本發(fā)明屬玉米育種技術領域，具體涉及尼龍網作為隔離材料在玉米和玉米近緣野生種育種上的用途；還涉及一種尼龍網袋和一種尼龍網室，以及利用尼龍網袋或尼龍網室進行玉米或玉米近緣野生種自交或雜交的方法。

背景技術：

玉米(zeamaysl.)是最早利用雜種優(yōu)勢的作物之一，通過自交培育自交系，再利用不同自交系組配成雜交種是玉米育種的基本方法。因此，自交是玉米育種的重要技術手段。玉米是典型的雌雄同株異花授粉植物，雄穗著生于植株頂端，雌穗著生于莖稈中部莖節(jié)上，其異花授粉率為95％以上。為了避免混雜其它來源的花粉，玉米自交時通常采用人工套袋方法隔離其它來源的花粉，以便獲得自交種子。通常的人工套袋方法是：在當選植株的雌穗即將吐絲而未吐絲時，用硫酸鈉紙袋將雌穗套上；在授粉的前一天，用較大的硫酸鈉紙袋或牛皮紙袋把同一植株的雄穗套上，其目的主要是起隔離作用，避免其他植株花粉污染；在雄穗套袋后的次日上午，用套在雄穗上的紙袋收集新鮮花粉，迅速授于同株的雌穗花絲上，并立即將已授粉的雌穗套袋隔離。上述人工套袋方法存在的主要問題：(1)如果對雌穗授粉時期選取不當，會導致結實率低；(2)如果授粉時操作不規(guī)范很容易造成花粉混雜授粉現象；(3)操作繁瑣，費工費時；(4)紙袋難固定，風吹時易脫落；(5)如果下雨，紙袋易被打濕而且不透氣，會影響花粉的質量，進而影響授粉效果；(6)紙袋通常只能使用2～3次，不能多次重復利用，存在浪費及成本高的問題。玉米近緣野生種的自交問題更為突出。

與玉米相比，玉米近緣野生種在植株形態(tài)和穗部形態(tài)上都存在較大差異。如玉米近緣野生種植株廣泛存在分蘗現象，分蘗個數有時超過40個，單個植株存在多個雄穗；另外，玉米近緣野生種的雌穗多節(jié)位著生，雌穗小且多個穗簇生在一起，單穗籽粒數6～12粒，生長在葉腋內部，常常吐絲時簇生的穗還沒有伸出。因此，玉米近緣野生種自交時，存在不易套袋，套袋不穩(wěn)和套袋不嚴易于串粉等問題，而且獲得的自交種子較少。

在玉米育種中，還經常需要繁殖玉米自交系或者少量配制玉米雜交種，由于玉米的異花授粉特性，通常采用空間隔離或高稈作物隔離的方法設置隔離區(qū)，這種方法存在找尋合適的隔離區(qū)比較困難，土地浪費較大，且隔離難以徹底等問題，也是一個亟需解決的問題。

轉基因玉米試驗中需要嚴格的隔離條件，但是由于玉米異花授粉的特性，以及玉米的花粉量大，容易隨風飄散到較遠的距離，因而比較容易造成外來基因的污染。

尼龍(nylon)網是以尼龍絲、錦綸絲、滌綸絲、納綸絲等化學纖維為原料，經絲網機械加工而成的化纖編織網，尼龍網是這些化纖編織網的總稱。尼龍網具有韌性高、彈性好、耐腐蝕、耐油、耐水、耐磨、耐高溫、耐候性等特點；還具有絕緣性好、潤滑系數低等特性。尼龍網廣泛用于工業(yè)過濾、石油、化工、印刷、漁業(yè)捕撈等行業(yè)。尼龍網在農業(yè)上主要應用于植物遮陽、種子包裝、浸種、防蟲、防果蠅、防鳥和家禽養(yǎng)殖等。專利《野生煙草種子繁殖網室》(申請?zhí)枮椋?010201695518)公開了一種尼龍網室和一種收種編織網，但是其尼龍網室的網眼密度為40～60目，其孔徑遠遠大于煙草花粉粒直徑和玉米花粉粒直徑，其主要用于防蟲，對花粉的隔離作用較差。

