CN106508666A - 一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，将已有的甜糯玉米品种进行自交授粉或种内自由散粉，在自交得到的果穗上选出表型为凹陷皱缩的种子种植，连续自交后得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。该方法不需要自己选育甜、糯自交系，所采用的材料简单易得，操作简易方便，成本低，育种年限短。本发明还公开了一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，将不同品种的甜糯玉米品种按甜质基因的不同分别种植，然后在甜质基因相同的品种中进行种间自由散粉，选出表型为凹陷皱缩的种子种植，连续自交后得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。该方法有利基因的聚合，更容易选出优良的甜糯双隐性自交系，为拓宽玉米种质资源打下良好的基础。

Description

一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法

技术领域

本发明属于玉米遗传育种领域，尤其涉及一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法。

背景技术

随着经济的持续发展和生活水平的提高，城乡居民对鲜食玉米的需求量越来越大，对品质的要求也越来越高，当前单一的甜玉米和糯玉米的口感和风味不能满足人们的需求。近年来，我国玉米育种家育成了一批兼顾甜、糯玉米两种风味的新型鲜食玉米品种—甜糯玉米，因甜中带糯、糯中有甜而越来越受消费者的喜爱。选育具有甜糯双隐性基因的甜糯型玉米已成为鲜食玉米育种的研究方向。

甜糯型玉米品种的选育要求为有一亲本为甜糯双隐或多隐性纯合体。遗传学研究表明，甜质基因和糯质基因均为隐性，且甜质对糯质又表现为上位性，即甜糯双隐性的表现型为甜质。因此，在同一个籽粒中只能表现为甜或糯，甜糯双隐性自交系与糯质纯合自交系杂交F1植株的F2果穗表现为甜和糯为1:3籽粒分离比，口感为既甜且糯的玉米类型。因而，选育甜糯双隐性纯合自交系成为培育甜糯鲜食玉米的关键。

目前的甜糯双隐性玉米自交系选育基本以甜玉米和糯玉米自交系选育工作为基础，根据育种目标充分利用已有的优良甜或糯玉米自交系，组建基础材料，导入所需的糯质基因wx或甜质基因(如普甜su1，超甜sh2、bt2等)，开展甜糯自交系选育工作。选育甜糯双隐自交系，可针对育种目标，将2个优良的单隐性基因自交系杂交(如su1su1WxWx×Su1Su1wxwx或sh2sh2WxWx×Sh2Sh2wxwx或bt2bt2WxWx×Bt2Bt2wxwx)，将F1种植后自交，F2群体中表现型为甜质即籽粒皱缩的基因型有1/8sh2sh2Wxwx(sh2sh2Wxwx或bt2bt2Wxwx)、1/16su1su1wxwx(超甜糯sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx)。从中选出甜糯双隐性籽粒进入正常育种程序，经连续自交与测交，即可选育出优良的甜糯或超甜糯双隐自交系。

目前甜糯双隐性基因型的鉴定常通过测交两代进行鉴定或应用SSR分子标记辅助育种技术进行鉴定。利用测交两代进行鉴定甜糯双隐性基因型，周期长、过程繁杂、效率低；而利用与wx基因连锁的标记对甜质材料进行鉴定，虽然可以在甜质S1家系鉴定出含甜糯双隐基因的植株，实现早代淘汰未含有甜糯双隐基因的植株，缩短了育种周期，减少田间工作量和育种用地，但过程繁琐，耗费较多。另外还需要手中有较好的甜、糯玉米自交系才能很好的进行甜糯双隐性自交系的选育，门槛较高，加上甜、糯玉米自交系选育需要的时间，选育一个甜糯双隐性自交系需要很长的年限。因此探索一种简单快速的甜糯双隐性玉米种质选育方法，让选育甜糯双隐性自交系变得简易可操作对甜糯玉米育种来说具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种选育甜糯双隐性玉米自交系的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，包括以下步骤：

(1)将已有的甜糯玉米品种进行自交授粉或种内自由散粉，在得到的果穗上选出基因型为甜糯双隐性即表型为凹陷皱缩的种子种植；

(2)在步骤(1)后得到的植株中选择单株套袋自交；

(3)将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，并结合抗逆性和品质性状选出优良穗行，从中选优良单株套袋连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

