一种高效组配玉米双列杂交组合的田间种植方法与流程

本发明涉及杂交育种技术领域，特别的涉及一种高效组配玉米双列杂交组合的田间种植方法。

背景技术：

杂种优势是杂合体在一种或多种性状上优于它的两个亲本的现象。杂种优势利用是玉米育种的基本思路，其途径是先选育纯合的亲本自交系，再将亲本自交系杂交，选育出强优势杂交种。因此，玉米育种“难在选系，重在测配”。配合力是指不同亲本间各性状的组合能力，它是评判玉米自交系的重要指标，是关系到一个自交系在杂交种组配中用途的决定性因素。

1942年，sprague和taturn提出了一般配合力和特殊配合力的概念。一般配合力（gca)是指一个亲本在一系列杂交组合中的产量或其它性状的平均表现；特殊配合力(sca)是指特定组合的性状表现型值与据双亲一般配合力得到的预测值之差。由此可见，gca和sca都必须通过杂交才能测定出来，其估值均取决于参与杂交的一套特定的自交系。sprague和taturm首先采用双列杂交设计分析玉米自交系的gca和sca，griffing对这一设计作了全面的整理和研究，使之更加系统和完善。双列杂交分为完全双列杂交设计和不完全双列杂交设计，完全双列杂交是指一组p个亲本间进行所有可能的杂交和自交，不完全双列杂交是将供试亲本按试验要求分为两组，只进行组间可能的杂交，同一组内的亲本不做杂交。如图1：p1=q1、p2=q2、p3=q3、p4=q4、p5=q5、…、pn=qn，则为完全双列杂交；p1、p2、p3、p4、p5、…、pn、q1、q2、q3、q4、q5、…、qn为不同自交系，其中p1、p2、p3、p4、p5、…、pn为母本组，q1、q2、q3、q4、q5、…、qn为父本组，则为不完全双列杂交。因此，获得完整的一套双列杂交组合成为实施双列杂交试验的关键。

然而，传统的组配环节（图2），通常将供试自交系按株行依次种植，每个自交系按试验需要种植一行或多行，每行几十株。当开展田间授粉工作时，依据双列杂交计划将特定自交系花粉采集到硫酸纸袋中，做好标记，然后人工授粉到相应自交系的花丝上。如：取自交系1的花粉授自交系2，做好标记；取自交系2的花粉授自交系3，做好标记；取自交系3的花粉授自交系4，做好标记；以此类推。这样每做一个杂交，都需要往返田间取粉、授粉，查看杂交计划，标注已杂交的组合及果穗数量等等，工作繁琐，稍有疏忽，易于出错；在授粉的过程中，如操作不当，则花粉易于串粉混杂。收获时，每收一个果穗，都要查看玉米杆上的挂牌，效率低，更易于出错，从而影响后续杂交种鉴定工作的准确性。收获后，还需要清种排序。以上均会降低育种效率，造成人、财、物力的严重浪费。

如何克服玉米双列杂交组合配制效率低、工作繁琐的局限，探索和制定出一套既简单实用又高效保质的组配双列杂交组合的田间种植方法具有重要意义。

技术实现要素：

针对上述现有设计方法的不足，本发明的目的在于提供了一种高效组配玉米双列杂交组合的田间种植方法，解决玉米双列杂交试验组合配制效率低、操作繁琐、易于花粉混杂和田间挂牌收种环节易于出错等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种高效组配玉米双列杂交组合的田间种植方法，包括以下步骤：

1）根据双列杂交试验计划，确定父本组自交系和母本组自交系；

2）取父本组自交系，将父本按行种植，同一行种植同一种父本自交系，父本行的行数等于父本自交系的种类数；

3）取母本组自交系，将母本按列种植，同一列种植同一种母本自交系，母本列的列数等于母本组自交系的种类数，其行数等于父本组自交系的种类数；并且使第一行父本自交系和所有母本列自交系的首行种植成一行，第二行父本和所有母本列自交系第二行种植成一行，以此类推，直至最末行父本和所有母本列自交系的最末行种植成一行；

4）将所有自交系雌穗吐丝前套袋，母本自交系全部去雄，父本自交系雄穗开花时套袋取粉，将每行父本自交系对应授粉给母本列相应行自交系，即第1行父本授粉所有母本列第1行母本，第2行父本授粉所有母本列第2行母本，第3行父本授粉所有母本列第3行母本，以此类推，直至配制完成所有双列杂交试验组合；

5）授粉结束后，挂牌标记杂交组合，成熟后，分行分列收获，即按照第1个母本列第1行，第2个母本列第1行，直至第n个母本列第1行，然后第1个母本列第2行，第2个母本列第2行，直至第n个母本列第2行，以此类推到第n个母本列第n行。分行分列收获简化了后续杂交组合排序清种工作。

