日期是:在4月19~21日进行播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的。这个播种日期与当地大面积种子生产播种时间相对保持一致;同时在玉米生长季节与当地的日照紧密关联。进一步地,在步骤1,所述设置授粉时限是:根据自交系的生育期,将授粉日期在7月中旬至8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉。由于选择驯化的地点在每年8月10日以后气温和日照的变化,使玉米的花粉和花丝的生活力下降,导致出现结实不正常现象,所以规定授粉时限。进一步地,在步骤1,所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株。这样能从量上保证群体遗传后代针对目标性状有选择的空间。进一步地,在步骤1,所述单株自交或株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交、雌雄一方正常的做株系杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋。这样有利于查找来源和数据记录,减少工作量。进一步地,在步骤1及2,所述南选北驯具体是指利用Suwan种质在中国西南选育对光敏感的稳定自交系组配杂交种,将该自交系在北方制种区对光敏性进行驯化。本申请所述QB48:生长较健壮,叶色较浓,叶缘波状较多,雄穗分枝较少且短,花粉量中,单穗较大,但穗轴较粗,籽粒较大,粒色金黄,硬粒。生育期112天,株高222厘米,穗位高90厘米,穗长15厘米,果穗直径4.3厘米,穗行数12.8行,每行粒数25.6粒,千粒重312克,果穗筒型,一般配合力较高《优良玉米自交系QB48的选育及应用》,祝云芳、陈泽辉、王安贵、郭向阳,贵州农业科学,2014-07-15。于2010年获得国家农业部植物新品种保护授权,品种权号为:CNA20070788.4。组配的杂交种在生产上应用的有金单999、煌单008、宝玉999等10余个。本申请所述T32:株型较披散,叶片宽大,叶色浓绿,生育期125天左右,株高238厘米,穗位高98厘米;穗长16厘米,穗粗4.6厘米,穗行数14行,行粒数32粒,百粒重31.0克,出籽率85%。雄穗护颖绿色,花药黄色,雌穗花绿色。果穗白轴,籽粒黄色、硬粒型。田间表现青秆成熟,抗大小斑病、锈病等。组配的杂交种在生产上应用的有金玉818、贵单8号等多个。本申请所述GD909:株型半紧凑,叶片宽大,叶色浓绿,生育期124天左右,株高215厘米,穗位高87厘米;穗长16厘米,穗粗4.5厘米,穗行数14~16行,行粒数32粒,百粒重29.0克,出籽率85%。雄穗护颖绿色,花药黄色,雌穗花绿色。果穗白轴,籽粒黄色、硬粒型。田间表现青秆成熟,抗大小斑病、锈病等。组配的杂交种在生产上应用的有金玉908、贵卓玉9号等多个,目前,多家单位利用该自交系作为测验种,参试组合一批,正在突显阶段。本申请所述XZ50612:幼苗长势强,叶色绿,叶鞘紫色,叶缘紫色。叶片挺举、有条纹,株型半紧凑,株高236cm,穗位高93cm,全株叶片数18片,茎杆后期呈紫色,植株整齐一致;雄穗一次分枝12个左右,雄穗最低侧枝位以上主轴长30cm,最高侧枝位以上主轴长23cm,雄花护颖为紫红色,花药为紫红色,雌花为红色;果穗为筒形,穗长16cm,穗粗5.0cm,穗行数16行,千粒重385g左右,籽粒黄色、硬粒型,穗轴白色,综合抗病能力强。于2018年申请国家农业部植物新品种权保护,已受理。组配的杂交种在生产上应用的有兴农单5号、北玉1521等多个,目前,多家单位利用该自交系作为测验种,参试组合一批,正在突显阶段。本申请所述S611:幼苗长势较强,叶色浓绿。叶片挺举,株型半紧凑,株高166cm,穗位高75cm,全株叶片数17片,植株整齐一致;雄穗一次分枝多,果穗为筒形,穗长14cm,穗粗4.1cm,穗行数14行,千粒重292g左右,籽粒黄色、硬粒型,穗轴白色,综合抗病能力强。组配的杂交种在生产上应用的有黔单19号、友玉8号等多个。由于本发明采用了以上技术方案,具有以下有益效果:1本申请采用中国西南的金单999、贵单8号、金玉818、金玉908、兴农单5号、友玉8号杂交种的热带亚热带感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612、S611作为驯化材料,其表现优异且一般配合力好,采用“南选北驯”的方法,使其光敏性钝感,对这些自交系组配的杂交种在北方进行种子生产,对提高制种产量和质量,节约生产成本具有重要意义,填补了生产上优良Suwan自交系在北方直接驯化的空白。2本发明通过采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得生育期缩短、雌雄协调、结实率正常、光敏性钝感、能在北方正常进行种子生产的驯化自交系,提高了Suwan种质驯化后在北方种植的结实率,结实率提高了42~53%,制种产量提高了51.3~187.6%,缩短了生育期,其开花时间提早了5~15d,用所驯化的玉米自交系最终提高了种子生产的效率,解决了种子生产的核心技术问题,为利用热带亚热带Suwan种质选育适应我国西南山区的玉米杂交种奠定了基础。3本发明为了解决西南地区种子生产难的技术问题,利用西南杂交种的感光玉米Suwan自交系作为驯化材料,属于驯化自交系,利用感光材料在西南多点选育自交系,在北方制种区S1代选择用单株自交或株系间交互杂交方式直接进行光敏性驯化,给定其驯化条件进行选择、鉴定,将在北方驯化后获得的光钝感自交系,配制的杂交种子用于西南山区生产上种植,该方法能够保留原自交系的配合力及其它农艺性状,解决问题的目标性明确。