鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質(zhì)改良與育種技術(shù)體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質(zhì)改良與育種技術(shù)體系。
【背景技術(shù)】
[0002]鮮食玉米是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)，近10年來(lái)面積與效益擴(kuò)大迅速。目前我國(guó)糯玉米、甜玉米、甜糯結(jié)合玉米面積已達(dá)117萬(wàn)ha左右，其中糯玉米66萬(wàn)ha左右，其中1/3籽粒用，2/3鮮食用，甜玉米44萬(wàn)ha左右，甜糯結(jié)合玉米達(dá)7萬(wàn)ha左右。鮮食玉米生產(chǎn)上需要常年種植均衡供應(yīng)市場(chǎng)，而粗縮病暴發(fā)會(huì)引起感病季節(jié)種植田塊絕收，一般發(fā)生年份會(huì)大幅度減產(chǎn)及降低商品率，威脅鮮食玉米高效農(nóng)業(yè)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。其它病害、倒伏等會(huì)大大降低品質(zhì)、衛(wèi)生指標(biāo)。目前我國(guó)鮮食玉米育種趨勢(shì)是以提高品質(zhì)為核心的提高多抗性與產(chǎn)量產(chǎn)值并行的目標(biāo)，輪回選擇的群體改良可達(dá)到多世代累加優(yōu)良性狀基因，淘汰不良基因的目的。
[0003]目前國(guó)內(nèi)鮮食糯玉米等育種上尚沒(méi)有統(tǒng)一的雜種優(yōu)勢(shì)群與雜優(yōu)模式，育種方法也從普通玉米回交轉(zhuǎn)育法，發(fā)展到利用普通玉米種質(zhì)雜交改良某一性狀基因，逐漸發(fā)展到利用糯、甜等鮮食玉米自交系相互改良的育種階段。這就要求在鮮食糯玉米等育種上能建立一個(gè)全國(guó)或世界范圍內(nèi)較為統(tǒng)一的雜種優(yōu)勢(shì)類群與雜種優(yōu)勢(shì)模式，以便各育種單位種質(zhì)的優(yōu)良特性能相互累積，而使種質(zhì)雜優(yōu)類群歸屬明確，以便種質(zhì)能進(jìn)一步改良，或加入歸屬明確的輪選群體進(jìn)一步累積優(yōu)良性狀基因，同時(shí)保持較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種效果好的鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質(zhì)改良與育種技術(shù)體系。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質(zhì)改良與育種技術(shù)體系，其特征是:包括下列步驟:
(1)選三群組配輪回選擇初始群體的優(yōu)良種質(zhì)與雜交種，根據(jù)育種系譜及分子標(biāo)記劃群結(jié)果，將種質(zhì)分成Τ、Η、0三群:將3類群種質(zhì)分別采用一母多父混粉雜交，然后將此種子分別種植在三個(gè)各0.5畝的隔離區(qū)，隔離區(qū)以空間距離不低于500米，或時(shí)間隔離不低于20天，得到輪選初始群體；
(2)抗性選擇:初始群體播種于玉米粗縮病、莖腐病易發(fā)病環(huán)境下，將感病株去雄或砍除淘汰；
(3)雙單倍體育種:利用上述三個(gè)群體，在大陸秋播或海南島以農(nóng)大高誘1號(hào)作父本種植隔離區(qū)1個(gè)，面積1.5-2畝，收獲三個(gè)群體去雄后授以誘導(dǎo)系花粉的種子，分別在三類群中逐粒挑選具有紫色粒頂、無(wú)色胚芽尖、凹陷三角形胚性狀的準(zhǔn)單倍體籽粒；將三群準(zhǔn)單倍體種子春季或海南種植自然加倍；
也能將三群準(zhǔn)單倍體種子種植在可逆境生態(tài)條件，可逆境生態(tài)條件不利于單倍體的自然加倍，自然加倍率5?10% ; (4)DH系測(cè)試:記錄DH系的株高、穗位高，自交授粉期、生育期，先按株高排序，從矮到高；矮、中、高桿中再?gòu)脑缰镣硎诜燮诨蛏谂判?，以登記種子；登記好的種子種植在75000-90000株/ha環(huán)境下選擇耐密抗倒性，輔以粗縮病、莖腐病、瘤黑粉的病蟲(chóng)害發(fā)生條件，選擇多抗性；同時(shí)還選擇矮桿、低穗位、早熟優(yōu)良株系；
