CN110583475A - 一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法 - Google Patents

一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，本发明通过将对超甜玉米种子进行清洗、浸泡和催芽等处理与杂交相结合的育种方式，筛选得到甜度高的玉米种子，然后再与高产稳产的母本杂交，接着继续对子代种子进行清洗、浸泡和催芽处理，并自交，自交4代后得到糖度高、产量高的下一个子代，将下一个子代与亲本超甜玉米种子二次杂交，二次杂交后得到产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系，且得到的新品系株高适中，株型紧凑，叶片上冲，叶色浓绿，穗行数为12～14行，行粒数为30～34粒，单穗鲜重325～348g，籽粒饱满，甜度高，鲜穗平均亩产量高达1220.9kg。

Description

一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法
技术领域
本发明涉及农作物杂交育种技术领域，具体为一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法。
背景技术
蔬果型玉米是指供作蔬菜、果品以及加工罐藏食品的玉米，又被称为特用玉米或鲜食玉米。随着我国农业产业化结构的调整，人民生活水平的提高，饮食习惯发生了根本变化，从温饱型向小康型转变，讲究口味和营养平衡。优质的蔬果型超甜玉米营养丰富，风味独特，制作方式多样，易于消化吸收，老少皆宜，深受大家的喜爱。
蔬果型超甜玉米主要作鲜果穗加工或者直接上市，因此有着良好的发展势头。蔬果型超甜玉米随着市场需求量的增加，种植面积逐步增加，与之同时增加的是我国国民对蔬果型超甜玉米的品质要求。目前国内蔬果型超甜玉米普遍采用与普通玉米自交系回交转育的方法，把普通玉米自交系高抗、高产的基因转育到蔬果型超甜玉米育种材料中，但是得到的蔬果型超甜玉米依旧存在糖度低、色泽差、产量低的问题，所以，提供一种糖度高、色泽好、产量高的蔬果型超甜玉米的育种方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，通过对种子进行清洗、浸泡和催芽的预处理，以及选用合适的父本、母本和杂交方法，得到了糖度高、产量大、色泽好的蔬果型超甜玉米。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子清洗，然后于40～45℃的温水中浸泡2.5～3.5h，再于32～35℃下完全浸没于营养液中，浸泡1～1.5h，接着于磷酸二氢钾溶液中浸泡1～3h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内进行催芽处理，于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
S2、选择高产的玉米品种为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子为母本，进行回交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系。
优选的，还包括以下步骤：将S4中父本F3代种子和母本超甜玉米种子杂交后得到的单株蔬果型超甜玉米进行自交，连续自交6代，直到得到产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米新品系。
优选的，S1中超甜玉米品种为京科甜179或京科甜608号，S2中的高产玉米品种为龙高L2或者良玉99。
优选的，S1中清洗方式为在清洗剂中进行超声清洗，超声条件为：频率40～45kHz，时间15～20min；
其中，清洗剂为甘油、水和月桂醛按照1:1～1.2:20～22的质量比的混合物。
优选的，S1中营养液由以下重量份的原料组成：酵母硒2～2.5份，硝酸钠3～4份，硝酸钙0.6～1份，硝酸钾0.3～0.6份，硫酸镁0.4～0.5份，EDTA-铁盐0.03～0.04份，硫酸锰0.016～0.018份，二氧化硅5.5～6kg，水200～250份。
优选的，S1中催芽处理的具体条件为：温度25～35℃，湿度80～85％，时间6～8h。
优选的，S1中磷酸二氢钾的质量分数为0.15～0.25％。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用对种子预处理以及杂交相结合的育种方式，得到产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米，其中本发明对种子进行温水、营养液和磷酸二氢钾溶液的浸泡处理，营养液能够为种子发芽提供必要的营养元素，提高种子的活力，其中二氧化硅和酵母硒能够参与细胞壁和细胞膜的形成，加快细胞分裂，增加玉米的抗逆性，同时与营养液中的其他物质结合作用，能够加快种子的呼吸作用，促进糖分的积累，磷酸二氢钾能够有效提高种子的发芽率以及营养吸收能力，从而提高玉米的产量和甜度；
2、本发明还对种子进行清洗剂中的超声清洗，既能够清洗种子表面可能携带的病原菌和虫卵，又可以通过月桂醛激活种子中的多种酶的活性，增强种子的抗逆性；
3、本发明育出的蔬果型超甜玉米新品系，株高适中，株型紧凑，叶片上冲，叶色浓绿，穗行数为12～14行，行粒数为30～34粒，单穗鲜重325～348g，籽粒饱满，甜度高，鲜穗平均亩产量高达1220.9kg。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细描述。本发明的范围并不受限于该具体实施方式。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。
