本发明专利技术提供一种利用热带种质的温带玉米育种方法：其为利用温带种质自交系A与热带种质自交系B组配的温-热带种质杂交组合A×B或B×A，利用温-热带种质杂交种C，热带种质杂交组合D×E，或热带种质杂交种F作为育种材料，采用混合授粉或者回交后混合授粉的方法选育1-2代，之后选取单株连续自交，经多代系谱选择，育成兼具温带和热带种质特点的温-热带种质自交系X或热带种质自交系Y，再组配兼具温带和热带种质特点的温-热带种质杂交种Z。本发明专利技术的有益效果在于：育种时间短、成本低、效率高，且能充分利用众多不适应温带的热带种质群体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农作物育种技术，具体是。
技术介绍
随着人类对玉米需求的增长和自然环境条件的变化，玉米育种任重道远，难度长期存在。在温带玉米育种中，因长时间利用温带种质资源，导致杂交种的抗逆性和适应性脆弱、减退，难以育成更优良的杂交玉米新品种。热带种质玉米具有苗势旺、生长期长、植株高大、生物产量高、籽粒脱水快、根系发达、茎杆强韧、抗逆性强、抗旱、抗杂草、抗病虫害等特点。利用热带种质资源，可以将其生物产量高、籽粒脱水快、抗多种病虫害、抗倒伏等优良特性转移到温带自交系和杂交种中，可以丰富温带种质资源的遗传多样性，增强变异性。因此，开发利用热带种质资源已成为国内外玉米育种家的共识。从上世纪五、六十年代以来，许多育种家不断探索丰富种质资源的途径，努力寻求利用热带种质资源的方法，并育成了许多优良群体和一些自交系，并发表了一些文献报道，如1)A.R.哈洛威，玉米轮回选择的理论与实践[M].中国农业科学院作物育种栽培研究所编，北京农业出版社，1989 ;2)荣廷昭，潘光堂，等.热带玉米种质在温带玉米育种中的应用[J].作物杂志，1998 (增刊)12-14 ;3)张世煌.在玉米育种方案中利用外来种质的途径[J].作物杂志，1992 (3) :17-19 ;4)张世煌，石德权，等.对两个亚热带优质蛋白玉米群体的适应性混合选择研究1.开花期性状的直接选择响应.作物学报，1995，21 (3) :272-280 ；5)胡学安，吴凤兰，等.热带、亚热带玉米种质的研究与利用[J].国外农学-杂粮作物，1999，19 (3):4-9。总结相关文献报道，在温带利用热带种质的方案有以下三种(I)对不适应温带的热带种质群体在温带通过多年轮回选择或由低纬度到高纬度逐步北移种植进行“逐步驯化”，得到适应温带种植的热带种质群体(参见图1)。 热带及亚热带地区的日照时长12-14小时，而温带的日照时长14-16小时以上。玉米为短日照作物，适应12-14小时日照的热带种质群体在温带长日照(14-16小时)下，生育期变长，植株变高，开花延迟，甚至不能结实、成熟，严重限制了热带种质在温带地区的直接利用，为此一些育种者将热带种质群体种植在温带地区，针对生育期、抗逆性等性状，经过多年的轮回选择，将不适应温带的热带种质群体逐步驯化为适应温带种植的热带种质群体。美国教授A. R. HulIauer，从1963年开始对南美洲哥伦比亚复合种ET0，针对抽丝期进行了 6轮适应性混合选择，抽丝期提前了 20天，株高和穗位高下降，获得的改良群体BS16完全适应了依阿华州的自然条件，同时具有较高的自身产量和配合力。张世煌博士等，1984年秋在广西南宁设两块隔离区，分别种植Poo 133QPM和Pool34QPM,开放授粉，收获后混合脱粒作为原种，1985年春在中国农科院北京昌平试验基地设隔离区种植Pool33QPM原种约8000株，开放授粉，秋季在田间选择成熟饱满、抗病、穗位适中、穗部性状良好和结实率高的果穗250个，决选70个果穗，均衡脱粒后混合，定名为中群13号Ctl群体。1986年春，按同样规模种植Pool34QPM原种，收获时在田间选择250个果穗，决选115个，混合脱粒后定名为中群14号Ctl群体。对中群13和中群14分别从1986和1987年开始，在北京昌平进行控制双亲的混合选择，基础群体种植约2000至3000株，每轮从群体中选择400余个最早抽丝的植株，人工控制混合控粉，自然淘汰不孕株，收获淘汰穗腐病严重的果穗，每一轮实际选择收获250穗左右，混合脱粒作为下一轮选择的基础群体。至1990年，两个群体均已完成4轮选择，中群13和中群14的改良C4群体分别比各自的CO群体提前17. 6和18.1天抽丝，提前9. 2和8. 7天散粉，散粉至抽丝的间隔天数(Pssl)缩短8. 8和9. 7天，C4群体的雌雄协调性有了明显改进，有效地增强了 2个热带、亚热带种质群体在温带长日照条件下的适应性。张世煌博士还组织了从南到北(南宁-雅安-北京)的合作网络，将不适应温带的热带种质群体先在相似环境的低纬度区种植，以后分年逐步北进，使之适应温带高纬度地区的环境。(2)对极不适应温带的热带种质群体在温带将其与温带适应材料杂交得到合成群体，对合成群体进行多代自由授粉选择，或再与温带适应材料回交选育，经过“逐渐导入”的过程，获得适应温带种植的改良热带种质群体(参见图1)。一些育种家将极不适应温带的热带种质群体与温带适应性强的材料杂交、回交，这种方法对那些适应性极差的热带种质群体十分有用，因为它们可能对临界条件(如光敏性)缺乏适应能力，通过广泛的杂交、回交(以当地适应性强的优良品种作为轮回亲本)将会使其日长反应基因改组而获得成功。例如A. R.