本发明属玉米育种技术领域，具体涉及尼龙网作为隔离材料在玉米和玉米近缘野生种育种上的用途；还涉及一种尼龙网袋和一种尼龙网室，以及利用尼龙网袋或尼龙网室进行玉米或玉米近缘野生种自交或杂交的方法。
背景技术：
玉米(zeamaysl.)是最早利用杂种优势的作物之一，通过自交培育自交系，再利用不同自交系组配成杂交种是玉米育种的基本方法。因此，自交是玉米育种的重要技术手段。玉米是典型的雌雄同株异花授粉植物，雄穗着生于植株顶端，雌穗着生于茎秆中部茎节上，其异花授粉率为95％以上。为了避免混杂其它来源的花粉，玉米自交时通常采用人工套袋方法隔离其它来源的花粉，以便获得自交种子。通常的人工套袋方法是：在当选植株的雌穗即将吐丝而未吐丝时，用硫酸钠纸袋将雌穗套上；在授粉的前一天，用较大的硫酸钠纸袋或牛皮纸袋把同一植株的雄穗套上，其目的主要是起隔离作用，避免其他植株花粉污染；在雄穗套袋后的次日上午，用套在雄穗上的纸袋收集新鲜花粉，迅速授于同株的雌穗花丝上，并立即将已授粉的雌穗套袋隔离。上述人工套袋方法存在的主要问题：(1)如果对雌穗授粉时期选取不当，会导致结实率低；(2)如果授粉时操作不规范很容易造成花粉混杂授粉现象；(3)操作繁琐，费工费时；(4)纸袋难固定，风吹时易脱落；(5)如果下雨，纸袋易被打湿而且不透气，会影响花粉的质量，进而影响授粉效果；(6)纸袋通常只能使用2～3次，不能多次重复利用，存在浪费及成本高的问题。玉米近缘野生种的自交问题更为突出。
与玉米相比，玉米近缘野生种在植株形态和穗部形态上都存在较大差异。如玉米近缘野生种植株广泛存在分蘖现象，分蘖个数有时超过40个，单个植株存在多个雄穗；另外，玉米近缘野生种的雌穗多节位着生，雌穗小且多个穗簇生在一起，单穗籽粒数6～12粒，生长在叶腋内部，常常吐丝时簇生的穗还没有伸出。因此，玉米近缘野生种自交时，存在不易套袋，套袋不稳和套袋不严易于串粉等问题，而且获得的自交种子较少。
在玉米育种中，还经常需要繁殖玉米自交系或者少量配制玉米杂交种，由于玉米的异花授粉特性，通常采用空间隔离或高秆作物隔离的方法设置隔离区，这种方法存在找寻合适的隔离区比较困难，土地浪费较大，且隔离难以彻底等问题，也是一个亟需解决的问题。
转基因玉米试验中需要严格的隔离条件，但是由于玉米异花授粉的特性，以及玉米的花粉量大，容易随风飘散到较远的距离，因而比较容易造成外来基因的污染。
尼龙(nylon)网是以尼龙丝、锦纶丝、涤纶丝、纳纶丝等化学纤维为原料，经丝网机械加工而成的化纤编织网，尼龙网是这些化纤编织网的总称。尼龙网具有韧性高、弹性好、耐腐蚀、耐油、耐水、耐磨、耐高温、耐候性等特点；还具有绝缘性好、润滑系数低等特性。尼龙网广泛用于工业过滤、石油、化工、印刷、渔业捕捞等行业。尼龙网在农业上主要应用于植物遮阳、种子包装、浸种、防虫、防果蝇、防鸟和家禽养殖等。专利《野生烟草种子繁殖网室》(申请号为：2010201695518)公开了一种尼龙网室和一种收种编织网，但是其尼龙网室的网眼密度为40～60目，其孔径远远大于烟草花粉粒直径和玉米花粉粒直径，其主要用于防虫，对花粉的隔离作用较差。
经检索，没有发现尼龙网作为隔离材料在玉米和玉米近缘野生种育种上应用的报道。
技术实现要素：
针对目前玉米和玉米近缘属种人工授粉上存在的操作复杂、结实率低、易混杂、成本高等问题，本发明目的在于提供尼龙网作为隔离材料在玉米或玉米近缘野生种育种上的应用。
本发明另一目的在于提供一种尼龙网袋。
本发明第三目的在于提供上述尼龙网袋在玉米或玉米近缘野生种自交上的应用。
本发明第四目的在于提供利用上述尼龙网袋进行玉米或玉米近缘野生种自交的方法。
本发明第五目的在于提供一种尼龙网室。
本发明第六目的在于提供上述尼龙网室作为隔离区在玉米育种上的应用。
本发明第七目的在于提供上述尼龙网室在玉米自交系繁殖上的用途。
