CN115245127B - 一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，属于植物育种技术领域，通过提密度、控株型、重抗性、缩熟期、压水分和保产量来获取籽粒直收玉米种质资源。采用本发明提供的获取籽粒直收玉米种质资源的方法，可大幅度提高选择准确性，提升育种效率。
Description
技术领域
本发明涉及植物育种技术领域，尤其涉及一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法。
背景技术
玉米已连续十年蝉联我国第一大作物，是重要的粮食、饲料、工业原料和能源作物，其产量丰欠对我国粮食安全有重要战略地位。
近年来，随着我国城镇化发展，农村劳动力向城镇转移，加速了农村土地流转的进程，农业规模化经营方兴未艾。由于劳动力减少和工费价格上涨，迫使农业生产机械化水平不断提升，有数据显示目前我国玉米机械播种率达80％，但机械收获率在70％左右，远远低于小麦接近100％和水稻80％的机收水平，仍处于较低水平，且以摘穗为主，虽极大地降低了劳动强度，但田间收穗后，仍需经过一段时间的自然晾晒和存储才能机械脱粒，期间受虫害、鼠害影响导致的损失3-5％，发生穗腐病造成的损失一般为5％左右，高的可达30％，同时产生的黄曲霉毒素等经常导致人畜中毒，且有高致癌性，严重影响了玉米品质。而美国等发达国家，在田间一次性通过机械完成摘穗、去苞叶和脱粒三大步骤，收获后将子粒烘干，即可入库，节省了很多中间环节，也减少了不必要的损失，同时节约了成本，提高了籽粒品质。所以发展玉米籽粒直收技术是今后一个时期玉米产业科技创新的主要方向之一。特别是在黄淮海夏播区，光热资源严重不足，培育适合机械化籽粒直收玉米新品种成为提高玉米全程机械化率的瓶颈技术。
根据国外和我国黑龙江、新疆等省的经验和刘忠诚等研究表明，适合机械化籽粒直收的玉米新品种一般具有早熟、耐密、抗逆、籽粒脱水快等特点。玉米作为单交种，品种特征特性来源于玉米自交系，所以研究形成籽粒直收玉米种质资源创新方法，可大幅度提高选择准确性，提升育种效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，可大幅度提高选择准确性，提升育种效率。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，通过提密度、控株型、重抗性、缩熟期、压水分和保产量来获取籽粒直收玉米种质资源；
所述提密度的标准包括：玉米自交系选系过程中S0-S2代的种植密度在 7500株/亩以上，S3-S6代及以后代的种植密度在8000株/亩以上；
所述控株型的标准包括：全株叶片小于19片，35<穗位高系数<45，穗上部茎叶夹角在45°以内；
所述重抗性的标准包括：淘汰倒伏、倒折的植株，常发病害的发病级别在5级以内；
所述缩熟期的标准包括：玉米出苗至成熟期的天数在95d以内；
所述压水分的标准包括：收获的玉米籽粒的含水量在25％以内；
所述保产量的标准包括：结实性：果穗秃尖在2cm以内，无花粒缺粒现象，结实面积占穗轴表面积的85％以上；果穗出籽率在88％以上；籽粒饱满度在2级以上。
优选的，所述穗位高系数的计算公式为：穗位高系数＝穗位高÷株高×100。
优选的，所述常发病害包括小斑病、弯胞菌叶斑病、褐斑病、锈病、茎腐病和穗腐病。
优选的，所述玉米出苗的标准包括：株高2cm。
优选的，成熟后5天收获玉米，收获后立即用凯特PM-8188谷物水分测量仪测定玉米籽粒的含水量。
优选的，所述果穗出籽率的计算公式为：果实出籽率＝(籽粒干重/果穗干重)×100％。
本发明的有益效果为：
本发明采用提高种植密度，增强选择压力，明确了株型、抗性、熟期、籽粒含水量、产量等选择标准，有效提高选择准确性，育成的自交系具有早熟、耐密、抗逆、籽粒脱水快、产量高等突出优点。
具体实施方式
