CN109122290A - 一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法。本发明选用特定的种群，并结合基于组织培养的DH育种技术、不同光长条件下的表型鉴定等策略，提出了一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，通过2年4个世代打破苏湾种质的连锁累赘，获得新的重组事件，利用基于组培的DH技术获得完全纯合的自交系，通过在不同光长地区进行鉴定筛选，从而实现苏湾玉米种质在长光照条件下正常开会结实，提高育种效率，降低种子生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体为一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法。
背景技术
苏湾玉米种质具有适应性广、抗病性强、籽粒品质好等优点，是现代玉米育种尤其是南方玉米育种不可或缺的重要种质资源之一，可以作为拓宽温带玉米种质基础和提高温带玉米种质抗病性的优良材料，进一步改进温带玉米种质农艺性状，增强抗病性和适应性。但苏湾玉米种质具有较强的光周期敏感性，导致在温带地区无法正常开花结实，难以直接利用。需要采用引种驯化和遗传改良等方法钝化其光周期敏感性。
目前常用的苏湾带玉米种质驯化方法主要是通过在不同地区混合选择，逐步驯化，或者直接在温带地区选择驯化，或者通过单交、三交、回交和复合杂交等多种方法将苏湾种质导入到温带种质。这些方法驯化过程缓慢，一般需要5-6年或者更长时间，且无法完全排除供体系的连锁累赘、选择效率较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，它够最大限度利用苏湾种质的遗传多样性的方法，旨在通过2年4个世代将苏湾玉米种质群体的大部分重组事件纯化并鉴定其在温带地区的光周期敏感性，获得在温带地区可以使用的完全纯合的玉米新种质。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，包括以下步骤：
1)第一季，在年日照时数3000-3600小时的地区种植苏湾种质群体10000株以上，选取雌雄协调的单株进行自交授粉，成熟后，将结实性较好,单穗结实50粒以上的果穗进行混合收获，获得苏湾Z1 群体；
2)第二季，将苏湾Z1群体种植在年日照时数在1780-2600小时的地区，同时种植玉米单倍体诱导系WKL；在开花期以苏湾群体Z1 为母本，诱导系WKL为父本进行杂交；授粉后15-20天，收获杂交果穗，剥胚并置于MS培养基内进行光照培养；18-30小时后，鉴定出无色胚，并将所挑选的无色幼胚转移至包含0.06％秋水仙素溶液的MS 培养基上进行加倍处理；48-62小时后，将幼胚转移至生根培养基上进行成苗培养；待幼苗长到2叶时，将其转移到花钵进行练苗；待苗长到5叶期，将苗移栽到大棚进行正常的田间种植和单株自交繁种，获得5000粒以上加倍后的DH系Z2，即为DH0代；
3)第三季，在贵州贵阳和年日照时数3000-3600小时的地区将 DH系Z2进行种植并鉴定和自交，将严重倒伏、抗病虫能力弱、雌雄不协调、以及因光周期敏感性导致的开花期较晚、不能正常自交的 DH系淘汰；成熟后，将有严重病害以及结实小于40粒的DH系淘汰，收获自交结实40粒以上的纯系Z3，即为DH1代；
4)第四季，将获得的DH系Z3在年日照时数在1780-2600小时的地区种植，按照“热带种质×温带种质”的杂优模式，选取温带典型自交系材料QB1013为测验种，DH系Z3群为母本进行杂交获得杂交后代ZH0；
5)将杂交组合ZH0分别种植在广西、云南、贵州及河南这些不同生态区进行鉴定，选择在所有生态区均具有适应性强、品质优、产量高的杂交组合为选育的优势候选组合ZH0，其对应的DH系Z3即为优良种质。
步骤3)中所述的严重病害为锈病、纹枯病和穗腐病。
步骤4)中所述的温带典型自交系材料QB1013选自先锋玉米杂交种先玉222。
步骤5)中所述的适应性强表现为对不同生态区主要病害达到中抗以上级别抗性、倒伏率低于10％、空杆率为3％以下；所述的品质优表现为粗蛋白含量≥8％、粗淀粉含量≥72％、粗脂肪含量≥3％、容重≥710g/L；所述产量高表现为产量高于对照，所述的对照为当地常用杂交品种。
所述玉米苏湾种质引自泰国苏湾农场苏湾第10轮改良群体。
有益效果
与现有技术相比，本发明选用特定的种群，并结合基于组织培养的DH育种技术、不同光长条件下的表型鉴定等策略，提出了一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，通过2年4个世代打破苏湾种质的连锁累赘，获得新的重组事件，利用基于组培的DH技术获得完全纯合的自交系，通过在不同光长地区进行鉴定筛选，从而实现苏湾玉米种质在长光照条件下正常开会结实，提高育种效率，降低种子生产成本。
具体实施方式
本发明的实施步骤1：有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，
自交系QB2218
1、亲本来源
自交系QB2218为贵州省旱粮研究所自选系，以T32(苏湾群体选系)×QB48(苏湾群体选系)×QR273(苏湾群体选系)为基础材料，首先在甘肃张掖(N38°55′56.72″,E100°27′6.38″,长日照)对(T32×QB48)×QR273的分离群体进行驯化改良，选取能正常开花结实且抗病性强的单株混合收获，南繁加代，并经过基于组培技术的DH策略选育而成。
2、选育过程
2014年6月在甘肃张掖(N38°55′56.72″,E100°27′6.38″,长日照) 种植(T32×QB48)×QR273的分离后代10000株，驯化获得300个果穗，混合脱粒作为基础材料。
