CN103535269A

CN103535269A - 一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法

Info

Publication number: CN103535269A
Application number: CN201310473380.6A
Authority: CN
Inventors: 文仁来; 何雪银; 田树云; 苏月贵; 吴翠荣; 闫飞燕; 何静丹; 何懿; 滕辉升; 王飞林; 王艳婷
Original assignee: Guangxi Zhaohe Seed Industry Co ltd; Maize Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Guangxi Zhaohe Seed Industry Co ltd; Maize Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2013-10-12
Filing date: 2013-10-12
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: CN103535269B

Abstract

本发明公开了一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，具体是将玉米品系Swan(late)C₄，通过优选株自交，育得优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系桂兆18421。本发明的优点是作为基础育种材料的Swan(late)C₄高抗、外观品质优、结实性好，使用了循环育种和高密度选择胁迫策略，所育得的桂兆18421聚集了优质、高产、多抗、高配等优良性状于一体，可用于组配品质优良玉米杂交种及玉米种质改良的基础材料。

Description

一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法

技术领域

本发明属于作物育种技术领域，尤其涉及一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法。

背景技术

玉米是世界重要作物，其总产量仅次于小麦，位居第二，玉米已上升为我国第一大粮食作物，在粮食安全中具有重要的战略地位。引领和支撑我国现代玉米产业发展，是国家玉米产业技术体系科技进步的根本任务。

当前，我国现有的玉米品种不能满足生产需要，主要包括品种抗逆性不强、品种性状不适应、种子质量不适应，难以适应玉米生产机械化的要求。玉米种业发展相对落后，面临的形势特别严峻，虽然国内玉米品种数量较多，但是原创自交系水平低，与国外一些优势品种相比，国内大部分玉米品种不适宜密植和机械化作业，玉米种子发芽势偏低，洋种子逼退国产种子，挤占国内种子市场，削弱我国育种优势，严重威胁粮食安全。

玉米杂交种在生产上的应用是提高玉米产量的重要手段之一，自East和Shul在1908～1909年发现玉米自交衰退、杂交优势现象后，引起了科学家的极大兴趣。上世纪20年中期首个玉米杂交种（三交种）商业化并在生产上得到利用。自此，掀起了玉米杂交种研究和利用的热潮。首个玉米单交种于1963年在美国得到应用。当前，在玉米杂交种的选育和利用上，除注重产量外，极为重视抗逆性。2011年，墨西哥国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）为了提高全球发展中国家的玉米产量，向CGIAR(国际农业磋商组织)提出的MAIZE项目中将耐胁迫玉米品种的选育及示范、推广作为其重要的研究内容之一。

育成优质高产广适玉米杂交种的前提是选育优质、高产、多抗、高配的玉米自交系来作为杂交的父本、母本，玉米自交系是玉米杂交种选育的物质基础，是玉米育种的中心环节，历来为育种家所重视。我国不是玉米多样心起源中心，玉米种质基础十分贫乏，已成为我国玉米杂交种选育取得重大进展的首要限制因素。

实践表明，玉米育种成果的体现主要表现在强杂种优势杂交种的选育，而强杂种优势杂交种选育的关键是选育优质、高产、多抗、高配玉米自交系来作为杂交的父本、母本。因此，目前急需培育优质、高产、多抗、高配的玉米自交系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优质、高产、多抗、高配的玉米自交系新品系的育种方法。

本发明所提供的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，主要是利用玉米品系Swan(late)C₄，通过优选株自交，育得优质、高产、多抗、高配玉米自交系桂兆18421。

优选地，上述玉米自交系新品系的育种方法，包括以下步骤：

(a)利用玉米品系Swan(late)C₄经三世代的优选株自交得到S3世代株系；

(b)从S3世代株系中选择配合性好的株系，应用循环育种策略，将选择出来的株系杂交，再从杂交后代中通过优选株自交育得玉米自交系新品系桂兆18421。

更优选地，步骤(b)中对S3世代株系进行配合力测定，从中选择出配合性好的SN-18-3-1和SN-4-2-1株系，应用循环育种策略，再将SN-18-3-1和SN-4-2-1杂交选系，经三世代优选株自交，育得玉米自交系新品系桂兆18421。

