本發(fā)明具體涉及一種高抗逆甜玉米品種的選育方法,屬于玉米抗逆境育種技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
干旱脅迫常常影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,造成作物嚴(yán)重減產(chǎn),干旱對(duì)農(nóng)作物造成的損失在所有非生物脅迫中占首位。玉米是我國(guó)的第三大糧食作物,又是需水較多,對(duì)水分脅迫比較敏感的作物,干旱是影響玉米產(chǎn)量的重要限制因素,一般可使玉米減產(chǎn)20-30%。玉米低溫冷害是我國(guó)北方玉米產(chǎn)區(qū)的主要?dú)庀鬄?zāi)害,也是許多國(guó)家和地區(qū)普遍性的嚴(yán)重災(zāi)害,已成為限制玉米產(chǎn)量水平提高的主要環(huán)境因子之一。我國(guó)東北地區(qū)平均3-4 年就會(huì)遭受一次冷害,在低溫冷害嚴(yán)重年份,玉米減產(chǎn)可達(dá) 20% 以上;開展玉米耐寒性研究,通過遺傳改良培育耐寒玉米品種,是保證東北春玉米區(qū)糧食安全生產(chǎn)的有效途徑之一。我國(guó)土地鹽堿化趨勢(shì)嚴(yán)重,造成大面積土地?zé)o法種植作物,玉米在苗期對(duì)鹽分中度敏感,耐鹽能力比較低,無法在鹽堿化土地上種植。篩選耐鹽堿玉米品種,是有效利用鹽堿化土地資源,保證糧食安全的一個(gè)重要育種方向。甜玉米作為玉米屬的一個(gè)亞種,起源于美洲大陸,甜玉米子粒乳熟期含糖量高,其乳熟期子粒中富含水溶性多糖、蛋白質(zhì)、多種游離氨基酸、維生素等,也稱作果蔬型玉米,以其獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞;而那些皮薄無渣、口感甜脆可以生吃的優(yōu)質(zhì)甜玉米也稱作水果玉米。隨著我國(guó)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整,在我國(guó)大力發(fā)展甜玉米產(chǎn)業(yè)將有重要意義及廣闊前景。隨著市場(chǎng)需求的不斷增加,全國(guó)越來越多的科研單位和企業(yè)投入到甜玉米發(fā)展中,甜玉米品種不斷涌現(xiàn),種植面積也逐漸增大,目前已經(jīng)成為亞洲第一大甜玉米生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。減少寒、旱和鹽堿化對(duì)玉米產(chǎn)量的影響,以采用抗逆品種為最經(jīng)濟(jì)有效的措施。然而,我國(guó)抗逆種質(zhì)資源匱乏,抗逆甜玉米種質(zhì)資源少,能抗多種逆境的甜玉米品種則鮮見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高抗逆甜玉米品種的選育方法,從而大大提高甜玉米品種的抗逆性。
本發(fā)明以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)甜玉米品種、抗寒玉米品種、抗旱玉米品種、耐鹽堿玉米品種為親本,通過雜交、復(fù)交聚合,并經(jīng)多代的種子甜度、抗逆性鑒定篩選,育成能同時(shí)抗寒、抗旱、耐鹽堿、甜度高、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗逆甜玉米品種。該品種具有優(yōu)異的農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀,種植高抗逆甜玉米品種能大大提高玉米對(duì)不利環(huán)境因素的適應(yīng)性,減少逆境造成的損失,增加產(chǎn)量。
為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
1)親本選擇:甜玉米品種魯甜玉1號(hào)或魯甜玉2號(hào)(P0),抗寒玉米品種承18(劉漢梅,玉米抗寒基因的克隆與表達(dá)研究,玉米科學(xué),2007, 15(2))(P1),抗旱玉米品種天泰16或農(nóng)大81(徐蕊,高產(chǎn)抗旱玉米品種選擇評(píng)價(jià)方法研究,干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2009, 27(2))(P2),耐鹽堿玉米品種魯單818或承玉10(孫浩,夏玉米品種鹽堿脅迫耐受能力評(píng)價(jià),玉米科學(xué),2016,24(1))(P3);
2)雜交配組及選育方法:
a.以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3,得3個(gè)雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3表示;
b.種植F1-P1、F1-P2、F1-P3各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3,分別種植F2代種子,每個(gè)組合種植60-70株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,每個(gè)組合只鑒定其相應(yīng)抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗逆、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株各5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,每個(gè)組合分別挑選甜度高的種子20-30粒,得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3;
c.種植F3-P1、F3-P2、F3-P3,開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P1/F3-P3,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13表示;
d.種植F1-P12、F1-P13種子各10株,開花期作雜交F1-P12/F1-P13,得復(fù)交F1,以F1-P123表示;
e.種植F1-P123 30-40株,套袋自交得F2-P123,種植F2-P123 200-250株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株5-7個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子30-40粒,得F3代種子F3-P123;
f.種植F3-P123 30-35株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3-5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子30-40粒,得F4代種子F4-P123;
g.種植F4-P123 30株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子20-30粒,得F5代種子F5-P123;
h.種植F5-P123 20株,成熟期從中挑選株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株2-3個(gè)套袋自交,即育成株葉形態(tài)、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗3種逆境的甜玉米品種。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的效果在于分別把抗旱、抗寒、耐鹽堿抗源基因通過雜交、復(fù)交育種方法聚合導(dǎo)入高產(chǎn)甜玉米品種中,育成株葉形態(tài)、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗3種逆境的甜玉米品種。該高抗逆甜玉米品種產(chǎn)量高,抗逆性好,能同時(shí)抗3種逆境,每畝比普通甜玉米品種增加產(chǎn)量25-30%,每畝可增加經(jīng)濟(jì)效益280-320元。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
1)親本選擇:甜玉米品種魯甜玉1號(hào)(P0),抗寒玉米品種承18(P1),抗旱玉米品種天泰16(P2),耐鹽堿玉米品種魯單818(P3);
2)雜交配組及選育方法:
a.以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3,得3個(gè)雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3表示;