所述优良单株为生长健壮，果穗着生部位适中，且株型、抗病性及生育期符合要求的单株。在结合抗逆性和品质性状连续自交时，可根据需求将选育出的甜糯双隐性自交系进行配合力测定，按配合力的高低，对甜糯双隐性自交系进一步选择。

上述的方法，优选的，所述甜糯玉米品种的基因型包括Su1su1wxwx、Sh2sh2wxwx或Bt2bt2wxwx。

优选的，所述甜糯双隐性的基因型包括su1su1wxwx、sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx。

前人开拓性的利用优良甜或糯玉米自交系，组建基础材料，导入所需的糯质基因wx或甜质基因sh2、bt2、su1选育出甜糯双隐性自交系，并与糯玉米自交系杂交，获得甜、糯籽粒共存于一个果穗，口感既甜且糯的甜糯玉米。在前人努力的基础上，现在市场上已有大量的甜糯玉米品种，甜糯玉米的基因型为Su1su1wxwx(超甜糯Sh2sh2wxwx、Bt2bt2wxwx)，其由甜糯双隐性自交系su1su1wxwx(超甜糯sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx)与糯玉米自交系Su1Su1wxwx或Sh2Sh2wxwx、Bt2Bt2wxwx杂交得到。本方法将甜糯玉米品种自交或品种内自由散粉，得到的籽粒基因型为3/4Su1-wxwx+1/4su1su1wxwx、3/4Sh2-wxwx+1/4sh2sh2wxwx或3/4Bt2-wxwx+1/4bt2bt2wxwx，3/4表型为糯质的籽粒，1/4表现为甜质皱缩的甜糯双隐性，从中选择甜质即表型为凹陷皱缩的种子种植单株自交，自交果穗种成穗行结合抗逆性、品质性状选择连续自交3～4代即可得到甜糯双隐性自交系。这样快速选育甜糯双隐性自交系变得简易可操作，不需要再进行甜糯双隐性的鉴定，减少了田间工作量，节约了经费，可大量筛选优良甜糯双隐性单株，提高育种效率，加快甜糯玉米自交系育种进程。

基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，包括以下步骤：

(1)将不同品种的甜糯玉米品种按甜质基因的不同分别种植，然后在甜质基因相同的品种中进行种间自由散粉；

(2)在步骤(1)后种间自由散粉得到的果穗上，继续选出基因型为甜糯双隐性即表型为凹陷皱缩的种子种植，从中选择单株套袋自交；

(3)将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，并结合抗逆性和品质性状选出优良穗行，从中选优良单株套袋连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

所述优良单株为生长健壮，果穗着生部位适中，且株型、抗病性及生育期符合要求的单株。在结合抗逆性和品质性状连续自交时，可根据需求将选育出的甜糯双隐性自交系进行配合力测定，按配合力的高低，对甜糯双隐性自交系进一步选择。

上述的方法，优选的，所述甜质基因的鉴定方法包括如下步骤：将不同品种的甜糯玉米与不同甜质基因的测验种测交，得到的后代种子若表现为凹陷皱缩，则表示甜糯玉米的甜质基因与测验种的甜质基因相同，若得到的后代种子表现为硬粒，则表示甜糯玉米的甜质基因与测验种的甜质基因不同，从而鉴定出甜糯玉米的甜质基因。

优选的，所述测验种为包括甜质基因su1su1、sh2sh2或bt2bt2的玉米品种。

优选的，所述甜糯玉米品种的基因型包括Su1su1wxwx、Sh2sh2wxwx或Bt2bt2wxwx。

优选的，所述甜糯双隐性的基因型包括su1su1wxwx、sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx。

本方法将不同品种的甜糯玉米品种按甜质基因的不同分别种植，然后在甜质基因相同的品种中进行种间自由散粉(若甜质基因不同的品种间自由散粉可能会产生三隐性的后代)，有利基因的聚合和结合不同品种的优势，甜糯玉米品种中甜糯基因已协调，更容易选出优良的甜糯双隐性自交系，为拓宽玉米种质资源打下良好的基础；且采用现有的甜糯玉米品种，减少了田间工作量，节约了经费，可大量筛选优良甜糯双隐性单株，提高育种效率，加快甜糯玉米自交系育种进程。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，所用的材料为市场上的甜糯玉米品种，不需要自己先选育甜、糯自交系，所采用的材料简单易得，操作简易方便，成本低，育种年限短。