2014年冬天在海南(N18°09′26″,E108°56′30″；短日照)以4200 株/亩的密度种植2000株驯化后的苏湾群体，同时种植玉米单倍体诱导系WKL。在开花期，以诱导系为父本，(T32×QB48)×QR273的分离后代体为母本进行杂交，授粉后15-20天，取果穗进行剥胚，鉴定单倍体幼胚并进行加倍处理，结合室内成苗和大棚种植管理，获得300 份纯的DH系，并进行自交繁种，最后获得100份结实好(大于40粒) 的DH纯系。
2015年春在贵阳和甘肃张掖(N38°55′56.72″,E100°27′6.38″,长日照)将获得的100份DH系进行种植鉴定，将倒伏10％以上、以及产生光周期敏感性反应的开花延迟、雌雄不调、不能自交的纯系淘汰。成熟后，再将有锈病、纹枯病和穗腐病等严重病害以及结实性极差(小于40粒)的DH系淘汰，收获自交结实40粒以上的DH纯系15株。
2015年冬在海南(N18°09′26″,E108°56′30″；短日照)种植DH系，进行扩繁并利用温带典型自交系QB1064对其进行组配，获得相应的杂交组合。
2016年，将组配的杂交组合种植在六枝、贵阳、镇宁、黔西、毕节、大方、兴义等地进行鉴定。选择对锈病、纹枯病和穗腐病等主要病害达到中抗、倒伏率低于10％、空杆率为3％以下、粗蛋白含量≥8 ％、粗淀粉含量≥74％、粗脂肪含量≥4％、容重≥770g/L、产量高于对照且综合农艺性状优良的QB2565(温带自交系，选自QB1013)×QB2218杂交组合为选育的杂交品种，其对应的纯系QB2218即为优良种质。
3、特征特性
幼苗叶鞘绿色，雄花护颖紫色，花药黄色，叶片绿色，株型平展，株高230cm，穗位100cm，雄穗分枝10-12个，花丝白色，穗长16.2cm，穗粗5.2cm，穗行14行，筒型穗，穗轴白色，籽粒黄色，硬粒型。该自交系高抗锈病、纹枯病、穗腐病，抗倒性好，花粉量大，散粉时间长，适宜用作父本。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)第一季，在年日照时数3000-3600小时的地区种植苏湾种质群体10000株以上，选取雌雄协调的单株进行自交授粉，成熟后，将单穗结实超过50粒性较好的果穗进行混合收获，获得苏湾Z1群体；
2)第二季，将苏湾Z1群体种植在年日照时数在1780-2600小时的地区，同时种植玉米单倍体诱导系WKL；在开花期以苏湾群体Z1为母本，诱导系WKL为父本进行杂交；授粉后15-20天，收获杂交果穗，剥胚并置于MS培养基内进行光照培养；18-30小时后，鉴定出无色胚，并将所挑选的无色幼胚转移至包含0.06％秋水仙素溶液的MS培养基上进行加倍处理；48-62小时后，将幼胚转移至生根培养基上进行成苗培养；待幼苗长到2叶时，将其转移到花钵进行练苗；待苗长到5叶期，将苗移栽到大棚进行正常的田间种植和单株自交繁种，获得5000粒以上加倍后的DH系Z2，即为DH0代；
3)第三季，在贵州贵阳和年日照时数3000-3600小时的地区将DH系Z2进行种植并鉴定和自交，将严重倒伏、抗病虫能力弱、雌雄不协调、以及因光周期敏感性导致的开花期较晚、不能正常自交的DH系淘汰；成熟后，将有严重病害以及结实小于40粒的DH系淘汰，收获自交结实40粒以上的纯系Z3，即为DH1代；
4)第四季，将获得的DH系Z3在年日照时数在1780-2600小时的地区种植，按照“热带种质×温带种质”的杂优模式，选取温带典型自交系材料QB1013为测验种，DH系Z3群为母本进行杂交获得杂交后代ZH0；
5)将杂交组合ZH0分别种植在广西、云南、贵州及河南这些不同生态区进行鉴定，选择在所有生态区均具有适应性强、品质优、产量高的杂交组合为选育的优势候选组合ZH0，其对应的DH系Z3即为优良种质。
2.根据权利要求1所述的有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，其特征在于：步骤3)中所述的严重病害为锈病、纹枯病和穗腐病。
3.根据权利要求1所述的有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，其特征在于：步骤4)中所述的温带典型自交系材料QB1013选自先锋玉米杂交种先玉222。
4.根据权利要求1所述的有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，其特征在于：步骤5)中所述的适应性强表现为对不同生态区主要病害达到中抗以上级别抗性、倒伏率低于10％、空杆率为3％以下；所述的品质优表现为粗蛋白含量≥8％、粗淀粉含量≥72％、粗脂肪含量≥3％、容重≥710g/L；所述产量高表现为产量高于对照，所述的对照为当地常用杂交品种。
5.根据权利要求1所述的有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法，其特征在于：所述玉米苏湾种质引自泰国苏湾农场苏湾第10轮改良群体。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110115226A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-13 | 贵州省旱粮研究所 | 一种基于玉米Suwan种质选育光钝感自交系的方法 |
| CN117016372A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-11-10 | 北京市农林科学院 | 一种玉米优异种质创制的方法及其应用 |
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