一种筛选玉米抗旱种质的方法技术

“一种筛选玉米抗旱种质的方法”属于作物遗传育种领域。本发明专利技术为一种筛选玉米抗旱种质的方法，包括以下步骤：1)玉米种质播种；2)玉米植株定苗；3)玉米植株干旱胁迫处理；4)玉米种质植株形态指标检测；5)玉米种质产量指标检测；6)玉米种质抗旱能力评价；7)选择具有抗旱性的玉米种质。本发明专利技术方法建立了一个筛选玉米抗旱种质的方法，该方法以玉米种质为检测对象，进行全生育期干旱胁迫处理，通过对植株形态指标和产量指标的检测，达到建立一个客观准确的筛选玉米抗旱种质方法的目的，从而为玉米抗旱种质的筛选提供可靠的依据。

Method for screening corn drought resistant germplasm

The invention relates to a method for screening corn drought resistant germplasm, belonging to the field of Crop Genetics and breeding. The invention relates to a method for screening of drought resistance in maize germplasm, which comprises the following steps: 1) 2) sowing maize germplasm; maize seeding; 3) maize plants under drought stress; 4) detection of Maize Germplasm plant morphological index; 5) detection of Maize Germplasm yield index; 6) maize germplasm in drought resistance evaluation; 7) selection of Maize Germplasm with drought resistance. The method of the invention establishes a method for screening of drought resistance in maize germplasm, the maize germplasm for the detection of objects of the total growth period of drought stress, through the detection of plant morphological index and yield index, to establish an objective and accurate screening of drought resistance in Maize Germplasm method, which provides the reliable basis for screening of drought resistance in Maize germplasm.