經檢索，沒有發(fā)現尼龍網作為隔離材料在玉米和玉米近緣野生種育種上應用的報道。

技術實現要素：

針對目前玉米和玉米近緣屬種人工授粉上存在的操作復雜、結實率低、易混雜、成本高等問題，本發(fā)明目的在于提供尼龍網作為隔離材料在玉米或玉米近緣野生種育種上的應用。

本發(fā)明另一目的在于提供一種尼龍網袋。

本發(fā)明第三目的在于提供上述尼龍網袋在玉米或玉米近緣野生種自交上的應用。

本發(fā)明第四目的在于提供利用上述尼龍網袋進行玉米或玉米近緣野生種自交的方法。

本發(fā)明第五目的在于提供一種尼龍網室。

本發(fā)明第六目的在于提供上述尼龍網室作為隔離區(qū)在玉米育種上的應用。

本發(fā)明第七目的在于提供上述尼龍網室在玉米自交系繁殖上的用途。

本發(fā)明第八目的在于提供利用上述尼龍網室繁殖玉米自交系的方法。

本發(fā)明第九目的在于提供上述尼龍網室在配制玉米雜交組合上的用途。

本發(fā)明第十目的在于提供利用上述尼龍網室配制玉米雜交種的方法。

本發(fā)明第十一目的在于提供上述尼龍網室在轉基因玉米材料試驗上的應用。

本發(fā)明第十二目的在于提供利用上述尼龍網室進行轉基因玉米試驗的方法。

為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明提供了尼龍網作為隔離材料在玉米(zeamaysl.)或玉米近緣野生種育種上的應用。

所述的尼龍網是由尼龍(或稱錦綸，英文為nylon)單絲或雙絲編織而成，尼龍的學名為聚酰氨纖維(polyamidefibre)。

所述的尼龍網的孔徑為38～53μm；或網眼密度為300～420目。

所述的玉米近緣野生種是指二倍體多年生類玉米(zeadiploperennis)、繁茂類玉米種(zealuxurians)、墨西哥類玉米(zeamexicana)、小穎類玉米(zeaparviglumis)、尼加拉瓜類玉米(zeanicaraguensis)、四倍體多年生類玉米(zeaperennis)、委委特南戈類玉米(zeahuehuetenangensis)或摩擦禾(tripsacumdactyloides)等。

本發(fā)明還提供了一種尼龍網袋，所述的尼龍網袋的長度為1.0～1.8m，寬度為0.5～1.2m；其中尼龍網的網眼孔徑為38～53μm；或網眼密度為300～420目。

玉米(zeamaysl.)花粉粒的直徑約為94.15～118.83μm，平均106.14±4.68μm；玉米近緣野生種花粉粒的直徑約為65.00～95.00μm，平均85.11±3.04μm。所述的尼龍網的孔徑小于玉米或玉米近緣野生種花粉粒的直徑。

上述尼龍網袋的大小為能夠把玉米植株或玉米近緣野生種植株的雌穗以上部分套入尼龍網袋中。

上述尼龍網袋，其袋體周圍除袋口外都是縫合的。

本發(fā)明還提供了上述尼龍網袋在玉米(zeamaysl.)或玉米近緣野生種育種上的應用。

所述的玉米近緣野生種是指二倍體多年生類玉米(zeadiploperennis)、繁茂類玉米種(zealuxurians)、墨西哥類玉米(zeamexicana)、小穎類玉米(zeaparviglumis)、尼加拉瓜類玉米(zeanicaraguensis)、四倍體多年生類玉米(zeaperennis)、委委特南戈類玉米(zeahuehuetenangensis)或摩擦禾(tripsacumdactyloides)等。