2、本发明快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，本发明将甜糯玉米品种自交或品种内自由散粉，得到的籽粒基因型为3/4Su1-wxwx+1/4su1su1wxwx、3/4Sh2-wxwx+1/4sh2sh2wxwx或3/4Bt2-wxwx+1/4bt2bt2wxwx，其中甜质籽粒即表型为皱缩的籽粒基因型全为su1su1wxwx、sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx的甜糯双隐性，没有su1su1Wxwx、su1su1WxWx、sh2sh2Wxwx、sh2sh2WxWx、bt2bt2Wxwx或bt2bt2WxWx，不需要再进行甜糯双隐性的鉴定，减少了田间工作量，节约了经费，可大量筛选优良甜糯双隐性单株，提高育种效率，加快甜糯玉米自交系育种进程。

3、本发明选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，有利基因的聚合，甜糯玉米品种中甜糯基因已协调，更容易选出优良的甜糯双隐性自交系，为拓宽玉米种质资源打下良好的基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中选育甜糯双隐性玉米自交系的过程简图。

图2是实施例1中甜糯双隐性自交系sx104的玉米实物图。

图3是实施例1中沣甜糯1号的玉米实物图。

图4是实施例1中沣甜糯1号的玉米实物图。

图5是实施例1中沣甜糯2号的玉米实物图。

图6是实施例1中沣甜糯3号的玉米实物图。

图7是实施例1中培育沣甜糯1号的过程简图。

图8是实施例1中培育沣甜糯2号的过程简图。

图9是实施例1中培育沣甜糯3号的过程简图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

西星五彩甜糯玉米为双隐性纯合自交系sh2sh2wxwx与糯玉米自交系Sh2Sh2wxwx杂交得到基因型为Sh2sh2wxwx的甜糯玉米杂交种，将其作为本发明选育甜糯双隐性玉米自交系的亲本，其方法包括如下步骤(如图1所示)：

(1)2013年春季将购买到的西星五彩甜糯玉米品种自交授粉；

(2)在步骤(1)后得到的果穗上选出表现性状为甜质即表型为凹陷皱缩的种子(其基因型为su1su1wxwx、sh2sh2wxwx、bt2bt2wxwx)，于2013年秋季种植得到F1代植株，从中选生长健壮，果穗着生部位适中，株型、抗病性及生育期符合要求的单株套袋自交；

(3)2014年春季将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，得到F2代植株，并结合抗逆性和品质性状选出优良穗行，从中选单株连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

将步骤(3)后得到的果穗种成穗行，将不同的穗行标号并与已有的糯玉米核心自交系测交，测交得到的果穗种成穗行，继续进行自交，考种，结果显示穗行标号为“sx104”(如图2)的测交组合具有高配合力，配出的组合产量高，品质好。2015年秋将“sx104”与不同的糯玉米自交系杂交，2016年将得到的杂交组合进行鉴定，得到到3个生育期不同、产量高、品质优的甜糯玉米组合沣甜糯1号(如图3和4)、沣甜糯2号(如图5)和沣甜糯3号(如图6)，其农艺性状数据如表1所示。

表1：沣甜糯1号、沣甜糯2号和沣甜糯3号的农艺性状对比结果

sx104与糯玉米自交系LH01杂交得到沣甜糯1号(如图7)，沣甜糯1号中熟，生育期(出苗-成熟)83d左右，株高260cm，叶色浓绿，株型紧凑，叶片上冲，穗位100cm左右，果穗短锥型，穗长20cm左右，穗粗4.5cm，穗轴白色、籽粒白色，穗行数14-16行，穗粒数35粒左右。雄穗分枝少，雌雄协调，根系发达，抗倒伏、倒折，抗大、小叶斑病。鲜穗鼓粒后经煮熟色泽鲜亮，柔嫩性好，风味佳，略带香味，糯性好，甜度很高，果皮薄。

sx104与糯玉米自交系JY1308杂交得到沣甜糯2号(如图8)，沣甜糯2号晚熟，在湖南生育期(出苗-成熟)86d左右，株高245cm，叶色浓绿，株型紧凑，叶片上冲，穗位100cm左右，果穗长筒型，穗长20cm左右，穗粗4.7cm，穗轴白色、籽粒白色，穗行数12—14行,，穗粒数38粒左右。雄穗分枝少，雌雄协调，根系发达，抗倒伏、倒折，抗大、小叶斑病。色泽鲜亮，柔嫩性好，风味佳，略带香味，糯性较好，甜度高，果皮薄。

