CN107047292B - 一种玉米品种的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玉米品种的选育方法，包括：基础材料的抗旱性筛选、自交系F1代抗旱性筛选、自交系F2代抗旱性筛选、自交系F3代丰产性筛选、自交系F4代抗旱性筛选、杂交种配制、抗旱、高产杂交种培育等步骤。本发明在不同世代，根据每个世代的不同特征，引入幼苗反复干旱存活率、抗旱指数、“三控三选”鉴定三种不同的抗旱性鉴定方法，进行抗旱性的综合评价，结果准确、可靠，提高选系精确性。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种玉米品种的选育方法。
背景技术
目前品种选育过程中存在的主要问题有，首先，对于抗旱性的鉴定一般依靠表型或生理指标，选择准确性差；其次，以往抗旱性鉴定技术依赖设施和设备较多，相对繁琐，成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种在自交系创制和杂交种选育的过程中，不同阶段选用不同的玉米抗旱性鉴定和筛选方法，最终实现缩短育种周期、提高育种效率，定向培育抗旱、高产玉米杂交种的方法。
一种玉米品种的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：：基础材料的抗旱性筛选；
根据杂种优势模式原理，采用循环育种策略将现有自交系分为母本群A群和父本群B群，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，每个自交系种2行，其中1行全部自交，另一行为配置组合备用，其他栽培管理措施与正常管理相同，同时在干旱胁迫处理通过表型特征判断自交系抗旱性，选择表现较好的，在非干旱胁迫处理进行群内杂交，每个组合2穗，自交行收获后，以20穗产量计算抗旱指数，选择双亲抗旱指数均>0.80或一个亲本>1.00且另一个亲本≥0.6的组合，进入步骤2；
步骤2：自交系F1代抗旱性筛选
将入选F1组合分成两部分进行处理，首先，一部分在春季干旱棚种植，四次重复，每个重复50株，采用反复干旱法进行苗期抗旱性鉴定，根据鉴定结果计算幼苗反复干旱存活率，选择反复干旱存活率≥50％的组合；其次，将入选F1组合的剩余部分种子夏季在大田种2行，全部自交，混收；
步骤3：自交系F2代抗旱性筛选
采用“三控三选”鉴定，即分别在苗期、花期、灌浆期控水，土壤含水量为田间持水量的55％±5％，苗期死亡的自然淘汰，花期选择抽雄和抽丝间隔时间(ASI)短于三天的单株，再通过灌浆期控水，收获后选择籽粒饱满的果穗进入下一阶段；
步骤4：自交系F3代丰产性筛选
将选中的果穗种成穗行，给予充足的水肥条件，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，再在其中选择优秀的单株，选择综合性状优良、抗病虫、抗倒伏、雌雄协调的优良变异穗行和单株；
步骤5:自交系F4代抗旱性筛选
将F3入选材料种成穗行，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，每个自交系种1行，全部自交，收获后以20穗产量计算抗旱指数,同时在非干旱胁迫处理，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，在其中选择优秀的单株，穗行的淘汰率为70％,再将抗旱指数≤0.80的穗行入选单株淘汰，剩余材料进入下一阶段试验；
步骤6：杂交种配制
将F4入选单株进行种植，2行区，其中1行用于组配杂交种，按照AB群理论，分别选择抗旱、高产的自交系作为测验种，对入选材料进行测配，组配杂交种用于新品种培育，另1行全部自交留作亲本使用；
步骤7：抗旱、高产杂交种培育
将组配的杂交种设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，2行区，全部收获计产，并计算抗旱指数，选择抗旱指数≥1.00、非干旱胁迫处理较对照增产3％以上、综合性状优良的组合，即为抗旱、高产玉米新品种。
进一步地，如上所述的方法，所述干旱胁迫处理为：在不同生育时期视墒情补水，保持土壤含水量为田间持水量的55％±5％；所述非干旱胁迫处理为：保证全生育期水分适宜，保持土壤含水量≥85％田间持水率。
