一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法
【专利摘要】本发明公开一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法，属于玉米育种【技术领域】，解决了现有基因连锁程度较高，种质资源比较狭窄的问题。它包括以下步骤：首先，选择遗传基础相对宽泛、一般配合力高、属于同一类群的多个自交系材料；将材料基于AMMI模型的NCⅡ交配设计试验，对材料进行配合力间方差分析及F指检验，进行遗传效应分析；用这些材料组配不完全双列杂交组合；按照种质互补不重叠原则，组配顶交种，将顶交种种子等量混匀后连续两次充分混合花粉进行授粉，通过这种方式获得的种子即为玉米育种用原始群体。本发明的合成方法可以打破同一类群内连锁，创造变异，为下一步轮回选择和自交系选育提供丰富的物质基础。
【专利说明】一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玉米育种【技术领域】，尤其是一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法。
【背景技术】
[0002]玉米是世界上利用杂种优势较早和面积最大的作物，在我国玉米育种长期实践过程中，种质基础狭窄问题一直备受关注，通过两个自交系组配成基础材料，并依靠二环系选育技术和系谱法开展玉米自交系选育是传统育种技术方法，也更加导致了种质基础狭窄。我国不是玉米发源地，种质资源匮乏，种质基础相对狭窄。美国是世界上玉米研究和玉米产业最为发达的国家，美国通过80多年持续改良坚杆综合种的实践证明，人工合成遗传基础好的群体，通过轮回选择，逐渐提高群体中有利基因的频率，从而创造和改良玉米育种的基础材料，极为可行。我国现有玉米骨干自交系是玉米育种创新实践的宝贵财富，基因连锁程度较高，以我国最常用类群自交系合成群体并进行改良研究的少见报道，特别是通过设计能彻底打破连锁的合成方法，更是少见报道。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法。克服了传统的群体创建的不足的问题，将配合力测定、变异度测定、不完全双列杂交、顶交技术应用于群体的组建，有益于更加可能的打破连锁、增加变异度，提高优异玉米自交系的选育效率。本发明可以打破同一类群内连锁，创造变异，为下一步轮回选择和自交系选育提供丰富的物质基础。
[0004]本发明所采用的技术方案为:
一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法，其特征是，包括以下步
骤:
51:选择遗传基础相对宽泛、一般配合力高、属于同一玉米种质类群的10个以上玉米自交系材料，并对材料进行配合力间方差分析及F指检验、遗传效应分析；
所述的遗传基础相对宽泛为:对所选材料基于AMMI模型的NC II交配设计试验，测定株高、穗位、穗上叶、穗长、秃顶长、穗粗、轴粗、行粒数、穗重、穗粒重和百粒重,然后对这些遗传参数进行遗传方差及遗传力分析。
[0005]遗传参数的加性方差均大于非加性方差，即:加性遗传效应占主要地位；
广义遗传力均大于狭义遗传力，即:变异有50%以上的成分由遗传因素决定；
所述的一般配合力高为:对材料进行配合力间F值检验，一般配合力的F值均达到显著水平；
所述玉米自交系选取基本原则是属于近缘关系；
52:第一轮杂交
用SI中选择的玉米自交系材料进行不完全双列杂交得到杂交组合，每个杂交组合单独收获，得到单交种种子；
53:第二轮杂交
将步骤S2中收获的单交种种子取等量分别种植，然后根据组合亲本不重叠原则进行顶交，每个顶交组合单独收获，获得顶交种种子；
54:第三轮杂交
将步骤S3中收获的顶交种种子，分别取等量种子混匀，然后取等量两份种植，两份间相互杂交，获得种子，为杂交种子一；
55:第四轮杂交
将步骤S4中收获的杂交种子一混合均匀，然后取等量两份种植，两份间相互杂交，获得种子，为杂交种子二，将杂交种子二混合均匀，即得玉米育种用原始群体。
[0006]优选的，步骤S4中所述的两份种植的总种植株数> 4000。
[0007]优选的，步骤S5中所述两份种植的总种植株数> 4000。
[0008]本发明的有益效果:以本发明的玉米育种用原始群体的合成方法进行合成玉米群体，可以实现玉米育种 资源基因重组打破连锁，为持续改良和择优进行自交系选育提供了丰富的遗传基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]附图1为实施例1所选择自交系材料系谱来源；
附图2为合成原始群体的流程图。
【具体实施方式】
[0010]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例，实施例不应视作对本发明保护范围的限定。
[0011]下面结合实例对本发明做进一步说明:
实施例1:
一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法，包括以下步骤(如附图2所示):
S1:根据系谱关系选取以下原始材料(如图1所示):黄早4、502、汶黄31413、H21、齐310、1x9801、1x9311、昌 7-2、武 314、1x03-2、浚 92-8, K12、S121，用于合成群体，并通过遗传试验验证其遗传参数。图1中带有边框的为所选取的玉米自交系。自交系选取基本原则是属于近缘关系，从图1来看，相互存在关联。
[0012]黄早4:北京市农林科学院与中国农科院作物所于70年代共同选育的优良玉米自交系，我国唐四平头类群自交系中应用最广泛的自交系，高配合力、高抗玉米矮花叶病等多种病害、适应性广、株型紧凑、出叶速度快、双穗率高等突出优点，2001年荣获国家科技进步一等奖。是我国公开使用的骨干自交系。
