專利名稱：海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植物雜交育種方法。
背景技術：
目前，國際上己鑒定出14種米草，我國海灘上種植面積最廣的是
互花米草。互花米草(6^sr"/ s s"e277i/7ora )是1979年由南京大 學仲崇信教授從美國引入我國。屬禾本科多年生草本植物，具有很強的 耐鹽、耐淹能力，最適生于海灘潮間帶。具有保灘護岸，促淤造陸，綠 化海灘，改善海灘生態(tài)環(huán)境等作用。由于互花米草植株高大，產(chǎn)草量高, 適合放牧飼養(yǎng)牛、羊等草食動物，可作為畜禽飼料、魚類館料、肥料和 燃料，廣為人們所重視。目前，江蘇沿海灘涂大部分生長著互花米草。
本專利發(fā)明和申請人陳啟康研究員，從事鹽土農(nóng)業(yè)、海涂研究與開 發(fā)35年，研究和利用米草作為飼料飼養(yǎng)牛羊35年，立志把祖國海涂建 成綠色長城。1975年引種大米草，1980年引種互花米草，建立海涂米 草牧場8萬畝，創(chuàng)建了中國第一個大米草羊場——江蘇省啟東市黃海灘 羊場。承擔國家科委《海濱牧場實驗》及江蘇省、市科委8項科研項目。 利用米草放牧飼養(yǎng)牛羊，年飼養(yǎng)牛羊3000多頭，《海濱牧場實驗》項目 1985年鑒定為國內(nèi)首創(chuàng)。
研究發(fā)現(xiàn)，米草確實具有耐鹽、耐淹、繁殖力強等優(yōu)良特性，但米 草種籽小，結(jié)實率低，且難以收獲。
應該研究和利用米草的耐鹽、耐淹、繁殖力強等高效基因資源。應該研究和利用水稻的籽粒飽滿、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效基因資源。 水稻屬于禾本科稻屬普通栽培種。水稻是主要的糧食作物之一，全
世界約有1/2的人口以稻米為主食，我國水稻種植面積及總產(chǎn)量均占世 界第一位。水稻品種資源豐富多彩，種子飽滿，產(chǎn)量高，稻草又能用作 牛羊詞料，為改良作物品種提供了良好的種質(zhì)資源條件。
應該研究和利用玉米的莖干粗壯、耐旱、籽粒飽滿等高效基因資源。 玉米屬禾本科玉米屬。玉米是世界上分布最廣泛的糧食作物之 一，種植面積僅次于小麥和水稻。世界上整年每個月都有玉米成熟。 玉米是美國最重要的糧食作物，產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的一半，其中約 2/5供外銷。中國年產(chǎn)玉米占世界第二位，其次是巴西、墨西哥、 阿根廷。玉米大量用作食物、飼料、工業(yè)原料。在許多地區(qū)作為主 要食物，是我國北方和西南山區(qū)及其它旱谷地區(qū)人民的主要糧食之 一；玉米是谷實類飼料的主體，也是我國主要的能量飼料；玉米是 工業(yè)酒精和燒酒的主要原料。
對米草物種生態(tài)控制最適宜的科學方法之一是替代作用，能不能用 米草與水稻雜交種替代米草，這是本專利發(fā)明和申請人陳啟康研究員一 直在研究解決的難題。遠緣雜交能夠?qū)氩煌N屬植物的有利基因，提 高和改進植物品種的經(jīng)濟性狀，出現(xiàn)近緣雜交不可比擬的多樣性和新類 型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能選育出適合海涂生長的海涂互花米 草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種的海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法。
本發(fā)明的技術解決方案是
一種海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法，其特 征是包括下列步驟
(1) 以玉米為父本、水稻為母本進行雜交，得玉米與水稻的雜交
一代；
(2) 以海涂互花米草為父本、玉米與水稻的雜交一代為母本進行 雜交，得海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種；
(3) 對海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種進行系譜 選育，選育出耐鹽、高產(chǎn)種子。
步驟(1)中雜交時水稻去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開 花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調(diào)至41-42°C，
把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42°C，以達到殺雄效 果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時切除未開的穎花，已開穎的花 藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外露率和 結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離，掛牌編號，然后剪取玉米帶有雄粉 的花穗進行人工授粉，授粉后記錄雜交情況。
步驟(2)雜交時對玉米與水稻的雜交一代進行去雄時，在父母本 抽穗開花期，每天上午在玉米纟X水稻早雜交一代開花前，用盆盛滿溫 水，將水溫調(diào)至41-42°C，把符合生長、去雄要求的玉米3 X水稻早雜 交一代穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42'C，以達到殺雄 效果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時必須切除未開的穎花，已開穎的花藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外 露率和結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離，掛牌編號，然后剪取互花米 草帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉后記錄雜交情況。 系譜選育的具體方法依次包括下列步驟