更优选地，步骤(a)中，利用玉米品系Swan(late)C₄进行三世代的优选株自交时的选择种植密度为57000株/hm²。

更优选地，步骤(b)中，在从S3世代株系中选择配合性好的株系时，选择种植密度为57000株/hm²；在将选择出来的株系杂交，再在杂交后代中进行优选株自交时，选择种植密度为80000株/hm²。

更优选地，步骤(b)中，进一步对桂兆18421进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，所得种子留作育种家种子。

本发明涉及的玉米品系Swan(late)C₄是发明人从泰国引进的，泰国玉米群体具有高抗（抗病、抗倒、抗旱、抗虫）、外观品质优、结实性好等许多优点，是玉米育种的优良基础材料。

由本发明方法培育而成的桂兆18421农艺学和生物学特征如下：

种子长扁圆形,桔黄色，粒较深。露地播种时的最低温度为100℃。种子顶土力中。苗期长势中，中期、后期长势强。株高225cm，穗位高105cm。果穗锥型，籽行排列直。轴心白色。穗长13～14.0cm，穗粗3.0～3.5cm，穗行数12～14行，行粒数25～28粒，秃顶长0.5～1.0cm。千粒重约260g/L，出籽率88.0%。株型披散。第一叶鞘颜色紫红色，叶片绿色；第一叶尖端为长匙形。抽雄期茎基部浅紫红色，茎“之”字型程度弱，支持根紫红色。总叶片数19～20叶。成株期叶色浅绿，叶宽宽，叶长中，叶缘波状少。穗柄向上，穗柄长度短。果穗着生于倒数第6～7叶，穗上叶较披散。苞叶绿色、有弱的浅红色条纹出现，长度中、包紧度较紧。抽雄后1～2d开始散粉,抽雄吐丝间隔（ASI）1～2d。雄穗最低侧枝位以上主轴长（40cm），一级分枝13～16条，二级分枝0～2条；最高侧枝位以上主轴长28cm。雄花护颖主体为绿色，但有紫红色条纹出现，雄穗小穗间排列较密。花药黄色，稃片白色，花粉量大，花粉鲜黄色。花丝刚吐时为淡绿色，吐丝完全时为淡红色，ASI值3d。籽粒桔红色,粒较深，硬粒型，部分籽粒顶部有白色粉质点。生育期春播122d，秋播112d。一般产量3900～4500kg/h，产量潜力4800kg/h。

本发明选择了Swan(late)C₄作为育种基础材料，应用循环育种策略，在较高密度选择压力下，通过常规自交加以合理的选择、测配、评价，培育所得的桂兆18421实现了以下有益效果：

（1）生育期适宜；苞叶包紧性好，制种时可减少籽粒腐烂；粒较深，出籽率高，有利于养份的有效利用；籽粒桔黄色，硬粒型，外观品质优。

（2）产量较高，雄穗较发达，一般产量3900～4500kg/h，产量潜力4800kg/h；在组配玉米杂交种时，既可做父本，又可做母本。

（3）配合性好。利用桂兆18421已经组配出5个优良玉米杂交种，其中2个组合已审定，1个组合进入2012年《广西普通玉米新品种区域试验》，2个组合正参加2013年《广西普通玉米新品种预备试验》。

（4）综合抗性好，经鉴定，可高抗大斑病（1级）、高抗小斑病（1级）、高抗青枯病；耐旱性中上。

（5）蛋白质及淀粉含量高，品质好，蛋白质含量13.5%、淀粉含量75.1%、脂肪含量5.11%、赖氨酸含量0.34%、氨基酸总量10.84%。

实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和本质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

实施例中涉及的玉米品系Swan(late)C₄，株系SN-18-3-1和SN-4-2-1均可从广西农业科学院玉米研究所获得。

实施例1玉米自交系新品系桂兆18421的育种方法

1.1999年，发明人从泰国引进玉米群体Swan(late)C₄，并进行生育期、植株农艺性状及抗病性等评价。2000～2001年上半年用系谱法从该群体中选优株自交和选择至S3代，在这个步骤中，选择种植密度为57000株/hm²；

2.2001年下半年对S3株系进行配合力测定，2002年下半年从中鉴定出SN-18-3-1和SN-4-2-1等株系，在这个步骤中，选择种植密度为57000株/hm²；