进一步地，如上所述的方法，步骤2所述鉴定的方法具体为：采用反复干旱法进行苗期抗旱性鉴定，在长100cm、宽60cm、高15cm的塑料箱中装入10cm厚的中等肥力水平的耕层土壤，灌水至田间持水量的85％±5％，播种、覆土2cm；幼苗长至三叶一心时停止供水，开始进行干旱胁迫；土壤含水量降至田间持水量的35％±5％时调查存活苗数；当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时复水，使土壤水分达田间持水量的80％±5％；72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活；第一次复水后即停止供水，进行第二次干旱胁迫，当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时，第二次复水。72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活。
进一步地，如上所述的方法，步骤4中穗行的淘汰率为80％。
有益效果：
1、在不同世代，根据每个世代的不同特征，引入幼苗反复干旱存活率、抗旱指数、“三控三选”鉴定三种不同的抗旱性鉴定方法，进行抗旱性的综合评价，结果准确、可靠，提高选系精确性。
2、利用玉米南繁北育的不同世代选择不同的抗旱鉴定方法，南繁正处于海南旱季，提供了很好的自然鉴定条件，克服北方雨季对玉米抗旱性鉴定的影响，在缩短育种周期的同时，减少了对设施设备的依赖，降低育种成本。
3、独创了“三控三选”鉴定法，在分离世代，对单株抗旱性进行选择，解决了以往凭经验选择的弊端，提高了低世代选择的准确性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
第一步：基础材料的抗旱性筛选。根据杂种优势模式原理，采用循环育种策略将现有自交系分为母本群(A群)和父本群(B群)，进行群内改良。我们首先应分别鉴定母本群和父本群中抗旱性较好的自交系，母本群和父本群在海南分别种植，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，干旱胁迫处理在不同生育时期视墒情补水，保持土壤含水量为田间持水量的55％±5％；非干旱胁迫处理保证全生育期水分适宜，保持土壤含水量≥85％田间持水率。每个处理设3次重复，每个自交系种2行，其中1行全部自交，另一行为配置组合备用，其他栽培管理措施与正常管理相同。同时在干旱胁迫处理通过表型特征判断自交系抗旱性，选择表现较好的，在非干旱胁迫处理进行群内杂交，每个组合2穗。自交行收获后，以20穗产量计算抗旱指数，选择双亲抗旱指数均>0.80或一个亲本>1.00且另一个亲本≥0.6的组合，进入下一阶段试验。
第二步：自交系F1代抗旱性筛选。海南收获回来后，立即将入选F1组合分成两部分进行处理。首先，一部分共200粒在春季干旱棚种植，四次重复，每个重复50株，采用反复干旱法进行苗期抗旱性鉴定，在长100cm、宽60cm、高15cm的塑料箱中装入10cm厚的中等肥力水平的耕层土壤，灌水至田间持水量的85％±5％，播种、覆土2cm。幼苗长至三叶一心时停止供水，开始进行干旱胁迫。土壤含水量降至田间持水量的35％±5％时调查存活苗数。当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时复水，使土壤水分达田间持水量的80％±5％；72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活。第一次复水后即停止供水，进行第二次干旱胁迫，当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时，第二次复水。72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活。根据调查结果计算幼苗反复干旱存活率，选择反复干旱存活率≥50％的组合；其次，将入选F1组合的剩余部分种子夏季在大田种2行，全部自交，混收。
第三步：自交系F2代抗旱性筛选。F2为疯狂分离世代，全部自交。采用“三控三选”鉴定法在海南试验站进行鉴定，分别在苗期、花期、灌浆期控水，土壤含水量为田间持水量的55％±5％，苗期死亡的自然淘汰，花期选择抽雄和抽丝间隔时间(ASI)短于三天的单株，再通过灌浆期控水，收获后选择籽粒饱满的果穗进入下一阶段。
第四步：自交系F3代丰产性筛选。F3代在衡水试验站进行，将选中的果穗种成穗行，给予充足的水肥条件，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，再在其中选择优秀的单株，选择综合性状优良、抗病虫、抗倒伏、雌雄协调的优良变异穗行和单株，加强选择压力，一般穗行的淘汰率为80％。