本发明第八目的在于提供利用上述尼龙网室繁殖玉米自交系的方法。
本发明第九目的在于提供上述尼龙网室在配制玉米杂交组合上的用途。
本发明第十目的在于提供利用上述尼龙网室配制玉米杂交种的方法。
本发明第十一目的在于提供上述尼龙网室在转基因玉米材料试验上的应用。
本发明第十二目的在于提供利用上述尼龙网室进行转基因玉米试验的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了尼龙网作为隔离材料在玉米(zeamaysl.)或玉米近缘野生种育种上的应用。
所述的尼龙网是由尼龙(或称锦纶，英文为nylon)单丝或双丝编织而成，尼龙的学名为聚酰氨纤维(polyamidefibre)。
所述的尼龙网的孔径为38～53μm；或网眼密度为300～420目。
所述的玉米近缘野生种是指二倍体多年生类玉米(zeadiploperennis)、繁茂类玉米种(zealuxurians)、墨西哥类玉米(zeamexicana)、小颖类玉米(zeaparviglumis)、尼加拉瓜类玉米(zeanicaraguensis)、四倍体多年生类玉米(zeaperennis)、委委特南戈类玉米(zeahuehuetenangensis)或摩擦禾(tripsacumdactyloides)等。
本发明还提供了一种尼龙网袋，所述的尼龙网袋的长度为1.0～1.8m，宽度为0.5～1.2m；其中尼龙网的网眼孔径为38～53μm；或网眼密度为300～420目。
玉米(zeamaysl.)花粉粒的直径约为94.15～118.83μm，平均106.14±4.68μm；玉米近缘野生种花粉粒的直径约为65.00～95.00μm，平均85.11±3.04μm。所述的尼龙网的孔径小于玉米或玉米近缘野生种花粉粒的直径。
上述尼龙网袋的大小为能够把玉米植株或玉米近缘野生种植株的雌穗以上部分套入尼龙网袋中。
上述尼龙网袋，其袋体周围除袋口外都是缝合的。
本发明还提供了上述尼龙网袋在玉米(zeamaysl.)或玉米近缘野生种育种上的应用。
所述的玉米近缘野生种是指二倍体多年生类玉米(zeadiploperennis)、繁茂类玉米种(zealuxurians)、墨西哥类玉米(zeamexicana)、小颖类玉米(zeaparviglumis)、尼加拉瓜类玉米(zeanicaraguensis)、四倍体多年生类玉米(zeaperennis)、委委特南戈类玉米(zeahuehuetenangensis)或摩擦禾(tripsacumdactyloides)等。
本发明还提供了一种尼龙网袋自交工具，包括上述尼龙网袋1，在尼龙网袋1的袋口缝制有绳子2，在尼龙网袋1的底部两角固定有绳子3，尼龙网袋1的底部通过绳子3固定于横梁4上，横梁4的两端通过扣件6a和6b分别固定于立柱5a和立柱5b上，立柱5a和立柱5b固定于地上；其中横梁4距地面垂直高度为2～3米。
上述尼龙网袋自交工具中所述的尼龙网袋的长度为1.0～1.8m，宽度为0.5～1.2m；其尼龙网的孔径为38～53μm，或网眼密度为300～420目。
上述尼龙网袋自交工具中所述的横梁或立柱的材质为钢管或铁管等。
上述尼龙网袋自交工具中将尼龙网袋的底部固定于横梁上的目的之一是不让尼龙网袋底部压到雄穗，以免影响雄穗的发育；另一目的是起到固定玉米或玉米近缘野生种植株的作用，避免玉米或玉米近缘野生种植株的倒伏。
上述尼龙网袋自交工具在玉米或玉米近缘野生种自交上的应用。
本发明还提供了利用上述尼龙网袋进行玉米或玉米近缘野生种植物自交的方法，包括在玉米或玉米近缘野生种的雌穗吐丝前，将上述尼龙网袋自交工具中的尼龙网袋的袋口从上向下套在玉米或玉米近缘野生种植株上，尼龙网袋的袋口通过绳子固定在玉米或玉米近缘野生种植株的茎秆上，袋口固定的位置位于雌穗下方；在散粉期拍打尼龙网袋或摇晃植株即可。