3.2003年上半年，应用循环育种策略，用来自同一群体的SN-18-3-1和SN-4-2-1组成基础材料SN-18-3-1×SN-4-2-1用于选系。2003年下半年从该选系基础群体中选优株连续自交至S3代，2005年进行配合力、自身产量、抗病性、ASI等鉴定和评价，从中选育出自身产量高、抗病、配合力高的株系18-4-2-1（命名为桂兆18421），这个步骤中，选择种植密度为80000株/hm²。

4.2005年下半年～2007年继续对桂兆18421株系进行选优株自交、选留果穗。2008年选优株和典型植株进行自交，并选留典型果穗。2009年以后选典型植株进行自交和姐妹交交替进行、并选留典型果穗做育种家种子，在这个步骤中，选择种植密度为80000株/hm²。

试验例1桂兆18421的抗逆性

广西玉米研究所植保室对桂兆18421的抗逆性进行了鉴定，鉴定方法按常规技术进行，鉴定结果如下：南方锈病接种病级为9.0级，属高感；大斑病接种鉴定病级为1级，属高抗；小斑病接种鉴定病级为1级，属高抗；青枯病自然发病鉴定结果为病株率0%，属高抗。2006年和2007年苗期盆栽干旱——复水试验及多年田间耐旱性观察结果，耐旱性属中上。

试验例2桂兆18421的品质

桂兆18421籽粒桔红色,粒较深，硬粒型，粒腐轻、外观好。

广西壮族自治区分析测试研究中心检测了桂兆18421的营养成分，检测方法按常规技术进行，检测结果如下：蛋白质含量13.5%、淀粉含量75.1%、脂肪含量5.11%、赖氨酸含量0.34%、氨基酸总量10.84%。

试验例3桂兆18421的利用情况

桂兆18421不能在生产上直接应用，通过组配杂交种而应用于生产上。在用其组配玉米杂交种时，既可做父本用，也可做母用。桂兆18421具有较高的配合力，到目前为止，利用桂兆18421组配出5个玉米新组合参加了《广西普通玉米新品种预备试验》，其中2个组合已通过广西审定(组合名称为桂39722×桂兆18421，品种名称为桂单0810，审定号为桂审玉字2012008号;组合名称为桂39321×桂兆18421，品种名称为桂单0811,审定号为桂审玉2013008号)；1个组合进入2012年《广西普通玉米新品种区域试验》（参试代号为桂XYR1102，组合名称为桂兆18421×M39-10-2-3，2个组合正参加2013年《广西普通玉米新品种预备试验》（申请代号为桂XYR1301和桂XYR1302，组合名称分别为39321×39511×桂兆18421、39321×39111×桂兆18421）。

通过以上试验数据可知，使用Swan(late)C₄作为育种基础材料，应用循环育种策略，在较高密度选择压力下培育所得的桂兆18421抗逆性强、品质好、配合性好，是一种优质、高产、多抗、高配的玉米自交系，其优良的性状得益于发明人合理选择了Swan(late)C₄作为育种基础材料，使用循环育种策略，并施加高密度选择胁迫（选择种植密度为80000株/hm²），使有利和不利性状得到充分表达，有利于有利基因型的选择。

Claims

1.一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于：利用玉米品系Swan(late)C₄，通过优选株自交，育得玉米自交系新品系桂兆18421。

2.按照权利要求1所述的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.按照权利要求2所述的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(b)中对S3世代株系进行配合力测定，从中选择出配合性好的SN-18-3-1和SN-4-2-1株系，应用循环育种策略，将SN-18-3-1和SN-4-2-1杂交选系，经三世代优选株自交，育得玉米自交系新品系桂兆18421。

4.按照权利要求2所述的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于：步骤(a)中，利用玉米品系Swan(late)C₄进行三世代的优选株自交时的选择种植密度为57000株/hm²。

5.按照权利要求2所述的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于：步骤(b)中，在从S3世代株系中选择配合性好的株系时，选择种植密度为57000株/hm²；在将选择出来的株系杂交，再在杂交后代中进行优选株自交时，选择种植密度为80000株/hm²。

6.按照权利要求1～5任一项所述的一种优质、高产、多抗、高配玉米自交系新品系的育种方法，其特征在于：步骤(b)中，进一步对桂兆18421进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，所得种子留作育种家种子。