本发明提供的一种蔬果型超甜杂交玉米的育种方法，具体包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子清洗，然后于40～45℃的温水中浸泡2.5～3.5h，再于32～35℃下完全浸没于营养液中，处理1～1.5h，接着于磷酸二氢钾溶液中浸泡1～3h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内进行催芽处理，并于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
S2、选择高产的玉米品种为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子为母本，进行杂交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系。
为了使蔬果型超甜玉米新品系的性状稳定，我们将S4得到的单株蔬果型超甜玉米进行自交，连续自交6代，收获产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米。
实施例1
一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子即京科甜179种子清洗，具体为将种子在超声机中于40Hz进行超声清洗，清洗20min，清洗剂为甘油、水和月桂醛按照1:1:22的混合物；然后将清洗后的超甜种子浸没于40℃的温水中，浸泡3.5h，再于32℃下完全浸没于营养液中，处理1.5h，接着于质量分数为0.15％的磷酸二氢钾溶液中浸泡3h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内于25℃的温度和80％的湿度下进行催芽处理，催芽处理时间为6h，并于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
其中，营养液由以下重量份的原料组成：酵母硒2份，硝酸钠3份，硝酸钙0.6份，硝酸钾0.3份，硫酸镁0.4份，EDTA-铁盐0.03份，硫酸锰0.016份，二氧化硅5.5kg，水200份；
S2、选择高产的玉米品种龙高L2为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子京科甜179为母本，进行杂交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系龙甜1028号。
接着我们对单株蔬果型超甜玉米新品系龙甜1028号进行连续自交6代，直到得到产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米新品系。
龙甜1028株高适中，株型紧凑，叶片上冲，叶色浓绿。穗长19.2厘米，穗粗4.8厘米，穗行数为12-14行，行粒数32粒，单穗鲜重325g，籽粒饱满度较好。品质检测，皮渣率5.6％，还原糖含量11.2％，水溶性糖含量34.5％；
黄淮海夏玉米区域试验结果显示：龙甜1028的鲜穗平均亩产量为1220.9kg，与京科甜179和龙高L2相比，龙甜1028的产量分别提高了25.1％和11.3％。
实施例2
一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子即京科甜608种子清洗，具体为将种子在超声机中于45Hz进行超声清洗，清洗15min，清洗剂为甘油、水和月桂醛按照1:1.2:20的混合物；然后将清洗后的超甜种子浸没于45℃的温水中，浸泡2.5h，再于35℃下完全浸没于营养液中，处理1h，接着于质量分数为0.25％的磷酸二氢钾溶液中浸泡1h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内于35℃的温度和85％的湿度下进行催芽处理，催芽处理时间为8h，并于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
其中，营养液由以下重量份的原料组成：酵母硒2.5份，硝酸钠4份，硝酸钙1份，硝酸钾0.6份，硫酸镁0.5份，EDTA-铁盐0.04份，硫酸锰0.018份，二氧化硅6kg，水250份；
S2、选择高产的玉米品种良玉99为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子京科甜179为母本，进行杂交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系玉甜908号。
接着我们对单株蔬果型超甜玉米新品系玉甜908号进行连续自交6代，直到得到产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米新品系。
玉甜908株高适中，株型紧凑，叶片上冲，叶色浓绿。穗长23.2厘米，穗粗4.85厘米，穗行数为12-14行，行粒数30粒，单穗鲜重348g，籽粒饱满度较好。品质检测，皮渣率6.91％，还原糖含量9.57％，水溶性糖含量29.8％；
黄淮海夏玉米区域试验结果显示：玉甜908的鲜穗平均亩产量为1185.3kg，与京科甜179和龙高L2相比，玉甜908的产量分别提高了19.6％和5.2％。
实施例3