本發(fā)明還提供了一種尼龍網袋自交工具，包括上述尼龍網袋1，在尼龍網袋1的袋口縫制有繩子2，在尼龍網袋1的底部兩角固定有繩子3，尼龍網袋1的底部通過繩子3固定于橫梁4上，橫梁4的兩端通過扣件6a和6b分別固定于立柱5a和立柱5b上，立柱5a和立柱5b固定于地上；其中橫梁4距地面垂直高度為2～3米。

上述尼龍網袋自交工具中所述的尼龍網袋的長度為1.0～1.8m，寬度為0.5～1.2m；其尼龍網的孔徑為38～53μm，或網眼密度為300～420目。

上述尼龍網袋自交工具中所述的橫梁或立柱的材質為鋼管或鐵管等。

上述尼龍網袋自交工具中將尼龍網袋的底部固定于橫梁上的目的之一是不讓尼龍網袋底部壓到雄穗，以免影響雄穗的發(fā)育；另一目的是起到固定玉米或玉米近緣野生種植株的作用，避免玉米或玉米近緣野生種植株的倒伏。

上述尼龍網袋自交工具在玉米或玉米近緣野生種自交上的應用。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網袋進行玉米或玉米近緣野生種植物自交的方法，包括在玉米或玉米近緣野生種的雌穗吐絲前，將上述尼龍網袋自交工具中的尼龍網袋的袋口從上向下套在玉米或玉米近緣野生種植株上，尼龍網袋的袋口通過繩子固定在玉米或玉米近緣野生種植株的莖稈上，袋口固定的位置位于雌穗下方；在散粉期拍打尼龍網袋或搖晃植株即可。

本發(fā)明還提供了一種尼龍網室，所述的尼龍網室包括框架結構，在框架結構外蒙有孔徑大小為38～53μm(或網眼密度為300～420目)的尼龍網；所述的框架結構由鋼管和連接件組成，所述的鋼管包括4個鋼管立柱，4個鋼管立柱通過連接件與4個鋼管橫梁分別進行連接，4個鋼管立柱固定于地上；所述的尼龍網由頂部尼龍網和四周尼龍網組成；在四周尼龍網的一個側面設置一個側門，側門兩側的尼龍網采用相應的紐扣式連接，或拉鏈式連接；所述的尼龍網室的高度為1.8～3.0米。

上述尼龍網室的高度應高于玉米植株的高度和人的身高，目的是使玉米或玉米近緣野生種的生長發(fā)育和授粉等不受影響，且便于人工操作。

上述尼龍網室中所述的四周尼龍網的底部位置可以為接觸地面，或者為地面以上，且低于最低位雌穗下方20～30cm的位置。

所述的尼龍網室的長度和寬度根據隔離區(qū)大小按照實際需要設置。

上述尼龍網室中設置側門的目的在于方便育種者進出，同時要保證封閉性好，以免外來花粉進入。

本發(fā)明還提供了上述尼龍網室作為隔離區(qū)在玉米(zeamaysl.)自交系繁殖上的應用。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網室繁殖玉米自交系的方法，包括將玉米自交系種植于上述尼龍網室中；或者在玉米自交系苗期或雌穗吐絲前，在玉米自交系種植區(qū)域設置上述尼龍網室；在散粉期自由授粉即可。

本發(fā)明還提供了上述尼龍網室在配制玉米雜交組合上的應用。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網室配制玉米雜交組合的方法，包括在一母多父的情況下，將母本自交系種植于上述尼龍網室內，或者在母本自交系苗期或吐絲前在母本自交系種植區(qū)域設置上述尼龍網室；在散粉前將母本自交系人工去雄，并分別采集不同父本自交系的花粉給母本自交系授粉，并作標記；成熟時分別收獲果穗。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網室配制玉米雜交組合的方法，包括在一父多母的情況下，在上述尼龍網室內順序種植不同的母本自交系，并且每間隔4～6行母本自交系種植1行父本自交系；或者在苗期或最早的母本自交系吐絲前，在母本自交系的種植區(qū)域上設置上述尼龍網室；在散粉前將母本自交系人工去雄，父本自交系自由授粉，成熟時收獲母本自交系上的果穗，并作標記。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網室繁殖玉米單交種的方法，在上述尼龍網室內將父、母本自交系按照父母本行比為1:4～6的比例間隔種植；或者在苗期或母本自交系吐絲前，在間隔種植的父母自交系種植區(qū)域設置上述尼龍網室；在散粉前將母本自交系人工去雄，父本自交系自由授粉，成熟時收獲母本植株上的果穗，即得玉米單交種種子。