4采用本申请的驯化方法能够筛选出一批对光敏性钝感的玉米Suwan自交系,将其新选育的优良杂交组合在北方制种应用于我国西南生产,解决了生产上用种问题。5由于感光玉米Suwan自交系在北方直接种植不能正常开花结实,本申请通过在北方驯化的方法,使其在北方适宜生长,达到对光敏性钝感,在保留原自交系其它性状不变的情况下,还能解决其开花结实问题,提高其产量。6本申请方法简单,操作简便,降低种子生产成本,通过该方法进行鉴定后能保证驯化后的杂交种与原杂交种完全一致,在解决种子生产的同时还能保证原来杂交种的适应性。7本申请结合玉米生长所需条件创造性选择科学合理的地点进行驯化,并结合驯化地点和玉米生长规律创造性设计出播种日、授粉时限、种植方法,避免感光玉米自交系在北方结实不好以及驯化后杂交种与原杂交种性状不一致等情况发生,降低了劳动强度,解决了种子生产问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案,下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:图1为本申请钝化玉米Suwan自交系光敏性的工艺流程图。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。实施例1一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1利用中国西南生产上推广面积较大的杂交种金单999QB48×J106的亲本QB48,其自交系是自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系,故将其作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘;所述北方制种区是指纬度为37°、海拔为1300m的河西走廊作为驯化地点;所述固定播种日期是:4月19日播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的;所述设置授粉时限是:8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉;所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株;所述单株自交或株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交、雌雄一方正常的做株系杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化3次,获得驯化多代种子,从中筛选出雌雄开花期缩短5d、且雌雄协调、结实率提高了42%的驯化稳定种子;利用所述驯化稳定的自交系作父本与J106进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系通过田间种植鉴定和DNA鉴定,分别与原杂交种和自交系进行比较,没有差异的驯化稳定自交系,留下作为金单999的亲本,获得光敏性钝感的稳定种子、在北方制种区可作为父本利用的玉米Suwan自交系。实施例2一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1利用中国西南生产上推广面积较大杂交种的贵单8号T32×P159、金玉818T32×QB506的亲本T32,其自交系是自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系,故将其作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘;所述北方制种区是指纬度为39°、海拔为1600m的河西走廊作为驯化地点;所述固定播种日期是:在4月21日播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的;所述设置授粉时限是:8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉;所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株;所述株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄一方正常的植株用于株系间相互杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋处理;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化3次,获得驯化多代种子,从中筛选出雌穗开花期缩短5d、雄穗开花期缩短9d、且雌雄协调、结实率提高了51%的驯化稳定种子;所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与P159和QB506分别杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系通过田间种植鉴定和DNA鉴定,分别与原杂交种和自交系比较,没有差异的驯化稳定自交系,留下作为贵单8号、金玉818的亲本,获得光敏性钝感的稳定种子、在北方制种区可作为父本利用的玉米Suwan自交系。