本发明提供了一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，通过提密度、控株型、重抗性、缩熟期、压水分和保产量来获取籽粒直收玉米种质资源；
所述提密度的标准包括：玉米自交系选系过程中S0-S2代的种植密度在 7500株/亩以上，S3-S6代及以后代的种植密度在8000株/亩以上；
所述控株型的标准包括：全株叶片小于19片，35<穗位高系数<45，穗上部茎叶夹角在45°以内；
所述重抗性的标准包括：淘汰倒伏、倒折的植株，常发病害的发病级别在5级以内；
所述缩熟期的标准包括：玉米出苗至成熟期的天数在95d以内；
所述压水分的标准包括：收获的玉米籽粒的含水量在25％以内；
所述保产量的标准包括：结实性：果穗秃尖在2cm以内，无花粒缺粒现象，结实面积占穗轴表面积的85％以上；果穗出籽率在88％以上；籽粒饱满度在2级以上。
在本发明中，所述穗位高系数的计算公式优选为：穗位高系数＝穗位高÷株高×100。在本发明中，所述常发病害优选包括小斑病、弯胞菌叶斑病、褐斑病、锈病、茎腐病和穗腐病。在本发明中，所述玉米出苗的标准优选包括：株高2cm。本发明优选在成熟后5天收获玉米，收获后立即用凯特PM-8188 谷物水分测量仪测定玉米籽粒的含水量。在本发明中，所述果穗出籽率的计算公式为：果实出籽率＝(籽粒干重/果穗干重)×100％。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，通过提密度、控株型、重抗性、缩熟期、压水分和保产量来获取籽粒直收玉米种质资源：
一、提密度：
自交系选系过程中S0-S2代种植密度≥7500株/亩，S3-S6代及以后种植密度≥8000株/亩，加大环境胁迫，强化选择压力，使玉米自交系在人为逆境下，植株特性、抗逆性、丰产性等充分表达。提密度是籽粒直收玉米自交系选择的基础。
二、控株型：
整体株型选择植株较矮，穗下部节间短，穗上部节间长，叶片小而上冲，茎秆坚韧的单株或穗行。具体指标为：
1、全株叶片数＜19片；
2、35＜穗位高系数＜45，
穗位高系数＝穗位高÷株高×100；
3、穗上部茎叶夹角≦45°；
三、重抗性：
出现倒伏、倒折的单株或穗行一票否决，直接淘汰；抗病性重点关注黄淮海常发病害，主要有小斑病、弯胞菌叶斑病、褐斑病、锈病、茎腐病、穗腐病6种病害，按照玉米病害田间鉴定标准，6种病害发病级别均≦5级，达到中抗及以上，提高自交系的稳产性。
四、缩熟期：
早熟是籽粒直收玉米自交系必要性状，以生育期为衡量指标，即玉米出苗期到成熟期的天数。玉米幼苗出土约2cm的日期为出苗期，苞叶枯黄松散，籽粒乳线消失，基部出现黑层的日期为成熟期，选择生育期≦95天的单株或穗行。
五、压水分：
成熟后5天收获，收获后立即用凯特PM-8188谷物水分测量仪测定籽粒含水量，籽粒含水量≦25％的果穗入选。
六、保产量：
单株和穗行选择过程中，通过果穗性状来判断产量，主要指标有：
结实性：果穗秃尖≦2cm，且无花粒缺粒现象，结实面积占穗轴表面积＞ 85％；
出籽率：果穗出籽率≥88％，
出籽率＝(籽粒干重/果穗干重)×100％；
3、籽粒饱满度：籽粒饱满度≥2级。
实施例2
2010年夏组配选系组合(521×PH6WC)×521，2010年冬在海南种植S0代，种植密度7500株/亩，种植株数100株，调查结果显示(521×PH6WC)×521组合平均全株叶片数18片，株高232cm，穗位高91cm，穗位高系数39.22，穗上部茎叶夹角≦30°，无倒伏倒折，病害发病级别较轻，分别为小斑病3级、弯胞菌叶斑病3级、褐斑病5级、锈病3级、茎腐病3级、穗腐病3级，生育期90天，收获时籽粒含水量23.3％，结实好，无秃尖，出籽率90.1％，籽粒饱满度1级，符合实施例1的要求，遂将(521×PH6WC)×521确定为籽粒直收种质资源重点组合进行筛选。