一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子即京科甜179种子清洗，具体为将种子在超声机中于40Hz进行超声清洗，清洗20min，清洗剂为甘油、水和月桂醛按照1:1:22的混合物；然后将清洗后的超甜种子浸没于40℃的温水中，浸泡3.5h，再于32℃下完全浸没于营养液中，处理1.5h，接着于质量分数为0.15％的磷酸二氢钾溶液中浸泡3h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内于25℃的温度和80％的湿度下进行催芽处理，催芽处理时间为6h，并于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
其中，营养液由以下重量份的原料组成：酵母硒2份，硝酸钠3份，硝酸钙0.6份，硝酸钾0.3份，硫酸镁0.4份，EDTA-铁盐0.03份，硫酸锰0.016份，二氧化硅5.5kg，水200份；
S2、选择高产的玉米品种良玉99为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子京科甜179为母本，进行杂交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系玉甜999号。
接着我们对单株蔬果型超甜玉米新品系玉甜999号进行连续自交6代，直到得到产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米新品系。
玉甜999株高适中，株型紧凑，叶片上冲，叶色浓绿。穗长18.8厘米，穗粗4.6厘米，穗行数为12-14行，行粒数34粒，单穗鲜重336g，籽粒饱满度较好。品质检测，皮渣率5.8％，还原糖含量11.5％，水溶性糖含量35.1％；
黄淮海夏玉米区域试验结果显示：玉甜999的鲜穗平均亩产量为1195.6kg，与京科甜179和良玉99相比，玉甜999的产量分别提高了20.4％和4.9％。
另外，我们还研究了不同种子预处理情况下京科甜179、京科甜608、新品种龙甜1028、新品种玉甜908、新品种玉甜999的品质检测，即分别将京科甜179、京科甜608、新品系龙甜1028、新品系玉甜908、新品系玉甜999种子进行本申请中的清洗、浸泡、催芽处理，同时以京科甜179、京科甜608种子不进行处理作为对照组1和对照组2，然后转移至相同的、适合玉米生长的条件下培养，收获检测玉米的品质。结果显示如表1。
表1不同种子处理后收获的玉米品质表
品种 皮渣率/％ 还原糖含量/％ 水溶性糖含量/％
京科甜179 4.6 10.2 35.2
京科甜608 6.49 9.43 29.3
对照组1 4.5 9.9 33.6
对照组2 6.51 8.33 28.42
龙甜1028 5.6 11.2 34.5
玉甜908 6.91 9.57 29.8
玉甜999 5.8 11.5 35.1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将优良超甜玉米种子清洗，然后于40～45℃的温水中浸泡2.5～3.5h，再于32～35℃下完全浸没于营养液中，浸泡1～1.5h，接着于磷酸二氢钾溶液中浸泡1～3h，清洗烘干；并将种子于恒温培育箱内进行催芽处理，于自然环境中播种，开花期套袋自交，成熟期收种，挑选甜度高的种子为F1代种子；
S2、选择高产的玉米品种为母本，以F1代种子为父本，进行杂交，收获产量高、甜度高的F2代种子；
S3、将F2代种子进行S1中的清洗、浸泡、催芽处理，然后于自然环境中播种自交，连续自交4代，收获产量高、甜度高的F3代种子；
S4、将F3代种子为父本，F1中的亲本超甜玉米种子为母本，进行回交，收获产量高、甜度高的蔬果型超甜玉米新品系。
2.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，还包括以下步骤：将S4中父本F3代种子和母本超甜玉米种子杂交后得到的单株蔬果型超甜玉米进行自交，连续自交6代，直到得到产量高、甜度高、配合力高、性状稳定的蔬果型超甜玉米新品系。
3.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，所述S1中超甜玉米品种为京科甜179或者京科甜608号，S2中的高产玉米品种为龙高L2或者良玉99。
4.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，所述S1中清洗方式为在清洗剂中进行超声清洗，超声条件为：频率40～45kHz，时间15～20min；
其中，清洗剂为甘油、水和月桂醛按照1:1～1.2:20～22的质量比的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，所述S1中营养液由以下重量份的原料组成：酵母硒2～2.5份，硝酸钠3～4份，硝酸钙0.6～1份，硝酸钾0.3～0.6份，硫酸镁0.4～0.5份，EDTA-铁盐0.03～0.04份，硫酸锰0.016～0.018份，二氧化硅5.5～6份，水200～250份。
6.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，所述S1中催芽处理的具体条件为：温度25～35℃，湿度80～85％，时间6～8h。
7.根据权利要求1所述的一种蔬果型超甜杂交玉米育种方法，其特征在于，所述S1中磷酸二氢钾溶液的质量分数为0.15～0.25％。
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