第五步：自交系F4代抗旱性筛选。将F3入选单株材料(F4)在海南种植，母本群以郑58为对照，父本群以昌7-2为对照，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，干旱胁迫处理在不同生育时期视墒情补水，保持土壤含水量为田间持水量的55％±5％；非干旱胁迫处理保证全生育期水分适宜，保持土壤含水量≥85％田间持水率。每个处理设3次重复，每个自交系种1行，全部自交，收获后以20穗产量计算抗旱指数。同时在非干旱胁迫处理，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，在其中选择优秀的单株，设定选择压，一般穗行的淘汰率为70％。再将抗旱指数≤0.80的穗行入选单株淘汰，剩余材料进入下一阶段试验。
第六步：杂交种配制。将F4入选单株在衡水进行种植(F5)，2行区，其中1行用于组配杂交种，根据AB群理论，分别选择抗旱、高产的自交系作为测验种，对母本群和父本群入选材料进行测配，组配杂交种用于新品种培育。另1行全部自交留作亲本使用。
第七步：抗旱、高产杂交种培育：
将组配的杂交种在海南种植，以郑单958为对照，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，干旱胁迫处理在不同生育时期视墒情补水，保持土壤含水量为田间持水量的55％±5％；非干旱胁迫处理保证全生育期水分适宜，保持土壤含水量≥85％田间持水率。每个处理设3次重复，2行区，全部收获计产，并计算抗旱指数。选择抗旱指数≥1.00、非干旱胁迫处理较对照增产3％以上、综合性状优良的组合，即为抗旱、高产玉米新品种，继续参加高级鉴定、区域试验直至审定。
实施例2：
第一步：对自有亲本资源进行抗旱性鉴定，母本群中郑58抗旱指数为1.08，父本群中H21、92-8和598抗旱指数分别为1.01、1.04和1.06。选中郑58与X1132组配材料等进入下一阶段；H21和92-8的F1代与598组配材料等进入下一阶段。
第二步：F1幼苗反复干旱存活率，郑58/X1132组合为83％，H21/92-8//598组合为74％。
第三步：F2代每个组合种500株，通过“三控三选”鉴定法，在郑58/X1132组合中选择优良单穗73个，在H21/92-8//598组合中选择优良单穗66个，进入下一阶段。
第四步：F3代种成穗行，给予充足的水肥条件，对丰产性状优中选优，在郑58/X1132组合的优秀穗行中选择优良单穗41个，在H21/92-8//598组合的优秀穗行中选择优良单穗33个，进入下一阶段。
由于其穗行内分离较多，稳定性不够，重复一次第三步和第四步。
第五步：F6代进行抗旱性鉴定，选出母本群第446区抗旱指数为1.11，父本群第317区抗旱指数为1.07。在其中选择的单穗进入下一阶段。
第六步：将入选单穗种成穗行，并命名为H446和Q317，进行测配试验。
第七步：H446/Q317组合抗旱指数为1.06，且较对照增产6.5％。
实施例3：
第一步：对自有亲本资源进行抗旱性鉴定，母本群中9046和478抗旱指数分别为1.03和1.07，父本群中H51和昌7-2抗旱指数分别为1.02和1.09。选中9046和478组配材料等进入下一阶段；H51和昌7-2再回交昌7-2组配材料等进入下一阶段。
第二步：F1幼苗反复干旱存活率，9046/478组合为77％，H51/昌7-2//昌7-2组合为70％。
第三步：F2代每个组合种500株，通过“三控三选”鉴定法，在9046/478组合中选择优良单穗84个，在H51/昌7-2//昌7-2组合中选择优良单穗89个，进入下一阶段。
第四步：F3代种成穗行，给予充足的水肥条件，对丰产性状优中选优，在9046/478组合的优秀穗行中选择优良单穗26个，在H51/昌7-2//昌7-2组合的优秀穗行中选择优良单穗21个，进入下一阶段。
第五步：F4代进行抗旱性鉴定，选出母本群第462区(9046/478组合)抗旱指数为1.05，父本群第72区(H51/昌7-2//昌7-2组合)抗旱指数为1.07。在其中选择的单穗进入下一阶段。
第六步：将入选单穗种成穗行，并命名为H462和H72，进行测配试验。
