CN113615570A - 一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法，使用具有抗穗腐病的玉米种质与普通玉米种质进行选育。本发明提高了普通玉米自交系的抗穗腐病的特性，同时，提高了普通玉米的品质特性，拓宽了普通玉米的遗传基础，丰富了普通玉米的类型，为培育抗穗腐病普通玉米奠定了基础。

Description

一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法

技术领域

本发明属于农业新品种选育技术领域，具体涉及一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法。

背景技术

玉米作为我国主要粮食作物，对我国粮食安全、农业供给侧结构性改革起着非常重要的作用。而黄淮海夏玉米区玉米种植面积大约1.8亿亩，产量7000万吨左右，是我国第二大玉米主产区。近年来，品种和气候等因素致使黄淮海夏玉米区穗腐病加重。穗腐病是一种世界性的病害，而且在国内不同的玉米主产区均有不同程度的发生，具有普遍性。在一般年份，其发病率为5-10％，严重年份可达30％～40％，感病品种的发病率达50％左右。

综上所述，随着对食品安全问题的普遍关注，食品安全、养殖业健康发展对玉米品质提出了更高的要求，急需选育抗穗腐病、产量高、抗倒伏的玉米优良品种。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法，本发明利用具有耐阴雨、抗穗腐病特点的印尼热带种质材料去改良选育普通玉米，既保留了普通玉米产量高、适应性广的特点，又增强了玉米品种的抗穗病的特性，应用前景广泛。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

(1)从印尼引进抗穗腐病、耐阴雨、抗倒性强的玉米种质资源NC001，并与需改良的普通玉米种质(适宜黄淮海气候的广适、高产玉米种质资源)组配杂交，得到遗传背景丰富的抗穗腐病玉米杂交果穗，印尼种质与普通玉米种质各占约50％遗传背景。

玉米种质资源NC001由印度尼西亚的可林娜赠送，由山东中农天泰种业有限公司保存。

(2)将杂交果穗的籽粒混合种植，进行自交，得到自交果穗，选留果穗大、结实性好的单穗脱粒；

(3)将选留的果穗籽粒种植后，用需改良的普通玉米种质进行回交，得到回交果穗，单穗脱粒，印尼种质约占25％遗传背景，普通玉米种质约占75％遗传背景，即保留了普通玉米种质的优良遗传基因，又增加了少量的印尼热带遗传基因；

(4)将选留的回交果穗籽粒种植后，继续自交，选择抗穗腐病、适应黄淮气候的优良植株，得到自交果穗，单穗脱粒；

(5)将选留的果穗籽粒按穗行种植，一半进行自交，果穗吐丝后采用花丝通道注射法注射玉米穗腐病病菌，进行接种鉴定，一半采用骨干系测配，进行田间配合力鉴定，根据接种鉴定及配合力鉴定的结果，选留抗穗腐病、配合力高的穗行的优良单穗；

(6)重复步骤(5)，再进行1次自交、接种鉴定及配合力鉴定，选留抗穗腐病、配合力高的玉米穗行的优良单穗；

(7)将选留的单穗籽粒，穗行种植，连续进行2代自交，选择抗穗腐病的优良单穗。

(8)将步骤(7)中选留的单穗，种成穗行，全部单株套袋自交，再进行1次接种鉴定，选择抗穗腐病优良穗行，混合脱粒，即可获得抗穗腐病的普通玉米材料。

在上述方案的基础上，步骤(1)所述的待改良的普通玉米种质为产量高、抗倒性好、抗穗病待改良的普通玉米自交系或杂交种。

本发明是利用印尼热带材料具有耐阴雨、抗穗粒腐病的特点改良选育普通玉米，提高了普通玉米抗穗病的特性。

与现有普通玉米自交系的选育技术相比，采用本发明选育出的普通玉米自交系具有如下优点：

1、提高了普通玉米自交系的抗穗腐病的特性：将印尼热带材料的耐阴雨、抗穗粒腐病的特性转入普通玉米，使得培育的普通玉米自交系抗穗病特性明显增强。

2、提高了普通玉米的品质特性：引进的印尼玉米材料与待改良的普通玉米杂交，使得培育的普通玉米自交系，品质明显改善，有利于食品安全的提升。

3、拓宽了普通玉米的遗传基础：本发明方法突破了利用热带玉米种质材料改良普通玉米种质材料的技术瓶颈，将热带玉米种质抗穗腐病的遗传基因转育至普通玉米中，丰富了普通玉米的类型，为培育抗穗腐病普通玉米奠定了基础。

