CN106386081A - 一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玉米育种领域，特别涉及一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，以诱导系或其杂交种作为父本，以期望获得单倍体的玉米材料作为母本，父本和母本间隔播种，并且父本分期播种；另外，在播种区域中心地带分期播种父本，以进行人工辅助分段授粉。本发明提供的提高玉米单倍体诱导结实率的分段辅助授粉方法，防止了父本和母本花期不育而导致的授粉不结实，采用的杂交授粉方法为自然授粉加人工分段辅助授粉，保证了母本的充分授粉，提高了结实率和诱导率。
Description
技术领域
本发明涉及玉米育种领域，具体而言，涉及一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法。
背景技术
单倍体技术作为一项高新技术，为育种家快速选育自交系带来广阔的前景。在诱导玉米单倍体时将诱导系与基础材料以一定比例错期相间播种，四周隔离，在散粉前对母本材料人工去雄，从而依靠风力传播父本的花粉达到授粉的目的。错期计算一般常用方法是按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数，进行差期播种，但在单倍体诱导中，基础材料大多都是新组配材料，其叶片数未知，再加上前期低温后期高温等自然环境条件极易造成实际生育期与推算生育期有较大差异，经常会出现父母本花期不育，授粉不充分，诱导率和结实率低的现象。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，采用自然授粉加人工辅助授粉，提高结实率和诱导率，克服了现有技术不能准确推算错期时间，导致花期不遇，授粉不充分，诱导结实率低的问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，以诱导系或其杂交种作为父本，以期望获得单倍体的玉米材料作为母本，所述父本和所述母本间隔播种，并且所述父本分期播种，以进行自然授粉；
另外，在播种区域中心地带分期播种所述父本，以进行人工辅助分段授粉。
本发明提供的提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，杂交授粉方法为自然授粉加人工辅助授粉，进而提高结实率和诱导率。
进一步地，所述诱导系选自玉米单倍体诱导系CAUHOI、玉米单倍体诱导系UH400、玉米单倍体诱导系CAU079和玉米单倍体诱导系CAU5。
进一步地，所述母本为综合性状优良且符合育种目标，需要提纯复壮的优良自交系、杂交种、三交种、双交种、多交种及混合授粉的基础群体。
母本可以为已知的杂交种或自交系，如可以为郑58、郑单958、农大108等；而本发明更主要是针对生育期和叶片数未知的母本材料。
经试验，本发明提供的提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，采用以上父本和母本，均达到了显著提高结实率和诱导率的效果。
父本和母本间隔播种，是为了达到适当的自然授粉的目的，优选地，所述父本与所述母本按1:4-5的行比间隔播种。
进一步地，所述父本分期播种是将每行的父本分期播种，分期的时间间隔为7-10天。
对于生育期和叶片数已知的母本来说，母本一般是在4月中旬统一播种，计算父本和母本的叶片数，按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数，进行差期播种，两期相间交替播种，两期父本前后相隔7-10天；而对于生育期和叶片数未知的母本来说，只能凭工作经验进行错期，以尽量保证父本和母本花期相遇，成功完成自然授粉结实。
进一步地，每播种4-5株父本空置相同的距离后再播种父本，按此交替播种。
进一步地，每行中，父本的株距为0.20-0.25m。
即父本按0.20-0.25m株距，每一米种4-5株父本，分两期播种，一期先种一米父本，再空一米留二期播种父本，两期相间交替播种。
因为父母本均已按叶片数的多少进行错期播种，大概按照平均每3天长出一片玉米叶片计算，或者进行估摸分期播种父本，但由于前期低温和后期高温等自然环境条件往往会造成实际生育期与推算生育期有较大差异，为了防止父母本花期不育，保证充分授粉，提高结实率和诱导率，还需人工辅助授粉分段授粉。
优选地，按母本播种的时间计算，在播种区域中心地带分期播种所述父本中的分期为：提前一期、同期和推后一期，每期的时间间隔为6-8天。
播种区域中心地带种植的父本作为采粉田，采粉田与播种区域面积比为1：15-20，通过人工在采粉田采粉，筛除花药，装在授粉管中以进行人工辅助分段授粉。
进一步地，人工辅助分段授粉为：在母本全部吐丝3-4天后每隔2-3天进行一次人工辅助授粉，总共进行3-4次。据统计母本全部吐丝3天后授粉，诱导率最高，相比于开始吐丝到完全吐丝也就是母本完全吐丝之前，人工辅助授粉的诱导率提高2％-3％。
当母本每行有80％以上的植株吐丝定义为母本全部吐丝。
采用人工分段辅助授粉技术，弥补了单纯采用行比自然授粉而造成的花期不育现象，完全保证了母本充分授粉结实，结实率提高30％以上，诱导率提高3％以上。
为了防止其他花粉对本播种区域的玉米进行干扰，优选地，播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离。
另外，本发明中的母本还可以混合种植，可满足商业化育种中多种类型的母本混合种植，诱导获取单倍体的要求，但为了便于收获，一般是采用不同的母本播种在不同行中。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，通过自然授粉加人工辅助授粉，提高玉米单倍体结实率和诱导率，适宜于商业化规模化育种。