sx104与糯玉米自交系Hn01杂交得到沣甜糯3号(如图9)，沣甜糯3号极早熟，在湖南生育期(出苗-成熟)73d左右，株高175cm右，叶色浓绿，株型紧凑，叶片上冲，穗位75cm左右，果穗长筒型，穗长18.5cm，穗粗4.7cm，穗轴白色，籽粒白色、淡紫色，穗行数14行，穗粒数31粒左右。根系发达，抗倒伏、倒折，抗大、小叶斑病。鲜穗鼓粒后经煮熟色泽鲜亮，柔嫩性好，风味佳，略带香味，糯性较好，甜度非常高，果皮薄。

由此可见，本发明选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，所用的材料为市场上的甜糯玉米品种，不需要自己先选育甜、糯自交系，所采用的材料简单易得，操作简易方便，成本低，育种年限短。

实施例2：

在市场上购买基因型分别为Su1su1wxwx、Sh2sh2wxwx和Bt2bt2wxwx的甜糯玉米品种，将其作为本发明选育甜糯双隐性玉米自交系的亲本，其方法包括如下步骤：

(1)将不同品种的甜糯玉米与不同甜质基因(su1su1、sh2sh2或bt2bt2的)的测验种测交，得到的后代种子若表现为凹陷皱缩，表示甜糯玉米的甜质基因与测验种的甜质基因相同，从而鉴定出甜糯玉米的甜质基因，将测交得到的后代种子按甜质基因的不同分别种植，然后在甜质基因相同的品种中进行种间自由散粉；

(2)在步骤(1)后种间自由散粉得到的果穗上，继续选出表型为凹陷皱缩的种子(其基因型为su1su1wxwx、sh2sh2wxwx、bt2bt2wxwx)种植，从中选生长健壮、果穗着生部位适中，株型、抗病性及生育期符合要求的单株套袋自交；

(3)将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，并结合抗逆性和品质性状连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

将步骤(3)后得到的果穗与已有的糯玉米核心自交系测交，继续进行自交，考种，结果显示测交组合具有高配合力，配出的组合产量高，品质好。

由此可见，本发明选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，所用的材料为市场上的甜糯玉米品种，不需要自己先选育甜、糯自交系，所采用的材料简单易得，操作简易方便，成本低，育种年限短，且有利基因的聚合和结合不同品种的优势，甜糯玉米品种中甜糯基因已协调，更容易选出优良的甜糯双隐性自交系，为拓宽玉米种质资源打下好的基础。

Claims (8)

1.一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，包括以下步骤：

(1)将已有的甜糯玉米品种进行自交授粉或种内自由散粉，在得到的果穗上选出基因型为甜糯双隐性即表型为凹陷皱缩的种子种植；

(2)在步骤(1)后得到的植株中选择单株套袋自交；

(3)将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，并结合抗逆性和品质性状选出优良穗行，从中选优良单株套袋连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甜糯玉米品种的基因型包括Su1su1wxwx、Sh2sh2wxwx或Bt2bt2wxwx。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甜糯双隐性的基因型包括su1su1wxwx、sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx。

4.一种快速选育甜糯双隐性玉米自交系的方法，包括以下步骤：

(1)将不同品种的甜糯玉米品种按甜质基因的不同分别种植，然后在甜质基因相同的品种中进行种间自由散粉；

(2)在步骤(1)后种间自由散粉得到的果穗上，继续选出基因型为甜糯双隐性即表型为凹陷皱缩的种子种植，从中选择单株套袋自交；

(3)将步骤(2)后自交得到的果穗种成穗行，并结合抗逆性和品质性状选出优良穗行，从中选优良单株套袋连续自交3～4代，即得到稳定的甜糯双隐性玉米自交系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述甜质基因的鉴定方法包括如下步骤：将不同品种的甜糯玉米与不同甜质基因的测验种测交，得到的后代种子若表现为凹陷皱缩，则表示甜糯玉米的甜质基因与测验种的甜质基因相同，从而鉴定出甜糯玉米的甜质基因。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测验种为包括甜质基因su1su1、sh2sh2或bt2bt2的玉米品种。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述甜糯玉米品种的基因型包括Su1su1wxwx、Sh2sh2wxwx或Bt2bt2wxwx。

8.根据权利要求4～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述甜糯双隐性的基因型包括su1su1wxwx、sh2sh2wxwx或bt2bt2wxwx。