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

“将普通玉米自交系选育成抗穗腐病、抗倒性强的玉米自交系”的具体步骤：

第一步:2013年5-9月，在临沂用引进的印尼热带材料(NC001)为父本、待改良普通玉米自交系(PC303)为母本，做杂交，得到遗传背景丰富的杂交果穗；

第二步：2013年10月-2014年3月，在海南将杂交果穗的籽粒混合种植进行自交，得到自交果穗，选留果穗大、结实性好的单穗脱粒；

第三步：2014年5-9月，在临沂，将选留的果穗籽粒种植后，用待改良普通玉米自交系(PC303)进行回交，得到回交果穗，单穗脱粒；

第四步，2014年10月-2015年3月，在海南将选留的回交果穗籽粒种植后，继续自交，选择抗穗腐病、植株长势旺、抗倒性强的植株，得到自交果穗，单穗脱粒；

第五步，2015年5-9月，在临沂将选留的果穗籽粒按穗行种植，每行40株，其中20株用于自交并于果穗吐丝后采用花丝通道注射法注射玉米穗腐病病菌，用于玉米穗腐病的接种鉴定；另外20株，采用骨干系进行测配。根据接种鉴定及配合力鉴定结果，选留抗穗腐病、配合力高、抗倒性强的优良穗行；

第六步，2015年10月-2016年9月，重复步骤五，在海南、临沂进行1次自交、接种鉴定及配合力鉴定，选择抗穗腐病、配合力高的优良穗行；

第七步，2016年10月至2017年9月，将选留的优良穗行，连续进行2代自交。

第八步，2017年10月至2018年3月，将第七步中选留的果穗，种成穗行，全部单株套袋自交，进行1次接种鉴定，选择抗穗腐病、抗倒性强的优良穗行，混合收获脱粒，即获得抗穗腐病、抗倒性强的普通玉米材料(NP2103)。

实施例2

“将普通玉米杂交种选育成抗穗腐病的玉米自交系”的具体步骤：

第一步：2013年5-9月，在临沂用从印尼引进的种质材料(NC001)为父本、待改良普通玉米天泰60号(Pc60/PcH42)为母本，做杂交，得到杂交果穗，单穗脱粒。

第二步：2013年10月-2014年3月，在海南将杂交果穗的籽粒混合种植进行自交，得到自交果穗，单穗脱粒，选留果穗大、结实性好的单穗脱粒；

第三步：2014年5-9月，在临沂，将选留的果穗籽粒种植后，用天泰60回交，选择抗穗腐病、植株长势旺的植株，得到回交果穗，单穗脱粒；

第四步，2014年10月-2015年3月，在海南将选留的回交果穗籽粒种植后，继续自交，选择抗穗腐病、植株长势旺的植株，得到自交果穗，单穗脱粒；

第五步，2015年5-9月，在临沂将选留的果穗籽粒按穗行种植，每行40株，其中20株用于自交并于果穗吐丝后采用花丝通道注射法注射玉米穗腐病病菌，用于玉米穗腐病的接种鉴定；另外20株，采用骨干系进行测配。根据接种鉴定及配合力鉴定结果，选留抗穗腐病、配合力高的优良穗行；

第六步，2015年10月-2016年9月，重复步骤五，在海南、临沂进行1次自交、接种鉴定及配合力鉴定，选择抗穗腐病、配合力高的优良穗行；

第七步，2016年10月至2017年9月，将选留的优良穗行，连续进行2代自交。

第八步，2017年10月至2018年3月，将第七步中选留的果穗，种成穗行，全部单株套袋自交，进行1次接种鉴定，选择抗穗腐病的优良穗行，混合收获脱粒，即获得抗穗腐病的普通玉米材料(NP2357)。

实施例3

普通玉米新品种选育方法

第一步：2018年5月-2018年9月，在临沂种植普通玉米自交系NP2103、NP2357各300株，与来源不同的100份普通玉米自交系组配200个玉米杂交组合，每个杂交组合杂交5穗，每个杂交组合单独脱粒并编号；