实施例3一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1利用中国西南山区生产上推广面积较大的杂交种金玉908QR11×GD909的亲本GD909,其自交系是自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系,故将其作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘;所述北方制种区是指纬度为37°、海拔为1400m的河西走廊作为驯化地点;所述固定播种日期是:在4月19日播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的;所述设置授粉时限是:在7月中下旬至8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉;所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株;所述单株自交或株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交、雌雄一方正常的做株系杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化2次,获得驯化多代种子,从中筛选出雌穗开花期缩短14d、雄穗开花期缩短15d且雌雄协调、结实率提高了47%的驯化稳定种子;所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与QR11进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系通过田间种植鉴定和DNA鉴定,分别与原杂交种和自交系比较,没有差异的驯化稳定自交系,留下作为金玉908的亲本,获得光敏性钝感的稳定种子、在北方制种区利用的玉米Suwan自交系。根据杂交种两个亲本自身情况,该玉米Suwan自交系可作为父本或母本利用。实施例4一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1利用中国西南生产上推广面积较大的杂交种兴农单5号XZ9850×XZ50612的亲本XZ50612,其自交系是自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系,故将其作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘;所述北方制种区是指纬度为39°、海拔为1500m的河西走廊作为驯化地点;所述固定播种日期是:在4月21日播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的;所述设置授粉时限是:在7月下旬至8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉;所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株;所述单株自交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化2次,获得驯化多代种子,从中筛选出雌穗开花期缩短12d、雄穗开花期缩短13d且雌雄协调、结实率提高了53%的驯化稳定种子;所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与XZ9850进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系通过田间种植鉴定和DNA鉴定,分别与原杂交种和自交系比较,没有差异的驯化稳定自交系,留下作为兴农单5号的亲本,获得光敏性钝感的稳定种子、在北方制种区利用的玉米Suwan自交系。根据杂交种两个亲本自身情况,该玉米Suwan自交系可作为父本或母本利用。实施例5一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,包括以下步骤:1利用中国西南生产上推广面积较大的杂交种友玉8号QB1064×S611的亲本S611,其自交系是自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系,故将其作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘;所述北方制种区是指纬度为38°、海拔为1450m的河西走廊作为驯化地点;所述固定播种日期是:在4月20日播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的;所述设置授粉时限是:在8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉;所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株;所述单株自交或株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交、雌雄一方正常的做株系杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化3次,获得驯化多代种子,从中筛选出雌穗开花期缩短11d、雄穗开花期缩短15d且雌雄协调、结实率提高了47%的驯化稳定种子;所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与QB1064进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系通过田间种植鉴定和DNA鉴定,分别与原杂交种和自交系比较,没有差异的驯化稳定自交系,留下作为友玉8号的亲本,获得光敏性钝感的稳定种子、在北方制种区可作为父本利用的玉米Suwan自交系。