【技术实现步骤摘要】
一种筛选玉米抗旱种质的方法
本专利技术是一种筛选玉米抗旱种质的方法。
技术介绍
我国干旱半干旱土地面积约占全国总面积的47％。干旱一直是影响作物生产的主要灾害之一，每年不同程度发生的旱灾使我国经济特别是农业生产蒙受了巨大损失。统计表明，从1950年至今，全国平均每年受旱面积达2200万公顷，严重成灾900万公顷，因干旱直接减收粮食100亿公斤以上，约占各种自然灾害造成粮食损失的60％。近年来，玉米面积和总产均快速增长，成为是我国的第一大粮食作物。种植面积约为3700万公顷，50％以上种植在西北、西南、华北、东北地区依靠自然降水、缺水的旱地上。这些地区年降水量在200～600mm不等，有些地方蒸发量大，水分流失快、且降水变率很大，玉米生长发育对水分的需要满足率较低，严重影响玉米生产，造成产量低、年际间不稳定。对玉米带地区气象资料和玉米产量的相关分析得出，干旱是导致我国玉米产量波动的主要原因，农业水资源短缺和土壤贫瘠已成为提高玉米生产力的主要限制因素。我国70％以上的玉米经常遭受干旱威胁，每年因此造成的产量损失在1500万吨以上。要从根本上解决这一问题，一方面要加强对有限水资源的合理开发利用，另一方面要从农作物种质改良入手，培育具有高抗旱性的农作物品种。由此可见，筛选能够培育抗旱性强的玉米种质已成为保障我国粮食安全和解决“三农”问题的重大需求。研究表明，玉米抗旱育种是提高品种的抗旱性、减少干旱带来的损失的有效途径。抗旱育种的基本前提是需要有过硬的抗旱种质资源。以抗旱性强的自交系作为亲本，创造优势杂交组合，培育出优质、高抗、高产新品种，有利于制种和推广。玉米抗旱不抗旱主要表现在产量方面。抗旱性强的品种在干旱条件下能稳定高产，不抗旱品种则相反。对玉米种质进行抗旱性鉴定，是评价和选育抗旱玉米新种质的关键步骤。目前，国内外对玉米种质抗旱性筛选和鉴定方法的研究较少，采用的具体方法主要有室内发芽鉴定法、盆栽鉴定法等，采用的指标也大多为生理指标，但干旱对玉米所造成的危害涉及玉米生长发育的各个阶段，最终都以产量下降为表现，鉴定方法中各种指标的优劣都应该以产量为基准。目前还没有较为理想的对于玉米种质的抗旱性的鉴定方法及筛选方法，因此，亟需加强这方面的研究。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种筛选玉米抗旱种质的方法。本专利技术方法以待测玉米植株为对象，全生育期干旱胁迫处理，检测与抗旱性显著相关的形态和产量指标，根据数值和图像分析来评价玉米种质抗旱能力，以达到建立一个客观准确的玉米种质抗旱性评价方法的目的，并可进一步作为玉米抗旱种质筛选和鉴定方法研究的参考。本专利技术的目的是这样实现的：一种用于筛选玉米抗旱种质的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)玉米种子选择选择需要鉴定的发育良好的玉米自交系种子；(2)玉米种质播种在年自然降水少于150mm的地区陆地播种或年自然降水大于150mm的地区旱棚内播种，采取覆膜播种或陆地直播均可，干播湿出。田间试验设随机区组设计，每个小区1行，行长3m，行距0.6m，株距0.3m，2次重复；(3)玉米种质高度干旱胁迫处理高度干旱胁迫，是从播种后一直不浇水，自然生长至五叶一心开始干旱处理，一直到收获；(4)玉米种质指标检测待试验材料进入开花期，对所有材料旱胁迫后雌雄花能够相遇的单株进行自交，记载授粉时间，直至开花期结束。30天后利用图像法调查了每行材料的株体大小、持绿性，得出表型评价数据。收获前逐行调查了各供试材料总株数、杂粉总穗数、杂粉有效穗数、自交总穗数、自交有效穗数、高温损害情况、倒伏情况及株高，成熟期完成试验收获；(5)玉米种质抗旱能力评价依据供试材料受旱后的有效结穗数，结合生物量、持绿性、ASI、产量表现等方面进行抗旱性综合评价：分为极强、强、中等、弱、极弱五个等级；玉米种质抗旱性综合评价标准如下：极强(级别1级)：在高旱及高温条件能完成授粉结实，且有效结穗率＞60％；强(级别2级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率50％-60％；中等(级别3级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率30％-40％；弱(级别4级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率10％-20％；极弱(级别5级)：干旱胁迫后整行材料全部不能抽雄吐丝，无结实；根据步骤(5)所述的分级标准对供试的玉米种质进行分级，根据需要选择具有较强抗旱性的玉米种质。本专利技术所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述的干旱胁迫处理(旱地)播种后浇出苗水，使0-50cm土层水分达到田间持水量的80％±5％，出苗后停水，直至成熟收获。本专利技术相对于现有的技术而言所具有的主要优点和效果如下：1.适应范围广。本专利技术的一种筛选抗旱玉米种质的方法除适用于筛选具有抗旱性的玉米种质外，也适用于筛选具有抗旱性的玉米品种、转基因玉米种质和品种。2.评价标准数值化，更客观准确。