2011年夏在衡水种植S1代，种植密度7500株/亩，种植株数2000株，使其充分分离，按照实施例1的方法进行筛选，最终237个果穗符合条件入选。
2011年冬在海南种植S2代，入选果穗每个种植1行，种植密度7500株/ 亩，按照实施例1的方法进行筛选，在优秀的穗行内选择优秀果穗，最终282 个果穗符合条件入选。
2012年夏在衡水种植S3代，入选果穗每个种植1行，种植密度8000株/ 亩，按照实施例1的方法进行筛选，在优秀的穗行内选择优秀果穗，最终261 个果穗符合条件入选。
2012年冬在海南种植S4代，重复S3代选择，最终233个果穗符合条件入选。
2013年冬在海南种植S5代，重复S3代选择，最终301个果穗符合条件入选。
2014年夏在衡水种植S6代，入选果穗每个种植1行，种植密度8000株/ 亩，穗行内已无分离，基本稳定，按照实施例1的方法对301个穗行整体平均进行筛选评价，最终141个穗行符合标准，可作为优秀的早熟、耐密、抗逆、籽粒脱水快种质资源利用。
2014年冬在海南以PH4CV和H92为测验种，对141个自交系(编号为 14H1-14H141)进行不完全双列杂交，2015年夏将获得的276个测交组合种成5米行长、4行区的小区，进行产量比较试验，调查生育期、抗逆性、产量性状等指标，结果14H103与测验种H92组配的杂交组合表现优异(详见表1)。
表1部分优秀杂交组合性状表
自交系14H103定名为H103，2018年将H103/H92杂交组合定名为衡玉 517参加黄淮海夏玉米区域试验，2018-2019年两年区试平均亩产670.5kg，较对照郑单958增产6.7％，2019年生产试验，平均亩产742.8kg，较对照郑单 958增产5.7％。于2020年通过审定，审定名称九衡517。另外140个自交系作为籽粒直收种质资源进一步鉴定利用和第二轮选择。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种获取籽粒直收玉米种质资源的方法，其特征在于，通过提密度、控株型、重抗性、缩熟期、压水分和保产量来获取籽粒直收玉米种质资源；
所述提密度的标准包括：玉米自交系选系过程中S0-S2代的种植密度在7500株/亩以上，S3-S6代及以后代的种植密度在8000株/亩以上；
所述控株型的标准包括：全株叶片小于19片，35<穗位高系数<45，穗上部茎叶夹角在45°以内；
所述重抗性的标准包括：淘汰倒伏、倒折的植株，常发病害的发病级别在5级以内；
所述缩熟期的标准包括：玉米出苗至成熟期的天数在95d以内；
所述压水分的标准包括：收获的玉米籽粒的含水量在25％以内；
所述保产量的标准包括：结实性：果穗秃尖在2cm以内，无花粒缺粒现象，结实面积占穗轴表面积的85％以上；果穗出籽率在88％以上；籽粒饱满度在2级以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述穗位高系数的计算公式为：穗位高系数＝穗位高÷株高×100。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常发病害包括小斑病、弯胞菌叶斑病、褐斑病、锈病、茎腐病和穗腐病。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玉米出苗的标准包括：株高2cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，成熟后5天收获玉米，收获后立即用凯特PM-8188谷物水分测量仪测定玉米籽粒的含水量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述果穗出籽率的计算公式为：果实出籽率＝(籽粒干重/果穗干重)×100％。
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