[0013]502:山东省莱州市西由种子公司从“340X黄早四”杂交材料中于1991年选育而成。审定玉米杂交种西玉3号(478X502)、掖单20 (8001X502)应用了该自交系作为亲本材料。是我国公开使用的骨干自交系。
[0014]汶黄31413:已经在《山东农业科学》1991年第4期记载该自交系的选育。是以黄早4为母本，文青1331为父本，于1982年组配，经自交选育而成。玉米杂交种烟单16 (8112 X汶黄31413)、烟单17 (107 X汶黄31413)和烟单18号(Mol7X汶黄31413)应用该自交系为亲本材料。是我国公开使用的骨干自交系。
[0015]H21:已经在《作物学报》1995年第21卷第3期记载该自交系的选育。是玉米自交系黄早4的改良系。玉米杂交种鲁玉16 (478XH21)应用该自交系为亲本材料。是我国公开使用的骨干自交系。
[0016]齐310:已经在《山东农业科学》1990年第4期记载该自交系在育种上的应用，是玉米自交系黄早4的改良系。玉米杂交种鲁玉11 (齐302X齐310)应用该自交系为亲本材料。
[0017]1x9801:已经在《玉米科学》2003年第3期记载该自交系在育种上的应用，是玉米自交系502和H21的改良系。玉米杂交种鲁单981 (齐319X 1x9801)应用该自交系为亲本材料。是我国公开使用的骨干自交系。
[0018]1x9311:已经在《玉米科学》2007年第Zl期记载该自交系在育种上的应用，是3个玉米玉米自交系组配成(鲁原92X吉853) X 1x9801基础材料选育的自交系。玉米杂交种鲁单6027 (1x8376 X 1x9311)应用该自交系为亲本材料。
[0019]昌7-2:是河南安阳农科所选育的玉米自交系，已经在《河南职业技术师范学院学报》2004年第4期记载该自交系的选育与应用。该自交系是以山东省昌潍地区农科所(现潍坊市农科院)选育的单交种昌单七号(黄早四X潍95)为基础材料选育，属于唐四平头类群。是我国公开使用的骨干自交系。
[0020]武314:已经在《陕西农业科学》1998年第2期记载该自交系的选育以及在育种上的应用。是我国公开使用的骨干自交系。
[0021]1x03-2:已经在《山东农业科学》2008年第7期记载该自交系在育种上的应用。该自交系为(1χ9801Χ昌7-2)选育而成。山东省审定玉米杂交种鲁单9032(1x00-1 X 1x03-2)应用该自交系作为亲本材料。
[0022]浚92-8:由河南省浚县农科所(现鹤壁市农科院)选育，已经在《种子》2007年第11期记载该自交系在育种上的应用。国家审定玉米杂交种浚单20 (9058X浚92-8)应用该自交系作为亲本材料。
[0023]K12:已经在《现代种业》2003年第4期记载该自交系的特征及其在育种上的应用。该自交系是我国公开应用的骨干自交系。
[0024]S121:已经在《农业科技通讯》2010年第2期记载该自交系的特征及其在育种上的应用，该自交系为丹340与H201、H204混合授粉后经连续6代自交选择育成。辽宁省审定玉米杂交种良玉66号(M54XS122)应用该自交系作为亲本材料。
[0025]对材料进行配合力间方差分析及F值检验。
[0026]见下表1所示，将13个材料基于AMMI模型的NC II交配设计试验，调查株高、穗位、穗上叶、穗长、秃顶长、穗粗、轴粗、行粒数、穗重、穗粒重和百粒重，进行配合力间方差评估及F值测验。图2表明，选取自交系GCA (—般配合力)的F值都达到了极显著水平，SCA(特殊配合力)的F值都达到了显著水平。GCA与SCA方差比值均明显大于1，证明调查性状在自交系组配的组合间以加性效应为主，自交系一般配合力高，具有较强的特殊配合力。
[0027]表1配合力间方差及F值
【权利要求】
1.一种用于相互轮回选择的玉米育种用原始群体的合成方法，其特征是，包括以下步骤: .51:选择遗传基础相对宽泛、一般配合力高、属于同一玉米种质类群的10个以上玉米自交系材料，并对材料进行配合力间方差分析及F指检验、遗传效应分析； 所述的遗传基础相对宽泛为:对所选材料基于AMMI模型的NC II交配设计试验，测定株高、穗位、穗上叶、穗长、秃顶长、穗粗、轴粗、行粒数、穗重、穗粒重和百粒重,然后对这些遗传参数进行遗传方差及遗传力分析， 遗传参数的加性方差均大于非加性方差，即:加性遗传效应占主要地位； 广义遗传力均大于狭义遗传力，即:变异有50%以上的成分由遗传因素决定； 所述的一般配合力高为:对材料进行配合力间F值检验，一般配合力的F值均达到显著水平； 所述玉米自交系选取基本原则是属于近缘关系； .52:第一轮杂交 用SI中选择的玉米自交系材料进行不完全双列杂交得到杂交组合，每个杂交组合单独收获，得到单交种种子； .53:第二轮杂交 将步骤S2中收获的单交种种子取等量分别种植，然后根据组合亲本不重叠原则进行顶交，将顶交组合单独收获，获得顶交种种子； . 54:第三轮杂交 将步骤S3中收获的顶交种种子，分别取等量种子混匀，然后取等量两份种植，两份间相互杂交，获得种子，为杂交种子一； .55:第四轮杂交 将步骤S4中收获的杂交种子一混合均匀，然后取等量两份种植，两份间相互杂交，获得种子，为杂交种子二，将杂交种子二混合均匀，即得玉米育种用原始群体。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是，步骤S4中所述的分两份种植的总种植株数> 4000。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是，步骤S5中所述的分两份种植的总种植株数> 4000。
【文档编号】A01H1/02GK103782895SQ201410047465
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】丁照华, 王志武, 张成华, 陈凯, 杨菲, 齐世军, 王勇 申请人:山东省农业科学院玉米研究所