第七步：H462/H72组合抗旱指数为1.08，且较对照增产5.6％。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种玉米品种的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：基础材料的抗旱性筛选
将现有自交系分为母本群A群和父本群B群，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，每个自交系种2行，其中1行全部自交，另一行为配置组合备用，其他栽培管理措施与正常管理相同，同时在干旱胁迫处理通过表型特征判断自交系抗旱性，选择表现较好的，在非干旱胁迫处理进行群内杂交，每个组合2穗，自交行收获后，以20穗产量计算抗旱指数，选择双亲抗旱指数均>0.80或一个亲本>1.00且另一个亲本≥0.6的组合，进入步骤2；
步骤2：自交系F1代抗旱性筛选
将入选F1组合分成两部分进行处理，首先，一部分在春季干旱棚种植，四次重复，每个重复50株，采用反复干旱法进行苗期抗旱性鉴定，根据鉴定结果计算幼苗反复干旱存活率，选择反复干旱存活率≥50％的组合；其次，将入选F1组合的剩余部分种子夏季在大田种2行，全部自交，混收；
步骤3：自交系F2代抗旱性筛选
采用“三控三选”鉴定，即分别在苗期、花期、灌浆期控水，土壤含水量为田间持水量的55％±5％，苗期死亡的自然淘汰，花期选择抽雄和抽丝间隔时间(ASI)短于三天的单株，再通过灌浆期控水，收获后选择籽粒饱满的果穗进入下一阶段；
步骤4：自交系F3代丰产性筛选
将选中的果穗种成穗行，给予充足的水肥条件，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，再在其中选择优秀的单株，选择综合性状优良、抗病虫、抗倒伏、雌雄协调的优良变异穗行和单株；
步骤5:自交系F4代抗旱性筛选
将F3入选材料种成穗行，设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，每个自交系种1行，全部自交，收获后以20穗产量计算抗旱指数,同时在非干旱胁迫处理，鉴定入选材料的产量性状和抗逆性，先选择优秀的穗行，在其中选择优秀的单株，穗行的淘汰率为70％,再将抗旱指数≤0.80的穗行入选单株淘汰，剩余材料进入下一阶段试验；
步骤6：杂交种配制
将F4入选单株进行种植，2行区，其中1行用于组配杂交种，按照AB群的理论，分别选择抗旱、高产的自交系作为测验种，对入选材料进行测配，组配杂交种用于新品种培育，另1行全部自交留作亲本使用；
步骤7：抗旱、高产杂交种培育
将组配的杂交种设干旱胁迫处理和非干旱胁迫处理，每个处理设3次重复，2行区，全部收获计产，并计算抗旱指数，选择抗旱指数≥1.00、非干旱胁迫处理较对照增产3％以上、综合性状优良的组合，即为抗旱、高产玉米新品种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干旱胁迫处理为：在不同生育时期视墒情补水，保持土壤含水量为田间持水量的55％±5％；所述非干旱胁迫处理为：保证全生育期水分适宜，保持土壤含水量≥85％田间持水率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2所述鉴定的方法具体为：采用反复干旱法进行苗期抗旱性鉴定，在长100cm、宽60cm、高15cm的塑料箱中装入10cm厚的中等肥力水平的耕层土壤，灌水至田间持水量的85％±5％，播种、覆土2cm；幼苗长至三叶一心时停止供水，开始进行干旱胁迫；土壤含水量降至田间持水量的35％±5％时调查存活苗数；当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时复水，使土壤水分达田间持水量的80％±5％；72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活；第一次复水后即停止供水，进行第二次干旱胁迫，当土壤含水量降至田间持水量的20％～15％时，第二次复水；72h后调查存活苗数，以幼苗或叶片恢复为鲜绿色为存活。
4.根据权要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中穗行的淘汰率为80％。
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107047292A (zh) | 2017-08-18 |
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