为了进一步说明本发明能够达到所述技术效果,做以下实验:一、DNA鉴定的材料与方法1.材料选用经过本申请实施例1-5驯化后得到的驯化材料,每个实施例的驯化材料选用3份,将驯化后的光钝感玉米Suwan自交系与原感光自交系进行DNA指纹图谱比对,所选用的材料如下表1所示。表12.DNA鉴定方法参照我国农业行业标准NYT1432-2014《玉米品种鉴定技术规程-SSR标记法》的相关规定,将上述表1中选用的材料进行20基本核心SSR引物名称和分布检测,主要测试工作程序:各材料进行DNA的提取→20对基本核心SSR引物的PCR多态性扩增→毛细管电泳检测→谱带分析→统计分析。表1中所用20对基本核心SSR引物名称和分布见下表2。表220对基本核心SSR引物名称和分布3.鉴定结果SSR扩增产物按在相同迁移位置上相同分子量片段有带记为“1”,无带记为“0”,全部以1、0统计建立数据库。用上述20对基本核心SSR引物对20份材料进行PCR扩增,将每对引物的扩增谱带组合起来,玉米Suwan自交系驯化前后相同材料间的比较结果见下表3,其差异位点数为0-3个。表3玉米Suwan自交系驯化前后相同材料间的分析结果序号品种名称差异引物对数序号品种名称差异引物对数1QB4811GD909-212QB48-1112GD909-303QB48-2013XZ506124QB48-3214XZ50612-105T3215XZ50612-226T32-1016XZ50612-317T32-2117S6118T32-3218S611-139GD90919S611-2010GD909-1320S611-32二、调查实验2018年,发明人在甘肃省张掖市分别种植通过本发明实施例1~5方法驯化的Suwan自交系,同时采用未经驯化的热带亚热带感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612、S611作为对照组,调查Suwan自交系驯化前和驯化后的开花期、结实率及制种产量情况,每组分别进行3个平行实验,取平均值作为实验结果,调查实验结果如表4所示。表4注:表4中,提早是指开花期提早的天数;QB48驯化后是实施例1方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,T32驯化后是实施例2方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,GD909驯化后是实施例3方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,XZ50612驯化后是实施例4方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,S611驯化后是实施例5方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系。由表4实验数据可知,按照开花株数60%计,驯化前的Suwan自交系的开花期在8月7~15日开花,结实率在11~51%,制种产量是89~213.5kg;而经过本申请方法进行驯化后,Suwan自交系的开花期在7月25日~8月7日开花,开花期提早了5~15d,结实率在61~98%,结实率提高了42~53%,制种产量是256~326kg,制种产量提高了51.3~187.6%。三、应用实例1、2018年夏季,发明人在广西壮族自治区南宁市热带、云南省临沧市勐撒亚热带和贵州省毕节市温带三个不同生态点,采用完全随机排列方法,按照每亩4500株进行种植,4月15日三个点同时播种,分别进行田间种植鉴定实施例1~3方法驯化得到的玉米Suwan自交系和未经驯化的热带亚热带感光自交系QB48、T32、GD909,每样种子分别进行三次重复试验,小区面积均为20m2,分别对它们的光敏性进行调查,记录其株高、开花期、结实率及小区产量等性状,试验结果如下表5所示。表5注:表5中,QB48驯化后是实施例1方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,T32驯化后是实施例2方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系,GD909驯化后是实施例3方法驯化获得的光敏性钝感的玉米Suwan自交系。由表5实验数据可知,驯化前玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909在我国南方热带、亚热带和温带三个生态区进行种植,从热带到温带株高越来越高、生育期越来越长、结实率越来越低,其变化明显,但产量几乎没变化,即为感光自交系;而通过本申请实施例1~3方法驯化得到的玉米Suwan自交系在三种不同生态环境下均无明显的光敏性反应,且通过本申请方法使株高降低29~77.5cm,开花期提早4~14d,结实率和自身产量有微小提高趋势、无明显变化,说明对感光玉米Suwan自交系在北方驯化光敏性,回到南方代表不同生态区种植对其自身产量无变化。