本發(fā)明還提供了上述尼龍網室在轉基因玉米材料試驗上的應用。

本發(fā)明還提供了利用上述尼龍網室進行轉基因玉米材料試驗的方法，將轉基因玉米材料種植于上述尼龍網室中，在散粉期進行人工或自然授粉，成熟時收獲果穗。

與現有技術相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果：(1)、本發(fā)明尼龍網袋或尼龍網室的材質為尼龍網，透光性和透氣性好，對玉米的生長發(fā)育沒有影響；另外，網袋的大小能夠把玉米植株的雌穗以上部分套入網袋中，并不損傷玉米葉片。(2)、本發(fā)明所用的尼龍網能完全隔離外源玉米花粉，不會造成外源花粉污染。(3)、本發(fā)明尼龍網袋或尼龍網室結構簡單，使用方便，隔離效果好。(4)、本發(fā)明利用尼龍網袋進行玉米近緣野生種自交的方法比傳統(tǒng)的一次性的人工授粉方法結實率顯著提高，主要是由于外界晃動或者風吹的原因，花粉可以持續(xù)的掉下來給雌穗花絲授粉，因此其結實率顯著提高。(5)、本發(fā)明利用尼龍網袋進行自交的方法可以在雌穗吐絲之前較早的時候將尼龍網袋套在玉米或者玉米近緣野生種植株上，不需要像傳統(tǒng)的人工套袋授粉那樣觀察玉米植株雌穗吐絲或雄穗散粉情況，省時，省力，大大降低了人工成本。(6)、玉米近緣野生種由于雌穗很多且小，各雌穗間發(fā)育不一致，普通的人工套袋方法工作量大、結實率低，使用本發(fā)明尼龍網袋方便省力、且結實率高。(7)、本發(fā)明尼龍網袋可以重復利用，節(jié)約了資源，也減少了對環(huán)境的污染，降低了材料成本。(8)、本發(fā)明尼龍網室不受時間、地點限制，隨時隨地可以根據需要設置，且可以重復使用，也可以工廠化生產，育種效率顯著提高。(9)、本發(fā)明尼龍網室為轉基因材料試驗提供了很好的隔離工具，簡單而高效，且不受時間、地點限制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明尼龍網袋示意圖。

圖2為本發(fā)明尼龍網袋自交工具示意圖；其中1為尼龍網袋，2為繩子，3為繩子，4為橫梁，5a和5b為立柱，6a和6b為扣件。

圖3為本發(fā)明尼龍網室示意圖；其中a為鋼管立柱，b為鋼管橫梁，c為頂部尼龍網，d為四周尼龍網，e為側門，f為連接件。

具體實施方式

實施例1不同網眼密度的尼龍網隔離花粉效果試驗

(一)、試驗材料：

1、供試玉米自交系共3個，分別是rp125、18-599和sau08-641，皆由四川農業(yè)大學玉米研究所選育，種子由四川農業(yè)大學玉米研究所提供。

2、尼龍網的規(guī)格(尼龍網購自臺州雄鼎篩網有限公司)：網眼密度分別為120目(孔徑：125μm)、200目(孔徑：75μm)、300目(孔徑：48μm)或400目(孔徑：37μm)。

(二)尼龍網袋的制作

本試驗所用的尼龍網的網眼密度分別為120目、200目、300目和400目。為了避免花粉進入，采用縫紉機將尼龍網雙線包邊縫制成頂部開口的尼龍網袋，尼龍網袋的寬度為0.15米，長度為0.4米。