(2)本发明还限定了父本和母本播种间隔以及采用分期播种，更好的达到自然授粉的目的。
(3)本发明在播种区域中心地带分期播种父本，散粉持续时间长，花粉量大，可实现人工辅助授粉的需求，更好的实现提高玉米单倍体结实率和诱导率的效果。
(4)本发明的人工辅助授粉采用授粉管授粉，每人每天可授粉0.5亩以上，授粉成本低。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系CAUHOI；
母本为郑单958；
母本与父本以4:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.25m；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，一期父本通过计算父本和母本的叶片数，按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数计算父本的播种日期，二期于一期播种后的7天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比母本提前6天播种，二期与母本同期播种，三期比母本推后6天播种；
播种区域与周围其他玉米区域中间有屏障隔离；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝3天后，每隔2天进行一次，总共进行3次。收获杂交籽粒，随机选取30穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到杂交种的结实率为85％，诱导率为7％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为53％，诱导率为3.2％。
实施例2
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系UH400；
母本为郑单958；
母本与父本以5:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.20m；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，一期父本通过计算父本和母本的叶片数，按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数计算父本的播种日期，二期于一期播种后的10天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比母本提前7天播种，二期与母本同期播种，三期比母本推后7天播种；
播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝4天后，每隔3天进行一次，总共进行3次。
收获杂交籽粒，随机选取30穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到杂交种的结实率为90％，诱导率为11％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为59％，诱导率为7％。
实施例3
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系CAU5；
母本为郑58/PH6WC//PH6WC；
母本与父本以4:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.25m；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，因母本叶片数未知，只能粗略的按经验母本叶片数＝(郑58叶片数+PH6WC叶片数)/2估算，再按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数计算一期父本的播种日期播种父本，二期于一期播种后的8天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比母本提前8天播种，二期与母本同期播种，三期比母本推后8天播种；
播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝3天后，每隔2天进行一次，总共进行4次。
收获杂交籽粒，随机选取30穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到杂交种的结实率为91％，诱导率为8.5％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为57％，诱导率为3％。
实施例4
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系CAU079；
母本为昌7-2与PH4CV组配的杂交F1代；
母本与父本以5:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.25m；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，因母本叶片数未知，只能粗略的按经验播种父本，一期父本比母本提前5天播种，二期于一期播种后的7天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比母本提前7天播种，二期与母本同期播种，三期比母本推后7天播种；