(5)配合力測(cè)定:每三個(gè)群的DH系登記后種植1個(gè)隔離區(qū)，去雄，分別利用第一至三群最優(yōu)代表系作測(cè)驗(yàn)種測(cè)配，產(chǎn)生可供3?9個(gè)點(diǎn)抗逆性、農(nóng)藝特性、品質(zhì)產(chǎn)量配合力測(cè)試的種子；選擇3?9個(gè)生態(tài)各異試點(diǎn)種植，根據(jù)多點(diǎn)測(cè)試結(jié)果，選獲多抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒優(yōu)異DH系；或選獲具有單抗、高配、優(yōu)質(zhì)、抗倒性強(qiáng)的特征系；測(cè)配組合測(cè)試密度在50000-90000株/ha間分密度進(jìn)行，鑒定性狀包括鮮收或干收產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、倒伏、抗病性、品質(zhì)各性狀，以主要鑒定測(cè)試產(chǎn)量配合力、粗縮、莖腐、瘤黑粉的病害抗病性、抗倒性與耐密性、感觀與風(fēng)味品質(zhì)性狀的配合力效應(yīng)；根據(jù)產(chǎn)量配合力結(jié)果，將與原雜優(yōu)群有配合力且綜合性狀優(yōu)良的種質(zhì)系回歸其最適合雜優(yōu)群；
(6)DH系應(yīng)用于育種以及組配第二輪回原始群體:將抗逆性與品質(zhì)產(chǎn)量配合力優(yōu)良的DH系直接應(yīng)用于育種配組；同時(shí)將最優(yōu)良的以及優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒、產(chǎn)量配合力方面有特色的當(dāng)選DH系，進(jìn)行:1)相互雜交，繼續(xù)選擇聚合多個(gè)優(yōu)良性狀的自交系種質(zhì)；2)按三個(gè)類群分別混粉后形成新原初群體，將新原初群體收獲后混合分別種在三個(gè)隔離區(qū)，得到3個(gè)第二輪回初始群體；3)提升育種潛力后的群體，通過(guò)DH育種，所有DH系不作淘汰，一邊進(jìn)行分子標(biāo)記掃描，一邊進(jìn)行品質(zhì)，粗縮、莖腐、瘤黑粉的病蟲(chóng)害、抗倒性性狀多點(diǎn)鑒定，通過(guò)可重復(fù)性的聯(lián)合相關(guān)分析，供作品質(zhì)、抗性實(shí)用性分子標(biāo)記輔助選擇基礎(chǔ)研究遺傳分析群體的構(gòu)建，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分子標(biāo)記輔選實(shí)用化；
(7)將經(jīng)由多生態(tài)區(qū)自然與人工選擇或輪回選擇多年多點(diǎn)復(fù)合選擇后的多個(gè)返歸群體，結(jié)合本生態(tài)區(qū)多點(diǎn)多年復(fù)合選擇后的群體，通過(guò)隔離區(qū)充分混粉形成新的優(yōu)質(zhì)多抗廣適高產(chǎn)育種潛力再次得到提升的群體。
[0006]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
三群分類法適合當(dāng)前育種形勢(shì)。本發(fā)明以曾獲江蘇省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的“優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米種質(zhì)創(chuàng)新與應(yīng)用”成果的核心之一“通系5類群X衡白522類群”雜優(yōu)模式為基礎(chǔ)，首先建立通系5為核心的T群與衡白522為核心的Η群。再用與Τ、Η群有雜種優(yōu)勢(shì)的新種質(zhì)合成第三類群0群。通過(guò)測(cè)配與分子標(biāo)記輔助，將外單位育成的新種質(zhì)中與Τ、Η相關(guān)的種質(zhì)分別劃入Τ、Η群，無(wú)關(guān)者形成0群。
[0007]三群間具有雜種優(yōu)勢(shì)，易育成優(yōu)良品種。合成的Τ、Η、0三群，切合我國(guó)育種實(shí)際，三群間目前各具特色，Τ群行數(shù)較多、結(jié)實(shí)性好、淀粉黏度回生性好，Η群穗較長(zhǎng)、行數(shù)中等、粒重中上、甜度較高，而0群中以行數(shù)較多或多、粒重中上或上，再結(jié)合了國(guó)內(nèi)外與Τ、Η種質(zhì)無(wú)關(guān)的糯、甜、甜糯結(jié)合玉米系或雜交種等優(yōu)良資源，以選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)特高產(chǎn)綜合性狀優(yōu)良系為主攻方向的一類資源。ΤΧΗ為開(kāi)拓我國(guó)糯玉米產(chǎn)業(yè)化且在全國(guó)最廣泛推廣的蘇玉糯1號(hào)的雜優(yōu)模式，三群間血緣明確，易形成雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的組合。