本发明还提供了一种尼龙网室，所述的尼龙网室包括框架结构，在框架结构外蒙有孔径大小为38～53μm(或网眼密度为300～420目)的尼龙网；所述的框架结构由钢管和连接件组成，所述的钢管包括4个钢管立柱，4个钢管立柱通过连接件与4个钢管横梁分别进行连接，4个钢管立柱固定于地上；所述的尼龙网由顶部尼龙网和四周尼龙网组成；在四周尼龙网的一个侧面设置一个侧门，侧门两侧的尼龙网采用相应的纽扣式连接，或拉链式连接；所述的尼龙网室的高度为1.8～3.0米。
上述尼龙网室的高度应高于玉米植株的高度和人的身高，目的是使玉米或玉米近缘野生种的生长发育和授粉等不受影响，且便于人工操作。
上述尼龙网室中所述的四周尼龙网的底部位置可以为接触地面，或者为地面以上，且低于最低位雌穗下方20～30cm的位置。
所述的尼龙网室的长度和宽度根据隔离区大小按照实际需要设置。
上述尼龙网室中设置侧门的目的在于方便育种者进出，同时要保证封闭性好，以免外来花粉进入。
本发明还提供了上述尼龙网室作为隔离区在玉米(zeamaysl.)自交系繁殖上的应用。
本发明还提供了利用上述尼龙网室繁殖玉米自交系的方法，包括将玉米自交系种植于上述尼龙网室中；或者在玉米自交系苗期或雌穗吐丝前，在玉米自交系种植区域设置上述尼龙网室；在散粉期自由授粉即可。
本发明还提供了上述尼龙网室在配制玉米杂交组合上的应用。
本发明还提供了利用上述尼龙网室配制玉米杂交组合的方法，包括在一母多父的情况下，将母本自交系种植于上述尼龙网室内，或者在母本自交系苗期或吐丝前在母本自交系种植区域设置上述尼龙网室；在散粉前将母本自交系人工去雄，并分别采集不同父本自交系的花粉给母本自交系授粉，并作标记；成熟时分别收获果穗。
本发明还提供了利用上述尼龙网室配制玉米杂交组合的方法，包括在一父多母的情况下，在上述尼龙网室内顺序种植不同的母本自交系，并且每间隔4～6行母本自交系种植1行父本自交系；或者在苗期或最早的母本自交系吐丝前，在母本自交系的种植区域上设置上述尼龙网室；在散粉前将母本自交系人工去雄，父本自交系自由授粉，成熟时收获母本自交系上的果穗，并作标记。
本发明还提供了利用上述尼龙网室繁殖玉米单交种的方法，在上述尼龙网室内将父、母本自交系按照父母本行比为1:4～6的比例间隔种植；或者在苗期或母本自交系吐丝前，在间隔种植的父母自交系种植区域设置上述尼龙网室；在散粉前将母本自交系人工去雄，父本自交系自由授粉，成熟时收获母本植株上的果穗，即得玉米单交种种子。
本发明还提供了上述尼龙网室在转基因玉米材料试验上的应用。
本发明还提供了利用上述尼龙网室进行转基因玉米材料试验的方法，将转基因玉米材料种植于上述尼龙网室中，在散粉期进行人工或自然授粉，成熟时收获果穗。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果：(1)、本发明尼龙网袋或尼龙网室的材质为尼龙网，透光性和透气性好，对玉米的生长发育没有影响；另外，网袋的大小能够把玉米植株的雌穗以上部分套入网袋中，并不损伤玉米叶片。(2)、本发明所用的尼龙网能完全隔离外源玉米花粉，不会造成外源花粉污染。(3)、本发明尼龙网袋或尼龙网室结构简单，使用方便，隔离效果好。(4)、本发明利用尼龙网袋进行玉米近缘野生种自交的方法比传统的一次性的人工授粉方法结实率显著提高，主要是由于外界晃动或者风吹的原因，花粉可以持续的掉下来给雌穗花丝授粉，因此其结实率显著提高。(5)、本发明利用尼龙网袋进行自交的方法可以在雌穗吐丝之前较早的时候将尼龙网袋套在玉米或者玉米近缘野生种植株上，不需要像传统的人工套袋授粉那样观察玉米植株雌穗吐丝或雄穗散粉情况，省时，省力，大大降低了人工成本。(6)、玉米近缘野生种由于雌穗很多且小，各雌穗间发育不一致，普通的人工套袋方法工作量大、结实率低，使用本发明尼龙网袋方便省力、且结实率高。(7)、本发明尼龙网袋可以重复利用，节约了资源，也减少了对环境的污染，降低了材料成本。(8)、本发明尼龙网室不受时间、地点限制，随时随地可以根据需要设置，且可以重复使用，也可以工厂化生产，育种效率显著提高。(9)、本发明尼龙网室为转基因材料试验提供了很好的隔离工具，简单而高效，且不受时间、地点限制。
