鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質改良與育種技術體系的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質改良與育種技術體系。
【背景技術】
[0002]鮮食玉米是我國經(jīng)濟的新增長點，近10年來面積與效益擴大迅速。目前我國糯玉米、甜玉米、甜糯結合玉米面積已達117萬ha左右，其中糯玉米66萬ha左右，其中1/3籽粒用，2/3鮮食用，甜玉米44萬ha左右，甜糯結合玉米達7萬ha左右。鮮食玉米生產(chǎn)上需要常年種植均衡供應市場，而粗縮病暴發(fā)會引起感病季節(jié)種植田塊絕收，一般發(fā)生年份會大幅度減產(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、倒伏等會大大降低品質、衛(wèi)生指標。目前我國鮮食玉米育種趨勢是以提高品質為核心的提高多抗性與產(chǎn)量產(chǎn)值并行的目標，輪回選擇的群體改良可達到多世代累加優(yōu)良性狀基因，淘汰不良基因的目的。
[0003]目前國內(nèi)鮮食糯玉米等育種上尚沒有統(tǒng)一的雜種優(yōu)勢群與雜優(yōu)模式，育種方法也從普通玉米回交轉育法，發(fā)展到利用普通玉米種質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全國或世界范圍內(nèi)較為統(tǒng)一的雜種優(yōu)勢類群與雜種優(yōu)勢模式，以便各育種單位種質的優(yōu)良特性能相互累積，而使種質雜優(yōu)類群歸屬明確，以便種質能進一步改良，或加入歸屬明確的輪選群體進一步累積優(yōu)良性狀基因，同時保持較強的雜種優(yōu)勢。

【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)群逐步分類種質改良與育種技術體系。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案是:
一種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質改良與育種技術體系，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)良種質與雜交種，根據(jù)育種系譜及分子標記劃群結果，將種質分成Τ、Η、0三群:將3類群種質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:利用上述三個群體，在大陸秋播或海南島以農(nóng)大高誘1號作父本種植隔離區(qū)1個，面積1.5-2畝，收獲三個群體去雄后授以誘導系花粉的種子，分別在三類群中逐粒挑選具有紫色粒頂、無色胚芽尖、凹陷三角形胚性狀的準單倍體籽粒；將三群準單倍體種子春季或海南種植自然加倍；
也能將三群準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、高桿中再從早至晚授粉期或生育期排序，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、瘤黑粉的病蟲害發(fā)生條件，選擇多抗性；同時還選擇矮桿、低穗位、早熟優(yōu)良株系；
(5)配合力測定:每三個群的DH系登記后種植1個隔離區(qū)，去雄，分別利用第一至三群最優(yōu)代表系作測驗種測配，產(chǎn)生可供3?9個點抗逆性、農(nóng)藝特性、品質產(chǎn)量配合力測試的種子；選擇3?9個生態(tài)各異試點種植，根據(jù)多點測試結果，選獲多抗、高產(chǎn)、優(yōu)質、抗倒優(yōu)異DH系；或選獲具有單抗、高配、優(yōu)質、抗倒性強的特征系；測配組合測試密度在50000-90000株/ha間分密度進行，鑒定性狀包括鮮收或干收產(chǎn)量及其構成因素、倒伏、抗病性、品質各性狀，以主要鑒定測試產(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、感觀與風味品質性狀的配合力效應；根據(jù)產(chǎn)量配合力結果，將與原雜優(yōu)群有配合力且綜合性狀優(yōu)良的種質系回歸其最適合雜優(yōu)群；
(6)DH系應用于育種以及組配第二輪回原始群體:將抗逆性與品質產(chǎn)量配合力優(yōu)良的DH系直接應用于育種配組；同時將最優(yōu)良的以及優(yōu)質、抗病、抗倒、產(chǎn)量配合力方面有特色的當選DH系，進行:1)相互雜交，繼續(xù)選擇聚合多個優(yōu)良性狀的自交系種質；2)按三個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隔離區(qū)，得到3個第二輪回初始群體；3)提升育種潛力后的群體，通過DH育種，所有DH系不作淘汰，一邊進行分子標記掃描，一邊進行品質，粗縮、莖腐、瘤黑粉的病蟲害、抗倒性性狀多點鑒定，通過可重復性的聯(lián)合相關分析，供作品質、抗性實用性分子標記輔助選擇基礎研究遺傳分析群體的構建，進而實現(xiàn)分子標記輔選實用化；
(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復合選擇后的多個返歸群體，結合本生態(tài)區(qū)多點多年復合選擇后的群體，通過隔離區(qū)充分混粉形成新的優(yōu)質多抗廣適高產(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:
三群分類法適合當前育種形勢。本發(fā)明以曾獲江蘇省科技進步二等獎的“優(yōu)質鮮食糯玉米種質創(chuàng)新與應用”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，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)勢的新種質合成第三類群0群。通過測配與分子標記輔助，將外單位育成的新種質中與Τ、Η相關的種質分別劃入Τ、Η群，無關者形成0群。
[0007]三群間具有雜種優(yōu)勢，易育成優(yōu)良品種。合成的Τ、Η、0三群，切合我國育種實際，三群間目前各具特色，Τ群行數(shù)較多、結實性好、淀粉黏度回生性好，Η群穗較長、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，再結合了國內(nèi)外與Τ、Η種質無關的糯、甜、甜糯結合玉米系或雜交種等優(yōu)良資源，以選育優(yōu)質高產(chǎn)特高產(chǎn)綜合性狀優(yōu)良系為主攻方向的一類資源。ΤΧΗ為開拓我國糯玉米產(chǎn)業(yè)化且在全國最廣泛推廣的蘇玉糯1號的雜優(yōu)模式，三群間血緣明確，易形成雜種優(yōu)勢強的組合。
[0008]三群分類法有利于吸收優(yōu)異資源加盟種質改良群體計劃。如某團隊育成了一個優(yōu)良雜交種，其雙親其中一親可進入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。育種實踐表明，玉米雜種優(yōu)勢群的形成與發(fā)展是一個動態(tài)的過程，無論窄基礎還是群體系改良基礎材料育種過程中，由于不斷打破連鎖與交換，不可避免地會出現(xiàn)兩尾分化的某些脫群優(yōu)系。將這些脫群優(yōu)系進入其它二群之一，有利于雜種優(yōu)勢群的動態(tài)優(yōu)化，進一步拓寬雜種優(yōu)勢群的遺傳基礎，為育種不斷動態(tài)發(fā)掘優(yōu)異種質。
[0010]通過DH系育種再經(jīng)過產(chǎn)量配合力測定，可將三群間遺傳距離拉大，育成更優(yōu)質高產(chǎn)抗逆的優(yōu)良品種。
[0011 ] 有意加入本種質改良計劃部門間，可通過簽訂協(xié)議，促進群體育種潛力遞增，并訂立群體或特征種質互換共享協(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復合選擇的返歸群體，再通過隔離區(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)質多抗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適等育種潛力。
[0012]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0013]—種鮮食玉米雜優(yōu)群逐步分類種質改良與育種技術體系，包括下列步驟:
(1)確定種質:為達到鮮食玉米種質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群體。根據(jù)前育種試驗結果，以及育種實踐經(jīng)驗，決選三群組配輪回選擇初始群體的優(yōu)良種質與雜交種。
[0014](2)根據(jù)育種系譜及分子標記劃群結果，將種質分成Τ、Η、0三群:T類群可以包括通系5、T361、W6等自交系12個及蘇試81301、超黑糯1號、美玉加甜糯16號、黑甜糯168、NK1203、米哥等糯、甜玉米雜交種23個，Η類群可以包括衡白522、T366、W31、W448等自交系13個及萬糯2000、萬糯6號、三北黑糯4號、佳彩甜糯、中農(nóng)甜410、斯達甜208等糯甜玉米23個，0類群可以包括BN2、糯515等優(yōu)系15個及渝糯930、丹糯2008、西星紅彩糯、彩玉追月、E13ZP07、西星甜玉4號等21個，分別通過將此35、36、36個自交系與雜交種混粉后再在各系上授粉2-3個(花期不同期時可分2-3次進行)，收獲后混合分別種在三個各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