进一步，所述每个父本行的行长根据双列杂交试验母本数量确定；优选的，以7米行长双株种植16窝。

进一步，所述父本组自交系分两期播种，第一期与母本自交系同期，第二期比母本自交系迟播3天。

进一步，所述每个母本列的行长根据双列杂交试验所需杂交组合用种量确定；优选的，以1.7米行长双株种植4窝。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明将父本按行种植，同一行种植同一种父本自交系；母本按列种植，同一列种植同一种母本自交系，每一母本列的行数等于父本自交系的种类数，第一行父本自交系和所有母本列自交系的首行种植成一行，第二行父本自交系和所有母本列自交系第二行种植成一行，以此类推，直至最末行父本自交系和所有母本列自交系的最末行种植成一行。授粉时，母本自交系去雄，将每行父本自交系对应授粉母本列相应行自交系，无需边授粉边查看双列杂交计划，授粉结束后统一挂牌标记杂交组合，无需边授粉边挂牌标记组合名称，成熟后按照杂交种播种顺序分行分列收获种子，无需收种后清理组合顺序，本发明降低了双列杂交组合配制环节的工作量和繁琐程度，降低了花粉混杂的几率，提高了授粉和清种效率，减少了人为疏忽造成的失误。

2、采用以往的方法配制双列杂交组合需要排列出父母本两向表，每做一个组合需要在表上标记，以免重复。需要拿着父本的花粉按照两向表的顺序在田间找到对应的母本，因此，需要执行人员具备相当熟练的玉米杂交授粉技术。而采用本发明的种植方式配制双列杂交组合，由于操作简单，不易出错，对执行人员的要求不高，只要掌握了玉米授粉技术，均可保质保量完成组配任务，利于实现标准化操作，特别适合在玉米育种科研单位和公司推广应用。

附图说明

图1为双列杂交组合配制示意图；

图2为传统组配双列杂交组合的田间种植示意图；

图3为本发明的高效组配双列杂交组合的田间种植示意图；

图4为实施例的组配双列杂交组合田间种植示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

一种高效组配玉米双列杂交组合的田间种植方法，包括以下步骤：

1）根据双列杂交试验计划，确定父本组自交系和母本组自交系；

2）取父本组自交系，将父本按行种植，同一行种植同一种父本自交系，父本行的行数等于父本自交系的种类数；

3）取母本组自交系，将母本按列种植，同一列种植同一种母本自交系，母本列的列数等于母本组自交系的种类数，其行数等于父本组自交系的种类数；并且使第一行父本自交系和所有母本列自交系的首行种植成一行，第二行父本和所有母本列自交系第二行种植成一行，以此类推，直至最末行父本和所有母本列自交系的最末行种植成一行，具体如图3所示；

4）将所有自交系雌穗吐丝前套袋，母本自交系全部去雄，父本自交系雄穗开花时套袋取粉，将每行父本自交系对应授粉给母本列相应行自交系，即第1行父本授粉所有母本列第1行母本，第2行父本授粉所有母本列第2行母本，第3行父本授粉所有母本列第3行母本，以此类推，直至配制完成所有双列杂交试验组合；

5）授粉结束后，挂牌标记杂交组合，成熟后，分行分列收获，即按照第1个母本列第1行，第2个母本列第1行，直至第n个母本列第1行，然后第1个母本列第2行，第2个母本列第2行，直至第n个母本列第2行，以此类推到第n个母本列第n行。

实施例1

2016年冬季在云南西双版纳实施了13×8的不完全双列杂交组合配制工作（图4）。

1）母本组：重庆市农业科学院新选育的13个玉米自交系（编号：16y118-16y130）；父本组：骨干系渝1193、渝213、ya8201、lh8012和4个重庆市农业科学院新选育的玉米自交系（编号：16y114-16y117)。

2）取父本组中各自交系，每个父本自交系种植1行，共8行，行长7米，双株分2期种植16窝，第一期和母本自交系同期种植8窝，3天后种植第二期。

3）取母本组中各自交系，每个母本自交系种植1列，使其成为13个母本列，所有母本列自交系的第一行和第一行父本自交系种植成一行，所有母本列自交系的第二行和第二行父本自交系种植成一行，以此类推。每个母本列种8行，每个母本列的行长为1.7米，双株种植4窝。

4）所有自交系雌穗吐丝前套袋，母本自交系全部去雄，父本自交系雄穗开花时套袋取粉，将每行父本自交系对应授粉母本列相应行自交系，即第1行父本自交系授粉所有母本列第1行自交系，第2行父本自交系授粉所有母本列第2行自交系，第3行父本自交系授粉所有母本列第3行自交系，以此类推，直至配制完成所有双列杂交试验组合。

5）授粉结束后，挂牌标记杂交组合，成熟后，分行分列收获。按照第1个母本列第1行，第2个母本列第1行，直至第n个母本列第1行，然后第1个母本列第2行，第2个母本列第2行，直至第n个母本列第2行，以此类推到第n个母本列第n行。

结果：2017年春季以配制的双列杂交组合开展13×8不完全双列杂交试验，从中鉴定出高配合力自交系16ny135，命名为渝d810，通过了重庆市农业委员会组织的专家鉴定，同时筛选出强优势杂交组合16yn130×16yn115，命名为渝单801，通过了2018年国家西南春玉米区试，正在参加2019年国家西南春玉米区试。

实施例2

2017年采用该方法组配了16×8的双列杂交组合，具体实验步骤同实施例1。

实施例3

2018年采用该方法组配了18×8的双列杂交组合，具体实验步骤同实施例1。

综上，采用该方法进行双列杂交组合的配制，实际操作中较明显的体现出简单、省时、花粉不易混杂的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。