b.種植F1-P1、F1-P2、F1-P3各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3,分別種植F2代種子,每個(gè)組合種植60株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,每個(gè)組合只鑒定其相應(yīng)抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗逆、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株各5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,每個(gè)組合分別挑選甜度高的種子20粒,得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3;
c.種植F3-P1、F3-P2、F3-P3,開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P1/F3-P3,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13表示;
d.種植F1-P12、F1-P13種子各10株,開花期作雜交F1-P12/F1-P13,得復(fù)交F1,以F1-P123表示;
e.種植F1-P123 30株,套袋自交得F2-P123,種植F2-P123 200株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子30粒,得F3代種子F3-P123;
f.種植F3-P123 30株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子30粒,得F4代種子F4-P123;
g.種植F4-P123 30株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子20粒,得F5代種子F5-P123;
h.種植F5-P123 20株,成熟期從中挑選株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株2個(gè)套袋自交,即育成株葉形態(tài)、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗3種逆境的甜玉米品種KN-1。
高抗逆甜玉米品種KN-1產(chǎn)量高,抗逆性好,能同時(shí)抗3種逆境,每畝比普通甜玉米品種增加產(chǎn)量25%,每畝可增加經(jīng)濟(jì)效益280元。
實(shí)施例2:
1)親本選擇:甜玉米品種魯甜玉2號(hào)(P0),抗寒玉米品種承18(P1),抗旱玉米品種農(nóng)大81(P2),耐鹽堿玉米品種承玉10(P3);
2)雜交配組及選育方法:
a.以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3,得3個(gè)雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3表示;
b.種植F1-P1、F1-P2、F1-P3各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3,分別種植F2代種子,每個(gè)組合種植70株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,每個(gè)組合只鑒定其相應(yīng)抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗逆、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株各5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,每個(gè)組合分別挑選甜度高的種子30粒,得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3;
c.種植F3-P1、F3-P2、F3-P3,開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P1/F3-P3,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13表示;
d.種植F1-P12、F1-P13種子各10株,開花期作雜交F1-P12/F1-P13,得復(fù)交F1,以F1-P123表示;
e.種植F1-P123 40株,套袋自交得F2-P123,種植F2-P123 250株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株5-7個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子40粒,得F3代種子F3-P123;
f.種植F3-P123 35株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子40粒,得F4代種子F4-P123;
g. 種植F4-P123 30株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子30粒,得F5代種子F5-P123;
h.種植F5-P123 20株,成熟期從中挑選株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,即育成株葉形態(tài)、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗3種逆境的甜玉米品種KN-2。
高抗逆甜玉米品種KN-2產(chǎn)量高,抗逆性好,能同時(shí)抗3種逆境,每畝比普通甜玉米品種增加產(chǎn)量30%,每畝可增加經(jīng)濟(jì)效益320元。
實(shí)施例3:
1)親本選擇:甜玉米品種魯甜玉1號(hào)(P0),抗寒玉米品種承18(P1),抗旱玉米品種農(nóng)大81(P2),耐鹽堿玉米品種承玉10(P3);
2)雜交配組及選育方法:
a.以P0作母本,作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3,得3個(gè)雜交F1,分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3表示;
b.種植F1-P1、F1-P2、F1-P3各10株,開花期套袋自交,得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3,分別種植F2代種子,每個(gè)組合種植65株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,每個(gè)組合只鑒定其相應(yīng)抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗逆、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株各5個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,每個(gè)組合分別挑選甜度高的種子25粒,得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3;
c.種植F3-P1、F3-P2、F3-P3,開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P1/F3-P3,得雜交F1,分別以F1-P12、F1-P13表示;
d.種植F1-P12、F1-P13種子各10株,開花期作雜交F1-P12/F1-P13,得復(fù)交F1,以F1-P123表示;
e.種植F1-P123 35株,套袋自交得F2-P123,種植F2-P123 230株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株6個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子35粒,得F3代種子F3-P123;
f.種植F3-P123 33株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株4個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子35粒,得F4代種子F4-P123;
g.種植F4-P123 30株,并進(jìn)行抗逆性鑒定,鑒定全部3種抗源親本所抗逆境種類,篩選出高抗3種逆境、株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株3個(gè)套袋自交,成熟期單株收種,種子進(jìn)行甜度鑒定,挑選甜度高的種子25粒,得F5代種子F5-P123;
h.種植F5-P123 20株,成熟期從中挑選株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的單株2個(gè)套袋自交,即育成株葉形態(tài)、農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀優(yōu)異的高抗3種逆境的甜玉米品種KN-3。
高抗逆甜玉米品種KN-3產(chǎn)量高,抗逆性好,能同時(shí)抗3種逆境,每畝比普通甜玉米品種增加產(chǎn)量28%,每畝可增加經(jīng)濟(jì)效益300元。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。