在筛选抗旱玉米种质的过程中，结果可靠直观。本专利技术利用玉米种质全生育期干旱胁迫后，抗旱性高度相关的形态和产量指标的变化综合评价，建立了玉米种质抗旱性评价体系，能够更客观、形象的反映玉米种质抗旱性程度。3.本专利技术易于掌握，重复性高。本专利技术使用玉米种质成株作为评价筛选对象，试验材料容易获得，一次可同时评价大量种质材料，操作方法易于掌握，重复性高。本专利技术的主要创造点在于：(1)本专利技术对玉米种质进行全生育期干旱胁迫处理，针对玉米全生育期干旱胁迫后与抗旱性高度相关的形态和产量指标的变化进行了详细的研究，确立了耐旱性评价的分级标准，建立了一种筛选玉米抗旱种质的方法。(2)本专利技术以玉米种质成株作为评价对象，试验材料容易获取，一次可同时评价大量种质材料，效率高。(3)本专利技术的一种筛选玉米抗旱种质的方法具有适用范围广的特点，将评价标准数值化，更客观准确，除适用于筛选具有不同抗旱性的玉米种质外，也适用于筛选具有抗旱性的玉米品种、转基因玉米种质和品种。附图说明图1是专利技术的流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本专利技术的保护范围。实施例1一种筛选玉米抗旱种质的方法1.试验材料2659份玉米种质材料(表1)。由2015年对国家玉米重大科研协作攻关联合体12家科研单位提供。2.试验方法参阅图1所示，筛选玉米抗旱种质的方法，主要包括以下步骤：(1)玉米种子选择精选需要鉴定的发育良好的自交系玉米种子，各供试种子要求饱满一致。(2)玉米种质播种在年自然降水少于150mm的地区陆地播种或年自然降水大于150mm的地区旱棚内播种，试验地采取覆膜播种或陆地直播，干播湿出。单行种植，行长3m，行距0.6m，株距0.3m，2次重复，每100行设置一个对照(郑58)。(3)玉米种质高度干旱胁迫处理干旱胁迫处理(旱地)：播种后浇出苗水，使0-50cm土层水分达到田间持水量的80％±5％，出苗后停止浇水，自然生长至五叶一心开始干旱处理，一直到收获。(4)玉米种质指标检测待试验材料进入开花期，对所有材料旱胁迫后雌雄花能够相遇的单株进行自交，记载授粉时间，直至开花期结束。30天后利用图像法调查了每行材料的株体大小、持绿性，得出表型评价数据。收获前逐行调查了各供试材料总株数、杂粉总穗数、杂粉有效穗数、自交总穗数、自交有效穗数、高温损害情况、倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筛选玉米抗旱种质的方法，包括以下步骤：：(1)玉米种子选择：2659份玉米种质材料，由2015年对国家玉米重大科研协作攻关联合体10家科研单位提供。精选需要鉴定的发育良好的玉米种子，各供试种子要求饱满、无破损、大小一致；(2)玉米种质播种：年自然降水少于150mm的地区陆地播种，试验地采取覆膜播种，干播湿出。单行种植，行长3m，行距0.6m，株距0.3m，2次重复，每100行设置一个对照(郑58)，田间采用背靠背种植；(3)玉米种质高度干旱胁迫处理：高度干旱胁迫，是指是从五叶一心开始干旱处理，一直到收获；(4)玉米种质指标检测：开花至吐丝天数、小区籽粒产量；(5)玉米种质耐旱能力评价：因玉米受旱后的结穗率和结实性与材料本身抗旱性高度正相关，依据供试材料受旱后的有效结穗数，结合生物量、持绿性、ASI、产量表现等方面进行抗旱性综合评价：分为极强、强、中等、弱、极弱五个等级，其中高抗(级别1级)：在高旱及高温条件能完成授粉结实，且有效结穗率＞60％；较抗(级别2级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率50％‑60％；中抗(级别3级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率30％‑40％；弱抗(级别4级)：干旱胁迫后部分能完成授粉结实，有效结穗率10％‑20％；极弱抗(级别5级)：干旱胁迫后整行材料全部不能抽雄吐丝，无结实(6)根据步骤(5)所述的分级标准对供试的玉米种质进行分级，根据需要选择具有抗旱性的玉米种质。...

【技术特征摘要】
1.一种筛选玉米抗旱种质的方法，包括以下步骤：：(1)玉米种子选择：2659份玉米种质材料，由2015年对国家玉米重大科研协作攻关联合体10家科研单位提供。精选需要鉴定的发育良好的玉米种子，各供试种子要求饱满、无破损、大小一致；(2)玉米种质播种：年自然降水少于150mm的地区陆地播种，试验地采取覆膜播种，干播湿出。单行种植，行长3m，行距0.6m，株距0.3m，2次重复，每100行设置一个对照(郑58)，田间采用背靠背种植；(3)玉米种质高度干旱胁迫处理：高度干旱胁迫，是指是从五叶一心开始干旱处理，一直到收获；(4)玉米种质指标检测：开花至吐丝天数、小区籽粒产量；(5)玉米种质耐旱能力评价：因玉米受旱后的结穗率和结实性与材料本身抗旱性高度正相关，依据供试材料受旱后的有效结穗数，结合生物量、持绿性、ASI...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝成，刘成，谢小清，唐怀军，
申请(专利权)人：新疆农业科学院粮食作物研究所，
类型：发明
国别省市：新疆,65