播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝4天后，每隔3天进行一次，总共进行4次。
收获杂交籽粒，随机选取30穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到杂交种的结实率为90％，诱导率为11.3％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为56％，诱导率为8.2％。
实施例5
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系杂交种CAUHOI/CAU079；
母本为郑58；
母本与父本以5:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.20m；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，一期父本通过计算父本和母本的叶片数，按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和母本的叶片数计算父本的播种日期，二期于一期播种后的8天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比母本提前6天播种，二期与母本同期播种，三期比母本推后6天播种；
播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝4天后，每隔2天进行一次，总共进行3次。
收获杂交籽粒，随机选取30穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到杂交种的结实率为92％，诱导率为9.8％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为60％，诱导率为6.7％。
实施例6
一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其步骤如下：
父本为玉米单倍体诱导系杂交种UH400/CAU5；
母本为农大108、郑单958、豫玉22，不同母本播种不同的行中；
母本与父本以4:1的行比间隔播种，每行中的株距为0.25m；
3个母本于4月11日同期播种；
播种父本的每行中，父本分两期播种，两期播种的间距为1m，一期父本通过计算父本和相对应母本的叶片数，按照平均每3天长出一片玉米叶计算，根据父本和相对应母本的叶片数计算父本的播种日期，二期于一期播种后的7-10天后播种，以尽量保证父本和母本花期相遇；
另外，在播种区域的中心地带分期播种父本，一共分三期，一期比播种母本提前7天播种，二期与播种母本同期播种，三期播种比母本推后7天播种；
播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离；
在母本吐丝前对其进行人工去雄，依靠自然风力实现父母本之间的授粉；
同时，分期在播种区域中心地带播种的父本作为采粉田进行采粉，筛除花药，装在授粉管中进行人工辅助授粉，人工辅助授粉在母本全部吐丝3天后，每隔3天进行一次，总共进行3次。
收获杂交籽粒，每个母本品种随机选取20穗玉米，共选取60穗玉米，计算玉米的结实率和杂交籽粒的诱导率，并记录统计。
得到所有杂交种的结实率为91％，平均诱导率为15％。
同时，设置对照组：对照组中只采用自然授粉，未设置播种中心区域的采粉区，得到的杂交种的结实率为60％，平均诱导率为10％。
可见，本发明采用行比自然授粉加人工分段辅助授粉技术，弥补了单纯采用行比自然授粉而造成的花期不育现象，保证了母本充分授粉结实，结实率提高30％以上，诱导率提高3％以上，并且可以将不同母本一起播种，集中授粉适宜商业化规模化育种。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种提高玉米单倍体诱导结实率的授粉方法，其特征在于，以诱导系或其杂交种作为父本，以期望获得单倍体的玉米材料作为母本，所述父本和所述母本间隔播种，并且所述父本分期播种；
另外，在播种区域中心地带分期播种所述父本，以进行人工辅助分段授粉。
2.根据权利要求1所述的授粉方法，其特征在于，所述诱导系选自玉米单倍体诱导系CAUHOI、玉米单倍体诱导系UH400、玉米单倍体诱导系CAU079和玉米单倍体诱导系CAU5。
3.根据权利要求1所述的授粉方法，其特征在于，所述母本为综合性状优良且符合育种目标，需要提纯复壮的优良自交系、杂交种、三交种、双交种、多交种及混合授粉的基础群体。
4.根据权利要求1所述的授粉方法，其特征在于，所述父本与所述母本按1:4-5的行比间隔播种。
5.根据权利要求4所述的授粉方法，其特征在于，所述父本分期播种是将每行的父本分期播种，分期的时间间隔为7-10天。
6.根据权利要求5所述的授粉方法，其特征在于，每播种4-5株父本空置相同的距离后再播种父本，按此交替播种。
7.根据权利要求6所述的授粉方法，其特征在于，每行中，父本的株距为0.20-0.25m。
8.根据权利要求1所述的授粉方法，其特征在于，按母本播种的时间计算，在播种区域中心地带分期播种所述父本中的分期为：提前一期、同期和推后一期，每期的时间间隔为6-8天。
9.根据权利要求8所述的授粉方法，其特征在于，人工辅助分段授粉为：分别在母本全部吐丝3-4天后每隔2-3天进行一次人工辅助授粉，总共进行3-4次。
10.根据权利要求1-9任一项所述的授粉方法，其特征在于，播种区域与周围其他玉米区域隔离200米以上或中间有屏障隔离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |