一种玉米自交系交替选择的改良方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 101720666 B (45)授权公告日 2012.07.18 CN 101720666 B *CN101720666B* (21)申请号 200910065519.7 (22)申请日 2009.07.23 A01H 1/04(2006.01) A01H 1/02(2006.01) (73)专利权人 河南农业大学 地址 450002 河南省郑州市文化路 95 号 (72)发明人 李潮海 马俊峰 王小星 董朋飞 齐红志 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 代理人 张绍琳 CN 1269129 A,2000.10.11, 全文 . CN 12。

2、59275 A,2000.07.12, 全文 . 肖荷霞等 . “耐旱丰产玉米育种的探讨” . 玉 米科学 .2000, 第 8 卷 ( 第 1 期 ), 第 38-39 页 . 张文英等 .“优良玉米自交系昌 7-2 的选育 及其利用” .河南职技师院学报 .2001, 第 29 卷 ( 第 4 期 ), 第 17 页 . 李潮海等 .“郑单 958 近缘组合的农艺性状 分析” .玉米科学 .2008, 第 16 卷 ( 第 1 期 ), 第 104 页 . (54) 发明名称 一种玉米自交系交替选择的改良方法 (57) 摘要 一种玉米自交系交替选择的改良方法， 属于 玉米育种的技术领域。 。

3、以郑 58 和昌 7-2 作为基础 材料， 利用河南夏季高温高湿易发玉米病害的生 态条件作抗病性选择， 海南冬季干旱少雨的生态 条件作抗旱性选择， 通过河南与海南一年两地抗 病性与抗旱性的交替选择， 连续选择 6 代， 同时组 配杂交组合并进行鉴定， 从而增强玉米自交系郑 58 和昌 7-2 的抗旱性与抗病性。本发明通过南北 交替选择， 一般只需 3 年即可选育出稳定的抗逆 性好的自交系与杂交组合， 大大加快了自交系改 良的世代进程和提高了选育的效率， 从而达到快 速高效地改良玉米自交系的目的。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 苏聃 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 。

4、1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1.一种玉米自交系交替选择的改良方法， 其特征在于 ： 选用郑58和昌7-2， 在河南作抗 病性选择， 在海南作抗旱性选择， 以及杂交组合的测配， 包括下述选育过程 ： (1)6月上旬， 在河南， 选用郑58和昌7-2穗行播种， 在全生育期田间调查植株的发病情 况， 从中选出抗病性好、 持绿性好、 长势健壮、 产量高的植株自交并组配杂交组合， 并收获考 种， 种子留作海南播种 ； (2)11 月上旬， 在海南， 选用从河南筛选出的抗病优株穗行播种， 设为苗期干旱处理。

5、和 正常灌水处理， 在干旱条件下做抗旱选择， 在正常条件下鉴定其丰产性， 从中选出抗旱性 好、 持绿性好、 长势健壮、 产量高的植株自交并组配杂交组合， 并收获考种， 然后种子留作河 南次年 6 月上旬播种 ； (3) 按上述方法， 一年两次选择， 6 月上旬在郑州做抗病性选择， 11 月上旬在海南做抗 旱性选择， 同时兼顾其正常条件下的丰产性， 连续选择 6 代， 并进行杂交收获种子。 2. 根据权利要求 1 所述的玉米自交系交替选择的改良方法， 其特征在于 ： 所述的连续 自交 6 代的选育方法为 ： 第一年 6 月上旬， 在河南， 选用郑 58 和昌 7-2 播种， 从中选出抗病性好的植。

6、株自交， 获 S1 果穗， 并分别种植 S1 及杂交组合 ； 第一年 11 月上旬， 在海南， 分别种植 S1 穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获 S2 果 穗， 并分别在逆境和顺境条件下种植 S2 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 第二年 6 月上旬， 在河南， 分别种植 S2 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S3 果 穗， 并分别在种植 S3 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 第二年 11 月上旬， 在海南， 分别种植 S3 穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获 S4 果 穗， 并分别种植 S4 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 第三年 6 月上旬， 在河南， 分别种植。

7、 S4 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S5 果 穗， 并分别种植 S5 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 第三年 11 月上旬， 在海南， 分别种植 S5 穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获 S6 果 穗， 并分别种植 S6 穗行及杂交组合， 收获种子。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的玉米自交系交替选择的改良方法， 其特征在于 ： 所述杂 交组合为以郑 58 母本， 昌 7-2 为父本的组配杂交组合。 4. 根据权利要求 1 所述的玉米自交系交替选择的改良方法， 其特征在于 ： 所述苗期干 旱处理为在植株 6 叶展时开始控水， 控水至 60以上植株中午前后 2 小时内。

8、叶片卷曲程度 为 2 级以上。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的玉米自交系交替选择改良方法， 其特征在于 ： 所述植株 的田间种植密度为 5500 株 / 亩。 权 利 要 求 书 CN 101720666 B 2 1/4 页 3 一种玉米自交系交替选择的改良方法 技术领域 0001 本发明涉及一种玉米育种的技术领域， 具体涉及一种玉米自交系交替选择的改良 方法。 背景技术 0002 玉米是我国重要的粮、 经、 饲三元作物， 具有很好的发展前景。 玉米植株高大， 而且 生长在高温和蒸发量大的季节， 因此一生需水量较多。 随着气候变暖， 人类将面临水匮乏问 题的严重挑战， 我国每年因干旱直。

9、接减收玉米 230 万吨左右。因此筛选抗旱性玉米种质， 选 育抗旱品种对提高玉米产量意义重大。 同时， 近年来我国玉米病害日趋严重， 导致玉米减产 和品质下降， 给生产安全带来严重威胁。 多年的实践证明， 选育抗病品种是防治玉米病害最 经济有效的途径。目前生产应用的主要是杂交种， 提高玉米杂交种的抗逆性首先需要提高 其双亲的抗逆性。 0003 玉米的丰产性、 抗逆性多为数量性状， 由多基因控制， 常规杂交方法和现有的遗传 工程技术难于把数目庞大而又十分分散且与抗逆性状都高度相关的微效基因聚合在一起。 另外， 在筛选抗旱种质时， 往往需要在旱作棚下创造必要的干旱条件， 但是这种方法不仅耗 费大量。

10、的人力、 物力和财力， 而且难于实现大规模种植。 0004 为了选育出高产、 抗旱、 抗病的品种， 人们已经尝试采用逆境和正常条件下交替选 择的方法， 并已经取得一定成效， 交替选择技术已经在小麦育种和微生物领域有所应用， 但 在玉米领域尚无人研究。玉米杂交种为其双亲杂交获得， 因此， 在筛选其抗逆性的同时， 还 要兼顾其配合力的选择， 与小麦和微生物相比， 研究难度较大， 目前还缺乏此方面的技术。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是打破常规的玉米自交系改良程序， 提供一种玉米自 交系交替选择的改良方法。 0006 本发明的技术方案为 ： 一种玉米自交系交替选择的改良方法， 选用郑。

11、 58 和昌 7-2， 在河南作抗病性选择， 在海南作抗旱性选择， 以及杂交组合的测配， 包括下述选育过程 ： 0007 (1)6月上旬， 在河南， 选用郑58和昌7-2穗行播种， 在全生育期田间调查植株的发 病情况， 从中选出抗病性好、 持绿性好、 长势健壮、 产量高的植株自交并组配杂交组合， 并收 获考种， 种子留作海南播种 ； 0008 (2)11 月上旬， 在海南， 选用从河南筛选出的抗病优株穗行播种， 设为苗期干旱处 理和正常灌水处理， 在干旱条件下做抗旱选择， 在正常条件下鉴定其丰产性， 从中选出抗旱 性好、 持绿性好、 长势健壮、 穗部发育好的植株自交并组配杂交组合， 并收获考种。

12、， 然后种子 留作河南次年 6 月上旬播种 ； 0009 (3) 按上述方法， 一年两次选择， 6 月上旬在郑州做抗病性选择， 11 月上旬在海南 做抗旱性选择， 同时兼顾其正常条件下的丰产性， 连续选择 6 代， 并进行杂交收获种子。 0010 上述的玉米连续自交 6 代的选育方法为 ： 说 明 书 CN 101720666 B 3 2/4 页 4 0011 第一年 6 月上旬， 在河南， 选用郑 58 和昌 7-2 播种， 从中选出抗病性好的植株自 交， 获 S1 果穗 ； 0012 第一年11月上旬， 在海南， 分别种植S1穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获S2 果穗， 并分别在逆。

13、境和顺境条件下种植 S2 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 0013 第二年 6 月上旬， 在河南， 分别种植 S2 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S3 果穗， 并分别在种植 S3 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 0014 第二年11月上旬， 在海南， 分别种植S3穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获S4 果穗， 并分别种植 S4 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 0015 第三年 6 月上旬， 在河南， 分别种植 S4 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S5 果穗， 并分别种植 S5 穗行及杂交组合， 并进行鉴定 ； 0016 第三年11月上旬， 在海南， 分别种植。

14、S5穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获S6 果穗， 并分别种植 S6 穗行及杂交组合， 收获种子。 0017 上述的玉米杂交组合为以郑 58 母本， 昌 7-2 为父本的组配杂交组合。 0018 上述的玉米苗期干旱处理为在植株 6 叶展时开始控水， 控水至 60以上植株中午 前后 2 小时内叶片卷曲程度为 2 级以上。 0019 上述的玉米植株的田间种植密度为 5500 株 / 亩。 0020 本发明中， 河南地处亚热带和暖温带的过渡地带， 6 月中旬至 9 月下旬积温为 2000 2800， 全年降水量 600 1200mm， 有 50 60集中在 7 9 月份之间， 此期温度 高湿度。

15、大， 在这样的条件下， 容易诱发多种病害， 如褐癍病、 大小癍病、 南方锈病、 灰斑病、 瘤 黑粉病、 茎腐病、 青枯病等， 为抗病育种提供了较好的自然条件。海南 11 月份到翌年 4 月份 为旱季， 降水量为 170-340mm， 犹如一个天然的旱作棚， 为抗旱育种提供了较好的自然条件。 0021 本发明中， 病害调查根据中国农科院王晓鸣教授田间病害调查方法， 叶片卷曲度 根据郭龙彪田间叶片卷曲级别公式计算， 持绿性根据 Mahalakshmi V 绿叶分级标准计算。 0022 本发明的有益效果为 ： 0023 (1) 充分利用河南夏季温度高湿度大易发玉米病害的自然条件， 进行抗病性选 择，。

16、 同时又利用海南冬季丰富的光热资源， 以及干旱少雨的自然条件， 进行玉米自交系的抗 旱性选择， 通过河南与海南一年两地之间的交替选择， 并结合杂交组合的测配鉴定， 一年 2 代， 一般只需 3 年即可选育出稳定的抗逆性好的自交系与杂交组合， 大大加快了自交系改 良的世代进程， 缩短了自交系选育的年限， 提高了选育的效率， 从而达到快速高效地改良玉 米自交系的目的。不但加速了世代进程， 而且解决了在我国北方进行抗旱性改良时所需的 干旱条件限制， 以及人工接种诱导玉米病害时耗时费力的问题。 0024 (2) 交替选择改良后自交系抗病性表现 ： 交替选择方法对玉米自交系的大田自交 系抗病性的改良效果。

17、十分显著。如 ： 0025 郑 58 的优株灰斑病发病指数约为 30， 而普通郑 58 的灰斑病发病指数约为 55， 降低了 83.33 ； 0026 昌 7-2 的优株灰斑病发病指数约为 12， 而普通昌 7-2 的灰斑病发病指数约为 20， 降低了 66.67 ； 0027 郑 58 的优株瘤黑粉病发病率约为 2.2， 郑 58 的普通株瘤黑粉病发病率约为 4.5， 降低了 104.54 ； 说 明 书 CN 101720666 B 4 3/4 页 5 0028 昌7-2的优株瘤黑粉病发病率约为3.3， 普通昌7-2的普通株瘤黑粉病发病率约 为 5.2， 降低了 57.58。 0029 (。

18、3) 交替选择改良后自交系抗旱性表现 ： 经过交替选择后， 郑 58 和昌 7-2 的优株 与其相应对照相比抗旱性显著提高。如 ： 0030 郑 58 优株的相对电导率 0.3907， 而普通株的相对电导率为 0.4342， 降低了 11.13 ； 0031 昌 7-2 优株的相对电导率 0.4531， 普通株的相对电导率为 0.3896， 降低了 16.30。 0032 郑 58 和昌 7-2 经交替选择 6 代后所配杂交组合的叶片卷曲级别为 1 级， 而郑单 958 为 3 级。 0033 (4)交替选择改良后杂交组合的增产效果表现 ： 郑单958的平均产量为725.69kg/ 亩， 以此。

19、作对照 ； 从郑 58 和昌 7-2 中筛选出两个近缘组合， 在正常情况下种植， 产量分别为 777.81kg/ 亩和 787.09kg/ 亩， 分别比对照提高 7.18和 8.46。 附图说明 0034 附图为本发明的选育图。 具体实施方式 0035 下面通过实施例对本发明作详细说明， 但并不以任何方式限制本发明。 0036 如图 1 所示的选育过程， 选用郑 58 和昌 7-2， 在河南作抗病性选择， 在海南作抗旱 性选择， 兼顾其正常条件下的丰产性， 连续选择 6 代， 同时组配杂交组合并进行鉴定， 具体 选育过程如下 ： 0037 第一年 6 月上旬， 在河南， 选用郑 58 和昌 7。

20、-2 播种， 从中选出抗病性好的植株自 交， 获 S1 果穗， 并分别种植 S1 穗行及杂交组合 ； 0038 第一年11月上旬， 在海南， 分别种植S1穗行， 设为苗期干旱处理和正常灌水处理， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获 S2 果穗， 并分别种植 S2 穗行及杂交组合 ； 0039 第二年 6 月上旬， 在河南， 分别种植 S2 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S3 果穗， 并分别种植 S3 穗行及杂交组合 ； 0040 第二年11月上旬， 在海南， 分别种植S3穗行， 设为苗期干旱处理和正常灌水处理， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获 S4 果穗， 并分别种植 S4 穗行及。

21、杂交组合 ； 0041 第三年 6 月上旬， 在河南， 分别种植 S4 穗行， 从中选出抗病性好的植株自交， 获 S5 果穗， 并分别种植 S5 穗行及杂交组合。 0042 第三年11月上旬， 在海南， 分别种植S5穗行， 从中选出抗旱性好的植株自交， 获S6 果穗， 并分别种植 S6 穗行及杂交组合。 0043 本实施例中， 玉米的播种密度为 5500 株 / 亩， 按照玉米高产田水肥条件管理， 全 生育期田间观察。在河南作抗病性选择期间， 调查各材料发病情况， 从中选出抗病性好， 持 绿性好， 产量高， 长势健壮的植株自交并收获考种， 然后种子留作海南播种。在海南作抗旱 性选择期间， 设为。

22、苗期干旱处理和正常灌水处理， 正常灌水处理中以基础材料为对照， 验证 抗病优株的抗性与丰产性， 苗期干旱处理中植株苗期 6 叶展时开始控水一段时期， 控水至 说 明 书 CN 101720666 B 5 4/4 页 6 60以上植株中午前后2小时内叶片卷曲程度为2级以上， 根据各材料对干旱的不同反应， 如叶片卷曲程度， 相对电导率差异等， 从中选出抗旱性好， 持绿性好， 长势健壮， 产量高的植 株， 自交并收获考种， 然后种子留作河南播种。杂交组合的测配为 ： 在选出的抗逆性好的材 料中， 以郑 58 母本， 昌 7-2 为父本组配杂交组合， 并进行大田鉴定， 以郑单 958 为对照。 0044 郑单 958 和昌 7-2 可以直接从市场购买， 郑 58 已申请保护， 需要从育种者手中获 得。 说 明 书 CN 101720666 B 6 1/1 页 7 说 明 书 附 图 CN 101720666 B 7 。