由此可知:本发明方法对感光玉米Suwan自交系光敏性的在北方驯化有效,驯化得到的玉米Suwan自交系对光钝感。综上所述,本申请采用中国西南的金单999、贵单8号、金玉818、金玉908、兴农单5号、友玉8号杂交种的热带亚热带感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612、S611作为驯化材料,其表现优异且一般配合力好,通过采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,使玉米Suwan自交系光敏性钝感后能在北方正常进行种子生产,使Suwan种质驯化后在北方种植的结实率提高了42~53%,制种产量提高了51.3~187.6%,缩短了生育期,其开花时间提早了5~15d,对提高制种产量和质量,节约生产成本具有重要意义,填补了生产上优良Suwan自交系在北方直接驯化的空白,解决了种子生产的核心技术问题,为利用热带亚热带Suwan种质选育适应我国西南山区的玉米杂交种奠定了基础。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。
权利要求:1.一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于,包括以下步骤:1采用中国西南杂交种的感光玉米Suwan自交系作为驯化材料在北方制种区直接驯化,采用固定播种日、设置授粉时限、大群体种植、单株自交或株系杂交的方法进行“南选北驯”,获得驯化1代种子;2将步骤1获得的驯化1代种子进行分穗脱粒后编号保存种子按穗行种植,每个穗行种植30株以上,按照步骤1的“南选北驯”方法进行驯化,对照上一年的授粉日期,每驯化一次选择提前1~2d的植株进行自交,收获时选择结实率达30%以上的果穗保留,获得驯化2代种子;3将步骤2中获得的驯化2代种子按照步骤2的方法继续驯化2~3次,获得驯化多代种子,从中筛选出生育期缩短且雌雄协调的驯化稳定种子,将该驯化稳定种子进行鉴定,并留下光敏性钝感且结实率正常的驯化稳定种子作为原杂交种的亲本,获得用于生产且对光钝感的玉米Suwan自交系;在步骤3,所述鉴定的方法为:利用所述驯化稳定的自交系作父本与驯化材料对应的母本自交系进行杂交,组配的杂交种和驯化后的自交系在我国西南不同生态点通过田间种植鉴定和DNA鉴定,用原杂交种和自交系作对照比较,除光敏性外,其它性状与原杂交种和自交系没有差异的驯化稳定自交系,留下作为原杂交种的亲本。2.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述直接驯化是指利用感光玉米Suwan自交系在北方种植,让其对光敏性进行驯化,不隔合任何其它来源的材料血缘。3.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述感光玉米Suwan自交系是指在中国西南自身表现优异且一般配合力好的热带亚热带感光玉米Suwan自交系QB48、T32、GD909、XZ50612以及S611。4.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述杂交种是指在中国西南山区种植其丰产性、稳产性、适应性均表现优良的金单999、贵单8号、金玉818、金玉908和兴农单5号杂交种。5.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述北方制种区是指纬度为37~39°、海拔为1300~1600m的河西走廊作为驯化地点。6.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述固定播种日期是:在4月19~21日进行播种,该播种日期至玉米成熟期间的光温条件有利于达到对光敏感材料钝化的目的。7.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述设置授粉时限是:根据自交系的生育期,将授粉日期在7月中旬至8月上旬,8月10日以后开花的将不再授粉。8.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述大群体种植是:在北方制种区种植感光自交系300~500株。9.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1,所述单株自交或株系杂交是:在种植的自交系中,找除株高穗位高外的农艺性状不变的植株对雌雄穗分别套袋,将雌雄花均正常的做自交、雌雄一方正常的做株系杂交,并挂牌子、记录其授粉日期,收获时将结实达30粒以上的果穗保留,分穗脱粒后编号保存,作为下一年驯化材料;雌雄穗均不正常的去除不用套袋。10.根据权利要求1所述的一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法,其特征在于:在步骤1及2,所述南选北驯具体是指利用Suwan种质在中国西南选育对光敏感的稳定自交系组配杂交种,将该自交系在北方制种区对光敏性进行驯化。
百度查询: 贵州省旱粮研究所 贵州大学 贵州黔西南喀斯特区域发展研究院 一种钝化玉米Suwan自交系光敏性的方法
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