[0008]三群分類法有利于吸收優(yōu)異資源加盟種質(zhì)改良群體計(jì)劃。如某團(tuán)隊(duì)育成了一個(gè)優(yōu)良雜交種，其雙親其中一親可進(jìn)入0群，另一與Τ、Η群遺傳距離較近者或農(nóng)藝性狀相似者可進(jìn)入其中之一，仍保持三群格局。
[0009]三群分類法有利于群間優(yōu)系的相互改良。育種實(shí)踐表明，玉米雜種優(yōu)勢(shì)群的形成與發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，無(wú)論窄基礎(chǔ)還是群體系改良基礎(chǔ)材料育種過(guò)程中，由于不斷打破連鎖與交換，不可避免地會(huì)出現(xiàn)兩尾分化的某些脫群優(yōu)系。將這些脫群優(yōu)系進(jìn)入其它二群之一，有利于雜種優(yōu)勢(shì)群的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，進(jìn)一步拓寬雜種優(yōu)勢(shì)群的遺傳基礎(chǔ)，為育種不斷動(dòng)態(tài)發(fā)掘優(yōu)異種質(zhì)。
[0010]通過(guò)DH系育種再經(jīng)過(guò)產(chǎn)量配合力測(cè)定，可將三群間遺傳距離拉大，育成更優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗逆的優(yōu)良品種。
[0011 ] 有意加入本種質(zhì)改良計(jì)劃部門間，可通過(guò)簽訂協(xié)議，促進(jìn)群體育種潛力遞增，并訂立群體或特征種質(zhì)互換共享協(xié)定。經(jīng)由多生態(tài)區(qū)自然與人工選擇或輪回選擇多年多點(diǎn)復(fù)合選擇的返歸群體，再通過(guò)隔離區(qū)充分混粉打破連鎖繼續(xù)自然選擇與人工選擇，可提高群體的優(yōu)質(zhì)多抗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適等育種潛力。
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0013]—種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質(zhì)改良與育種技術(shù)體系，包括下列步驟:
(1)確定種質(zhì):為達(dá)到鮮食玉米種質(zhì)育種潛能跨越式提升，選擇目前育種與生產(chǎn)上表現(xiàn)優(yōu)良的雜交種參與組配基礎(chǔ)群體。根據(jù)前育種試驗(yàn)結(jié)果，以及育種實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，決選三群組配輪回選擇初始群體的優(yōu)良種質(zhì)與雜交種。
[0014](2)根據(jù)育種系譜及分子標(biāo)記劃群結(jié)果，將種質(zhì)分成Τ、Η、0三群:T類群可以包括通系5、T361、W6等自交系12個(gè)及蘇試81301、超黑糯1號(hào)、美玉加甜糯16號(hào)、黑甜糯168、NK1203、米哥等糯、甜玉米雜交種23個(gè)，Η類群可以包括衡白522、T366、W31、W448等自交系13個(gè)及萬(wàn)糯2000、萬(wàn)糯6號(hào)、三北黑糯4號(hào)、佳彩甜糯、中農(nóng)甜410、斯達(dá)甜208等糯甜玉米23個(gè)，0類群可以包括BN2、糯515等優(yōu)系15個(gè)及渝糯930、丹糯2008、西星紅彩糯、彩玉追月、E13ZP07、西星甜玉4號(hào)等21個(gè)，分別通過(guò)將此35、36、36個(gè)自交系與雜交種混粉后再在各系上授粉2-3個(gè)(花期不同期時(shí)可分2-3次進(jìn)行)，收獲后混合分別種在三個(gè)各0.5畝的隔離區(qū)，隔離區(qū)以空間距離不低于500米，或時(shí)間隔離不低于20天，得到輪選初始群體。
[0015](3)抗性選擇:初始群體按75000株/ha左右密度種植在粗縮病易發(fā)的播期(如本省春播的4月15日