(1) 將海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種在含鹽量
大于5%。的海涂上種植，選出正常生長的苗；
(2) 將正常生長的苗在生長成熟后，選擇千?？酥卮笥?5克的單 株，單收單打，收獲種子，并于下年在含鹽量大于5%。的海涂上種成株 行，再從中選擇千?？酥卮笥?5克的單株，收獲種子，并于下一年在
含鹽量大于5%。的海涂上種成株系；
(3) 從上述株系中選擇單株千?？酥卮笥?0克的株系和單株，株 系升級，下年進入品系鑒定；
(4) 從進入品系鑒定的株系中選擇單株千?？酥卮笥?0克的株 系，初步繁殖種子，然后進行生產(chǎn)試驗，繁殖種子。
本發(fā)明通過玉米、水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)經(jīng)濟性狀和互花米草耐鹽基因種質(zhì) 資源發(fā)掘與創(chuàng)新，選育出適合海涂生長的新品種，具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)耐鹽、 性能，可以糧詞兼用。對開發(fā)和利用我國廣闊的海涂具有巨大的經(jīng)濟價 值和社會意義。
海涂互花米草SX (玉米SX水稻早)早三元遠緣雜交試驗效果穗粒數(shù) Panicles grains
組合 Combination穗數(shù) Panicles穗長 (cm) Spike linear實粒數(shù) Number of filled grain每穗粒數(shù) Filled grain per spike空癟粒 kernel穗均 Average spike剪穎數(shù) Numbe r of cut grain husks穗均 Average spike
武粳13/互花米草216.20078397839
銀香18/互花米草13. 220022845. 622845. 6
常農(nóng)粳4號/互花米 草413133. 2521052. 522355. 8
中香l號/互花米草1914.48774. 0595450. 21103154. 3
鎮(zhèn)秈866/互花米草182215151717
六千辛/互花米草215. 410. 592469346. 5
蘇玉R33/互花米 草616. 02223. 674327245475. 7
其中蘇玉是指本申請發(fā)明人在2005年用玉米品種蘇玉糯1 號($ )與水稻培矮64S/04141 (早)雜交得到第33號植株種籽。2006 年栽培的Ft植株，互花米草(悉)X (蘇玉糯1號($ ) X水稻培矮 64S/04141 (早))進行三元雜交，以觀察三元雜交效果。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施方式
-
一種海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法，其包 括下列步驟
(1)以玉米為父本、水稻為母本進行雜交，得玉米與水稻的雜交 一代，對得到的雜交一代進行分子檢測和細胞學分析，確認其含玉米和 水稻的遺傳成分；(2) 以海涂互花米草為父本、玉米與水稻的雜交一代為母本進行 雜交，得海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種，對得到的雜 交種進行分子檢測和細胞學分析，確認其含玉米、水稻和互花米草的遺 傳成分；
(3) 對海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種進行系譜 選育，選育出耐鹽、高產(chǎn)種子。
步驟(1)中雜交時水稻去雄方法用溫湯去雄法在父母本抽穗開 花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調(diào)至41-42'C， 把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42°C,以達到殺雄效 果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時切除未開的穎花，已開穎的花 藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外露率和 結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離，掛牌編號，然后剪取玉米帶有雄粉 的花穗進行人工授粉，授粉后記錄雜交情況。
步驟(2)雜交時對玉米與水稻的雜交一代進行去雄時，在父母本 抽穗開花期，每天上午在玉米SX水稻早雜交一代開花前，用盆盛滿溫 水，將水溫調(diào)至41-42°C，把符合生長、去雄要求的玉米^ X水稻早雜 交一代穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42'C，以達到殺雄 效果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時必須切除未開的穎花，已開 穎的花藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼上部的1/3，以提高柱頭外 露率和結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離，掛牌編號，然后剪取互花米 草帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉后記錄雜交情況。