第二步：2019年5月-2018年9月在临沂、泰安，2019年5月-2020年9月在临沂、泰安、济南、菏泽、济宁、平度，将200个杂交组合的种子进行生态适应性及产量鉴定，经鉴定比较，TT011(NP2103/TF350)、TT135(NP2103/兰卡种质)、TT162(NP2357/兰卡种质)三个杂交组合表现优良，主要特征特性如下：

TT011叶鞘紫色，株型紧凑，平均株高260cm，穗位96cm，花药绿色，花丝浅紫色，空杆率1.1％。平均穗长18.3cm，穗粗4.9cm，秃尖0.5cm，穗行数16.7，行粒数35.4，百粒重33.5g。果穗筒型，红轴，籽粒半硬、黄色。经抗病鉴定：抗穗腐病。

TT135叶鞘紫色，株型紧凑，平均株高262cm，穗位97cm，花药浅紫色，花丝浅紫色，空杆率0.3％。平均穗长18.3cm，穗粗4.9cm，秃尖0.3cm，穗行数16.2，行粒数34.1，百粒重33.8g。果穗筒型，白轴，硬粒、黄色。经抗病鉴定：抗穗腐病。

TT162叶鞘深紫色，株型半紧凑，平均株高258cm，穗位94cm，花药浅紫色，花丝浅紫色，空杆率1.5％。平均穗长18.0cm，穗粗4.9cm，秃尖0.4cm，穗行数16.5，行粒数35.4，百粒重32.5g。果穗筒型，红轴，半硬粒、黄色。经抗病鉴定：抗穗腐病。

上述所选育的玉米自交系NP2103生育期90天左右，株型半紧凑，株高188cm，穗位高75cm，幼苗叶鞘浅紫色，成株茎叶绿色，花丝紫色，果穗白轴、籽粒黄色、硬粒型。穗长14.5厘米，穗粗4厘米，穗行数16行。

玉米自交系NP2357生育期90天左右，株型半紧凑，株高183cm，穗位高80cm，幼苗叶鞘浅紫色，成株茎叶淡绿色，花丝绿色，花药绿色，果穗红轴，籽粒黄色、硬粒型。穗长14cm，穗粗4厘米，穗行数16-18行。经抗病鉴定：抗穗腐病。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种选育抗穗腐病玉米自交系的方法，其特征在于，使用具有抗穗腐病的玉米种质与普通玉米种质进行选育。

2.根据权利要求1所述的选育抗穗腐病玉米自交系的方法，其特征在于，所述的普通玉米种质为气候适应性好、产量高的玉米种质。

3.根据权利要求2所述的选育抗穗腐病玉米自交系的方法，其特征在于，具体的方法如下：

(1)将具有抗穗腐病的玉米种质与普通玉米种质组配杂交，得到遗传背景丰富的抗穗腐病玉米杂交果穗；

(2)将杂交果穗的籽粒混合种植，进行自交，得到自交果穗，选留果穗大、结实性好的单穗脱粒；

(3)将选留的果穗籽粒种植后，用普通玉米种质进行回交，得到回交果穗，单穗脱粒；

(4)将选留的回交果穗籽粒种植后，继续自交，选择具有抗穗腐病、气候适应性好、产量高的优良植株，得到自交果穗，单穗脱粒；

(5)将选留的果穗籽粒按穗行种植，一半进行自交，果穗吐丝后采用花丝通道注射法注射玉米穗腐病病菌，进行接种鉴定，一半采用骨干系测配，进行田间配合力鉴定，根据接种鉴定及配合力鉴定的结果，选留抗穗腐病、配合力高的穗行的优良单穗；

(6)重复步骤(5)，再进行1次自交、接种鉴定及配合力鉴定，选留抗穗腐病、配合力高的玉米穗行的优良单穗；

(7)将选留的单穗籽粒，穗行种植，连续进行2代自交，选择抗穗腐病的优良单穗；

(8)将步骤(7)中选留的单穗，种成穗行，全部单株套袋自交，再进行1次接种鉴定，选择抗穗腐病优良穗行，混合脱粒，即可获得抗穗腐病的普通玉米材料。

4.根据权利要求3所述的选育抗穗腐病玉米自交系的方法，其特征在于，所述具有抗穗腐病的玉米种质是NC001。

5.根据权利要求3所述的选育抗穗腐病玉米自交系的方法，其特征在于，所述普通玉米种质为PC303或Pc60/PcH42。