附图说明
图1为本发明尼龙网袋示意图。
图2为本发明尼龙网袋自交工具示意图；其中1为尼龙网袋，2为绳子，3为绳子，4为横梁，5a和5b为立柱，6a和6b为扣件。
图3为本发明尼龙网室示意图；其中a为钢管立柱，b为钢管横梁，c为顶部尼龙网，d为四周尼龙网，e为侧门，f为连接件。
具体实施方式
实施例1不同网眼密度的尼龙网隔离花粉效果试验
(一)、试验材料：
1、供试玉米自交系共3个，分别是rp125、18-599和sau08-641，皆由四川农业大学玉米研究所选育，种子由四川农业大学玉米研究所提供。
2、尼龙网的规格(尼龙网购自台州雄鼎筛网有限公司)：网眼密度分别为120目(孔径：125μm)、200目(孔径：75μm)、300目(孔径：48μm)或400目(孔径：37μm)。
(二)尼龙网袋的制作
本试验所用的尼龙网的网眼密度分别为120目、200目、300目和400目。为了避免花粉进入，采用缝纫机将尼龙网双线包边缝制成顶部开口的尼龙网袋，尼龙网袋的宽度为0.15米，长度为0.4米。
(三)试验方法：
本试验在四川农业大学雅安多营玉米育种基地进行。每个自交系种植4行，每行14株。在玉米植株雌穗吐丝前，随机选取生长发育良好正常的植株，分别用网眼密度为120目、200目、300目或400目共4种规格，每种规格的的尼龙网袋分别对每个自交系的5个雌穗进行套袋，袋口用绳子扎紧；待雌穗吐丝后，用纸袋收集外源玉米花粉，然后在套在雌穗上的尼龙网袋外面的上方位置对花丝位置大量撒玉米花粉；待玉米授粉40天后收获果穗，分别统计结实粒数。
表1不同网眼密度的尼龙网隔离玉米花粉效果试验结果
结果(见表1)当尼龙网的网眼密度为120目时，单株平均结实为13.2～15.6粒，隔离效果最差；当尼龙网袋网眼密度为200目时，单株平均结实为2.8～4.0粒，隔离效果较差；当尼龙网袋网眼密度为300目和400目时，单株结实籽粒数均为0，隔离效果最好，可以完全隔离外源玉米花粉。上述结果说明当尼龙网的网眼密度高于300目(孔径小于53μm)时，尼龙网能完全隔离外源玉米花粉，可以作为隔离材料在玉米育种中应用。
实施例2利用本发明尼龙网袋进行玉米自交的效果对比试验。
(一)试验材料：
(1)、供试玉米自交系3个，分别为rp125、18-599和sau08-641，3个自交系由四川农业大学玉米研究所提供。
(2)、规格为300目的尼龙网袋45个，硫酸钠纸袋90个。
(二)尼龙网袋和尼龙网袋自交工具的制作
(1)尼龙网袋的制作：取网眼密度为300目的尼龙网，按照尼龙网袋的宽度为1.2米，长度为1.8米进行裁剪，将边缘对齐，以0.5～1.0厘米的宽带折叠两次，然后采用缝纫机缝制，并将一端缝制为袋口，即得本发明尼龙网袋(见图1)。
(2)本发明尼龙网袋自交工具的制作：先将立柱5a和立柱5b固定于地上，所谓固定可插入地中或通过水泥底座固定；将横梁4的一端通过扣件6a固定于立柱5a上，另一端通过扣件6b固定于立柱5b上，横梁4距离地面的垂直高度为2～3米，将尼龙网袋1的底部两角绑上或缝制绳子3，绳子3的两端绑在横梁4上，尼龙网袋1的袋口上缝制绑绳2，即得本发明尼龙网袋自交工具(见图2)。上述立柱5a、立柱5b为建筑用的钢管，6a和6b为建筑用的扣件。
(三)试验方法：