系譜選育的具體方法依次包括下列步驟(1) 將海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種在含鹽量 大于5%。的海涂上種植，選出正常生長的苗；
(2) 將正常生長的苗在生長成熟后，選擇千粒克重大于15克的單 株，單收單打，收獲種子，并于下年在含鹽量大于5%。的海涂上種成株 行，再從中選擇千?？酥卮笥?5克的單株，收獲種子，并于下一年在 含鹽量大于5;的海涂上種成株系；
(3) 從上述株系中選擇單株千?？酥卮笥?0克的株系和單株，進
行分子標記輔助選擇，確認其含玉米、水稻和互花米草的遺傳成分，株 系升級，下年進入品系鑒定；
(4) 從進入品系鑒定的株系中選擇單株千粒克重大于20克的株 系，初步繁殖種子，然后進行生產(chǎn)試驗，繁殖種子。
權(quán)利要求
1、一種海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法，其特征是包括下列步驟(1)以玉米為父本、水稻為母本進行雜交，得玉米與水稻的雜交一代；(2)以海涂互花米草為父本、玉米與水稻的雜交一代為母本進行雜交，得海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種；(3)對海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種進行系譜選育，選育出耐鹽、高產(chǎn)種子。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠 緣雜交育種方法，其特征是步驟(1)中雜交時水稻去雄方法用溫湯 去雄法在父母本抽穗開花期，每天上午在水稻開花前，用盆盛滿溫水， 將水溫調(diào)至41-42°C，把稻穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在 41-42"，以達到殺雄效果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時切除 未開的穎花，已開穎的花藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼上部的1/3， 以提高柱頭外露率和結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離，掛牌編號，然 后剪取玉米帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉后記錄雜交情況。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠 緣雜交育種方法，其特征是步驟(2)雜交時對玉米與水稻的雜交一 代進行去雄時，在父母本抽穗開花期，每天上午在玉米纟X水稻早雜交 一代開花前，用盆盛滿溫水，將水溫調(diào)至41-42°C，把符合生長、去雄 要求的玉米S X水稻早雜交一代穗浸入溫水中處理10分鐘，將水溫控制在41-42°C，以達到殺雄效果，溫水處理以后，陸續(xù)開穎，花開完時 必須切除未開的穎花，已開穎的花藥也要去除，去除花藥時，剪去穎殼 上部的1/3，以提高柱頭外露率和結(jié)實率；去雄剪穎后立即套袋隔離， 掛牌編號，然后剪取互花米草帶有雄粉的花穗進行人工授粉，授粉后記 錄雜交情況。
4、根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的海涂互花米草、玉米、水稻三元 屬間遠緣雜交育種方法，其特征是系譜選育的具體方法依次包括下列步驟(1) 將海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種在含鹽量大于5%。的海涂上種植，選出正常生長的苗；(2) 將正常生長的苗在生長成熟后，選擇千?？酥卮笥?5克的單 株，單收單打，收獲種子，并于下年在含鹽量大于5%。的海涂上種成株 行，再從中選擇千粒克重大于15克的單株，收獲種子，并于下一年在含鹽量大于5%。的海涂上種成株系；(3) 從上述株系中選擇單株千粒克重大于20克的株系和單株，株 系升級，下年進入品系鑒定；(4) 從進入品系鑒定的株系中選擇單株千?？酥卮笥?0克的株系， 初步繁殖種子，然后進行生產(chǎn)試驗，繁殖種子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交育種方法，包括以玉米為父本、水稻為母本進行雜交，得玉米與水稻的雜交一代；以海涂互花米草為父本、玉米與水稻的雜交一代為母本進行雜交，得海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種；對海涂互花米草、玉米、水稻三元屬間遠緣雜交種進行系譜選育，選育出耐鹽、高產(chǎn)種子。本發(fā)明通過玉米、水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)經(jīng)濟性狀和互花米草耐鹽基因種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新，選育出適合海涂生長的新品種，可以糧飼兼用。對開發(fā)和利用我國廣闊的海涂具有巨大的經(jīng)濟價值和社會意義。
文檔編號A01H1/02GK101647387SQ200910183938
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者暉 戴, 陳啟康 申請人:陳啟康