哈洛威把TuxPeno与Lancaster杂交，后代仍表现很晚熟，又用Lancaster和它回交，得到了改良群体BSTL。1963年他们为了改良ETO复合种晚熟、植株高大的缺点，把它和美国北部以及加拿大的6个早熟自交系杂交，经过5代相互杂交的自由授粉，得到改良群休BS2。(3)对较不适应温带的热带种质群体在温带采用直接选育自交系，同时组配杂交种(参见图2)。少数热带种质群体对温带有一定的适应性,能在亚热带、温带开花结实，可以直接选系利用。例如，四川农大玉米研究中心用热带种质苏湾I号(Suwan-1)为基础群体，以来源于温带种质的自选优良自交系合二和外引自交系331及合二 X 331为3个测验种。1981年在田间选择苏湾I号的优良单株进行自交，同时以它作父本与合二(LI)、331 (L2)和“合二 X331”(L3)进行测交。第二年对自交株种子和全套Ll1、L21、L3i测交组合进行田间表型鉴定和配合力测定，入选S37、S30、S29、S21四个优良自交基本株；同时选出“合二 XS37”等优良杂交组合。1982年秋和1983年春、秋两季分别在海南、雅安、南宁等地对入选自交基本株进行异地加代，育成具有热带种质优良特性(如较强的适应性和抗逆性、茎杆坚韧、苗势旺等特性)的优良自交系S37。1984年S37对外发放以后，一些育种科研单位育成“合二 XS37”、“7922XS37”等优良杂交种。但是，上述在温带利用热带种质的方案存在如下缺点(I)对热带种质群体进行“逐步驯化”、“逐渐导入”的方案，规模大，工序多，时间长，从群体改良到育成I个优良自交系和杂交种，少则需要20-30年，要花费大量的人力、物力，对热带种质利用的成本高，只适用于大型种子企业和省级以上大学、科研院所。多年来，我国只有中国农业科学院、四川农业大学等为数不多的机构以该技术方案开展工作。(2)上述方案选育的成品多为适应温带的热带种质群体和改良热带群体，育成的优良自交系和杂交种少，对热带种质利用的效率低。在我国，中国农业科学院为玉米育种者提供了许多含有热带种质的半外来群体和改良热带群体，然而，从这些含有热带种质的半外来群体和改良热带群体中选育出的优良自交系和杂交种则尚未见报道。(3)对温带有一定适应性的热带种质群体太少,众多不适应温带的热带种质群体难以在温带玉米育种中得到充分利用。多年以来，仅四川农业大学、贵州省农科院等少数单位从对温带有一定适应性的热带种质群苏湾I号(Su本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用热带种质的温带玉米育种方法，其为：1）材料选择：利用温带种质自交系A与热带种质自交系B组配的温?热带种质杂交组合A×B或B×A，或利用温?热带种质杂交种C作为育种材料；选育方法：先对温?热带种质杂交组合A×B/B×A或温?热带种质杂交种C采用混合授粉或者回交后混合授粉的方法选育1?2代，之后选取单株连续自交，经多代系谱选择，育成兼具温带和热带种质特点的温?热带种质自交系X；将育成的温?热带种质自交系X与温带种质自交系G或热带种质自交系I杂交，在不同纬度进行杂交种多点试验，育成兼具温带和热带种质特点的温?热带种质杂交种Z；或2）材料选择：选用热带种质自交系D和热带种质自交系E组配的热带种质杂交组合D×E，或选用热带种质杂交种F作为育种材料；选育方法：先对热带种质杂交组合D×E或热带种质杂交种F进行1?2代的混合授粉选育，之后选取其中的单株连续自交，经多代系谱选择，育成热带种质自交系Y；以育成的热带种质自交系Y与温?热带种质自交系X或温带种质自交系G杂交，在不同纬度地方进行杂交种多点试验，育成兼具温带和热带种质特点的温?热带种质杂交种Z。
【技术特征摘要】
1.一种利用热带种质的温带玉米育种方法，其为1)材料选择利用温带种质自交系A与热带种质自交系B组配的温-热带种质杂交组合AXB或BXA，或利用温-热带种质杂交种C作为育种材料；选育方法先对温-热带种质杂交组合AXB/BXA或温-热带种质杂交种C采用混合授粉或者回交后混合授粉的方法选育1-2代，之后选取单株连续自交，经多代系谱选择，育成兼具温带和热带种质特点的温-热带种质自交系X ;将育成的温-热带种质自交系X与温带种质自交系G或热带种质自交系I杂交，在不同纬度进行杂交种多点试验，育成兼具温带和热带种质特点的温-热带种质杂交种Z ；或2)材料选择选用热带种质自交系D和热带种质自交系E组配的热带种质杂交组合 DXE，或选用热带种质杂交种F作为育种材料；选育方法先对热带种质杂交组合DXE或热带种质杂交种F进行1-2代的混合授粉选育，之后选取其中的单株连续自交，经多代系谱选择，育成热带种质自交系Y ;以育成的热带种质自交系Y与温-热带种质自交系X或温带种质自交系G杂交，在不同纬度地方进行杂交种多点试验，育成兼具温带和热带种质特点的温-热带种质杂交种Z。2.如权利要求1所述利用热带种质的温带玉米育种方法，其特征在于，I)所述连续自交，自交同时利用温带种质自交系G或热带种质自交系I进行多世代测交鉴定。3.如权利要求1所述利用热带种质...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡学爱，杨荣，梁燕，刘世建，杨雪，
申请(专利权)人：四川雅玉科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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