(1)本试验在四川农业大学雅安多营玉米育种基地进行。试验设计为rp125、18-599和sau08-641共3个玉米自交系，分别种植2行，每行14株，分两组进行试验，一组采用本发明尼龙网袋自交工具(见图2)进行自交，在玉米雌穗吐丝之前，将尼龙网袋1的袋口从上向下套于玉米植株上，袋口位于雌穗下方，并用绳子2固定于玉米植株上；当雄穗开始散粉，雌穗也开始吐丝时，定期摇晃玉米植株。另一组采用普通的人工套袋方法进行自交，在试验植株的雌穗即将吐丝而未吐丝时，用硫酸钠纸袋将雌穗套上；当雌穗吐丝后，且雄穗开始散粉后，于授粉的前一天上午露水干燥以前，采用较大的硫酸钠纸袋把雄花套上，利用回形针固定。在雄穗套袋后的次日上午，在露水干燥后，用套在雄穗上的纸袋收集新鲜花粉，迅速授于同株的雌穗花丝上，并立即把已授粉的雌穗套袋防止串粉。待玉米植株授粉后40天，收获果穗，分别统计结实籽粒数。
表2利用不同自交方法玉米自交系结实对比试验结果
结果(见表2)利用本发明尼龙网袋自交工具进行自交所得的平均结实籽粒数都显著高于传统的人工套袋授粉方法所得的平均结实籽粒数。说明利用本发明利用尼龙网袋比纸袋的授粉效果好，能够显著提高玉米的结实率；而且操作简单，省时省力，成本低。
实施例3利用尼龙网袋进行玉米近缘野生种自交效果对比试验
(一)试验材料：
(1)、供试玉米近缘野生种为墨西哥类玉米亚种(zeamexicana)3个，分别为z1、z2和z3，该材料由四川农业大学玉米研究所提供。
(2)、规格为300目的尼龙网袋15个，硫酸钠纸袋60个。
(二)尼龙网袋自交工具的制作(同实施例2)。
(三)试验方法(同实施例2)。
表3玉米近缘野生种不同自交方法结实对比试验结果
结果(见表3)利用本发明尼龙网袋自交工具对墨西哥类玉米进行自交，其单株平均结实籽粒数都显著高于传统的人工套袋授粉方法。说明利用本发明利用尼龙网袋自交工具比传统的纸袋授粉效果好，能够显著提高玉米近缘野生种的自交结实率；而且操作简单，省时省力，成本低。
实施例4利用本发明尼龙网室进行玉米自交的对比试验
(一)、试验材料：
1、供试玉米自交系共3个，分别是rp125、18-599和sau08-641，由四川农业大学玉米研究所选育，种子均由四川农业大学玉米研究所提供。
(二)尼龙网室的搭建
尼龙网室(见图3)采用钢管等材料搭建，以钢管为框架，首先将4根钢管立柱a(4个立柱可分别编号a1、a2、a3和a4)插入地下40厘米左右；然后使用4根钢管横梁b(4个横梁可分别编号为b1、b2、b3和b4)，分别将顶部连接，交叉处采用钢管扣件f固定。在框架外覆盖顶部尼龙网c和四周尼龙网d(c和d可缝制在一起成尼龙网罩)，在四周尼龙网的一个侧面设置一个侧门e，采用1.5米拉链留门进出，为了有效防止花粉进入，尼龙网布延伸30厘米遮挡拉链。其中覆盖在钢架外部的尼龙网的网眼密度规格分别为120目、200目、300目或400目。本试验尼龙网室的高度为2.5米，宽度为3.5米，长度为5.0米。分别按照框架的长、宽、高的尺寸，增加10厘米，将不同网眼密度的尼龙网布缝制成尼龙网罩。
(三)试验方法：
田间试验在四川农业大学雅安多营玉米育种基地进行。平行种植三厢，每厢每个自交系种植2行，每行14株，重复4次。当进入开花期，选择中间厢植株分别搭建网眼密度为120目、200目、300目或400目，共4种不同规格的尼龙网室。在雌穗长出以前完成，采用带叶去雄法除出玉米雄穗。待玉米授粉40天后收获尼龙网室内的果穗，随机选取10个果穗，分别统计结实粒数。
表4不同规格尼龙网室隔离玉米外源花粉效果试验结果
结果(见表4)当尼龙网室网眼密度为120目时，单株平均结实为11.7～14.6粒，隔离效果最差；尼龙网室网眼密度为200目时，单株平均结实为3.7～4.6粒，隔离效果较差；尼龙网室网眼密度为300目和400目时，单株平均结实籽粒均为0，隔离效果最好，可以完全隔离外源玉米花粉。上述结果说明尼龙网室网眼密度高于300目(孔径小于53μm)，能完全隔离外源玉米花粉，可以作为隔离区在玉米自交系繁殖、杂交组合组配、玉米杂交种繁殖、转基因材料试验等玉米育种中应用。