(三)試驗方法：

本試驗在四川農業(yè)大學雅安多營玉米育種基地進行。每個自交系種植4行，每行14株。在玉米植株雌穗吐絲前，隨機選取生長發(fā)育良好正常的植株，分別用網眼密度為120目、200目、300目或400目共4種規(guī)格，每種規(guī)格的的尼龍網袋分別對每個自交系的5個雌穗進行套袋，袋口用繩子扎緊；待雌穗吐絲后，用紙袋收集外源玉米花粉，然后在套在雌穗上的尼龍網袋外面的上方位置對花絲位置大量撒玉米花粉；待玉米授粉40天后收獲果穗，分別統(tǒng)計結實粒數。

表1不同網眼密度的尼龍網隔離玉米花粉效果試驗結果

結果(見表1)當尼龍網的網眼密度為120目時，單株平均結實為13.2～15.6粒，隔離效果最差；當尼龍網袋網眼密度為200目時，單株平均結實為2.8～4.0粒，隔離效果較差；當尼龍網袋網眼密度為300目和400目時，單株結實籽粒數均為0，隔離效果最好，可以完全隔離外源玉米花粉。上述結果說明當尼龍網的網眼密度高于300目(孔徑小于53μm)時，尼龍網能完全隔離外源玉米花粉，可以作為隔離材料在玉米育種中應用。

實施例2利用本發(fā)明尼龍網袋進行玉米自交的效果對比試驗。

(一)試驗材料：

(1)、供試玉米自交系3個，分別為rp125、18-599和sau08-641，3個自交系由四川農業(yè)大學玉米研究所提供。

(2)、規(guī)格為300目的尼龍網袋45個，硫酸鈉紙袋90個。

(二)尼龍網袋和尼龍網袋自交工具的制作

(1)尼龍網袋的制作：取網眼密度為300目的尼龍網，按照尼龍網袋的寬度為1.2米，長度為1.8米進行裁剪，將邊緣對齊，以0.5～1.0厘米的寬帶折疊兩次，然后采用縫紉機縫制，并將一端縫制為袋口，即得本發(fā)明尼龍網袋(見圖1)。

(2)本發(fā)明尼龍網袋自交工具的制作：先將立柱5a和立柱5b固定于地上，所謂固定可插入地中或通過水泥底座固定；將橫梁4的一端通過扣件6a固定于立柱5a上，另一端通過扣件6b固定于立柱5b上，橫梁4距離地面的垂直高度為2～3米，將尼龍網袋1的底部兩角綁上或縫制繩子3，繩子3的兩端綁在橫梁4上，尼龍網袋1的袋口上縫制綁繩2，即得本發(fā)明尼龍網袋自交工具(見圖2)。上述立柱5a、立柱5b為建筑用的鋼管，6a和6b為建筑用的扣件。

(三)試驗方法：

(1)本試驗在四川農業(yè)大學雅安多營玉米育種基地進行。試驗設計為rp125、18-599和sau08-641共3個玉米自交系，分別種植2行，每行14株，分兩組進行試驗，一組采用本發(fā)明尼龍網袋自交工具(見圖2)進行自交，在玉米雌穗吐絲之前，將尼龍網袋1的袋口從上向下套于玉米植株上，袋口位于雌穗下方，并用繩子2固定于玉米植株上；當雄穗開始散粉，雌穗也開始吐絲時，定期搖晃玉米植株。另一組采用普通的人工套袋方法進行自交，在試驗植株的雌穗即將吐絲而未吐絲時，用硫酸鈉紙袋將雌穗套上；當雌穗吐絲后，且雄穗開始散粉后，于授粉的前一天上午露水干燥以前，采用較大的硫酸鈉紙袋把雄花套上，利用回形針固定。在雄穗套袋后的次日上午，在露水干燥后，用套在雄穗上的紙袋收集新鮮花粉，迅速授于同株的雌穗花絲上，并立即把已授粉的雌穗套袋防止串粉。待玉米植株授粉后40天，收獲果穗，分別統(tǒng)計結實籽粒數。

表2利用不同自交方法玉米自交系結實對比試驗結果

結果(見表2)利用本發(fā)明尼龍網袋自交工具進行自交所得的平均結實籽粒數都顯著高于傳統(tǒng)的人工套袋授粉方法所得的平均結實籽粒數。說明利用本發(fā)明利用尼龍網袋比紙袋的授粉效果好，能夠顯著提高玉米的結實率；而且操作簡單，省時省力，成本低。

實施例3利用尼龍網袋進行玉米近緣野生種自交效果對比試驗

(一)試驗材料：

(1)、供試玉米近緣野生種為墨西哥類玉米亞種(zeamexicana)3個，分別為z1、z2和z3，該材料由四川農業(yè)大學玉米研究所提供。

(2)、規(guī)格為300目的尼龍網袋15個，硫酸鈉紙袋60個。

(二)尼龍網袋自交工具的制作(同實施例2)。

(三)試驗方法(同實施例2)。

表3玉米近緣野生種不同自交方法結實對比試驗結果

結果(見表3)利用本發(fā)明尼龍網袋自交工具對墨西哥類玉米進行自交，其單株平均結實籽粒數都顯著高于傳統(tǒng)的人工套袋授粉方法。說明利用本發(fā)明利用尼龍網袋自交工具比傳統(tǒng)的紙袋授粉效果好，能夠顯著提高玉米近緣野生種的自交結實率；而且操作簡單，省時省力，成本低。

實施例4利用本發(fā)明尼龍網室進行玉米自交的對比試驗

(一)、試驗材料：

1、供試玉米自交系共3個，分別是rp125、18-599和sau08-641，由四川農業(yè)大學玉米研究所選育，種子均由四川農業(yè)大學玉米研究所提供。

(二)尼龍網室的搭建

尼龍網室(見圖3)采用鋼管等材料搭建，以鋼管為框架，首先將4根鋼管立柱a(4個立柱可分別編號a1、a2、a3和a4)插入地下40厘米左右；然后使用4根鋼管橫梁b(4個橫梁可分別編號為b1、b2、b3和b4)，分別將頂部連接，交叉處采用鋼管扣件f固定。在框架外覆蓋頂部尼龍網c和四周尼龍網d(c和d可縫制在一起成尼龍網罩)，在四周尼龍網的一個側面設置一個側門e，采用1.5米拉鏈留門進出，為了有效防止花粉進入，尼龍網布延伸30厘米遮擋拉鏈。其中覆蓋在鋼架外部的尼龍網的網眼密度規(guī)格分別為120目、200目、300目或400目。本試驗尼龍網室的高度為2.5米，寬度為3.5米，長度為5.0米。分別按照框架的長、寬、高的尺寸，增加10厘米，將不同網眼密度的尼龍網布縫制成尼龍網罩。

(三)試驗方法：

田間試驗在四川農業(yè)大學雅安多營玉米育種基地進行。平行種植三廂，每廂每個自交系種植2行，每行14株，重復4次。當進入開花期，選擇中間廂植株分別搭建網眼密度為120目、200目、300目或400目，共4種不同規(guī)格的尼龍網室。在雌穗長出以前完成，采用帶葉去雄法除出玉米雄穗。待玉米授粉40天后收獲尼龍網室內的果穗，隨機選取10個果穗，分別統(tǒng)計結實粒數。

表4不同規(guī)格尼龍網室隔離玉米外源花粉效果試驗結果

結果(見表4)當尼龍網室網眼密度為120目時，單株平均結實為11.7～14.6粒，隔離效果最差；尼龍網室網眼密度為200目時，單株平均結實為3.7～4.6粒，隔離效果較差；尼龍網室網眼密度為300目和400目時，單株平均結實籽粒均為0，隔離效果最好，可以完全隔離外源玉米花粉。上述結果說明尼龍網室網眼密度高于300目(孔徑小于53μm)，能完全隔離外源玉米花粉，可以作為隔離區(qū)在玉米自交系繁殖、雜交組合組配、玉米雜交種繁殖、轉基因材料試驗等玉米育種中應用。