专利名称：玉米抗逆高产杂交种的制种技术的制作方法
技术领域：
本发明属于杂种优势利用领域。
利用杂种优势提高玉米产量，已成为当今国内外玉米育种科研的主攻目标，发展玉米生产的主要增产措施。自六十年代后，单交种取代双交种，杂交种类型的更换和杂交组合更新的双重作用，使玉米单产大幅度提高。单交种整齐度高、优势大、制种程序简单。但是单交种也存在两个问题，一是因遗传基础相对狭窄，相当部分单交种的抗逆性和适应性受局限，难子适应地区特殊的不利自然条件，如西南丘陵山区旱地玉米的耐旱性；二是因亲本自交系生活力较弱，一般制种产量偏低，生产成本较高。本发明突破现有杂种优势模式，挖掘优良的地方种质，选育抗逆、高配合力自交系及姊妹系，利用姊妹种制种技术，育成具广谱适应性的高产杂交种在生产上应用。下面分别介绍国内外玉米抗逆、高产杂交种及种子生产技术的现状(一)国外玉米抗逆、高产杂交种及种子生产技术改进的研究现代商用玉米杂交种以自交系间单交种为主，强优势杂交种来自相对互补的杂种优势群，如美国的瑞德×兰卡斯特杂种优势模式。据哈洛威评述，当前美国玉米育种中存在的问题是种质来源狭窄，所用的多数种质只包括5个系的血统，出现一种所谓“瓶颈”现象。为了克服这种现象，一方面改良群体，轮回选择，不断提高群体内有利等位基因的频率，发掘现有育种中利用的种质的遗传潜力；另一方面则是开发新的种质，如80年代在对被认为是“世界上最有价值的玉米育种资源之一”的加勒比种质利用研究中，ohs9(兰卡斯特占1/2，加勒比血缘占1/2)，ohs10(瑞德系统占1/2，加勒比血缘占1/2)，取得较好改良效果，CIMMYT在联合国开发计划署抗逆计划下，协调组成国际耐旱玉米育种网，90年代初合成DTP1和DTP2两个耐旱群体，该网络1992-1994年在14个国家19个点试验结果表明，DTP1C5是高产稳产耐旱的。从抗逆群体产生的衍生系易于增加得到抗逆杂交种的机率，但目前尚处于抗逆种质群体鉴定阶段。
自双交种被单交种替代以来，国外玉米种子科研在改进种子生产技术上，L.OCopland介绍“单交种因为靠近交亲本生产种子，其主要不利条件是种子产量和质量较低。在种子生产中，为了克服这些不利因素，一些单交种是改良单交”。据检索美国基础种子公司80-90年代出售的种子目录中，均有相当比例的姊妹种。然而当进一步检索姊妹种及改良单交研制技术时，则告知受“PVR”(植物品种权利)和“UPOV”(育成植物保护联盟)保护，未获资料。
(二)国内玉米抗逆、高产杂交种及种子生产技术改进的研究李竟雄教授总结我国玉米育种科研实践，精辟指出“难在选系，重在组配”。概括我国玉米杂交种发展历程，70年代初大力推广单交种，随着单交种面积扩大，玉米单产显著提高，发展速度居世界先列。80年代末以来，因亲本自交系遗传基础较为狭窄，育成的高配合力自交系少，组配出突破性的强优组合难，受此影响，玉米单产出现了徘徊。据王懿波等研究，把我国主产区的玉米种质分为瑞德、四平头、旅大红骨、兰卡斯特、金皇后、荻嘉白马牙和其它七大类群。吴景锋提出目前我国玉米杂交种基本上是四平头×兰卡斯特、兰卡斯特×旅大红骨、瑞德×四平头、旅大红骨×瑞德四大类群的模式。杂种优势模式的提出是玉米育种实践的提高和总结，是玉米育种基本原则的反映。
四川及西南玉米种植区域是国内玉米气候类型复杂多变、地瘠灾多的产区，应选育出适应性广、配合力高的自交系，组配出抗逆、高产的强优势优良杂交种应用于广大玉米产区。因此，要考虑到已有杂种优势模式，而不局限于已有模式，要创造新的模式；国外杂交种中选育的二环系，多数株型好，抗病性强，遗传基础上优良基因频率高，但多结合了兰卡斯特和瑞德血缘，在加性效应基础上，难于组配出具上位性和显性效应强的优势组合；对我国(主要是西南地区)特有的地方种质资源重新鉴定筛选，合成并提高地方种质的优良基因频率，充分利用其优异性状，同国外杂交种选育的二环系，组成新的杂种优势模式，育成突破性的抗逆、高产强优势组合。基于上述育种方案，本发明选育一个地方种质为主的自交系，一个国外杂交种的自育二环系，组成国外种质系×地方种质系新的杂种优势模式，育成具广谱适应性、高产的强优势优良杂交种成单16号本发明的目的在于提供一种高产、抗逆的强优势玉米杂交种。
本发明的目的可以通过以下措施来实现用自育系7239或用自育近亲姊妹系7239-1×7239-2姊妹种作母本，用自育系7331作父本，配制杂交种成单16号，并配套相应栽培技术，提高玉米产量。
本发明实现了广谱适应性与强优势高产性结合，提高了杂种优势利用水平，而且在克服亲本自交系近亲衰退、生活力降低方面研究出了一整套有效适用能稳定提高制种产量，降低生产成本的玉米种子生产技术。其杂交种与现有主推种比较主要有以下突出优点1、丰产性突出1994-1995年四川省区试和1996年省内外百余处生产试验及大面积生产示范种植结果，成单16号在1995年省区试(平丘中熟组)中平均亩产442.9公斤，比对照农大65增产14.95％，名列第一。1994-1995年两年省区试共34点次平均亩产432.9公斤，比对照农大65平均亩产383.1公斤净增49.8公斤/亩，增产13％，名列两年度省区试第一名，通过省级区试。据1996年省内外112点生产试验及大面积生产示范，迄今已收到县市农业局、种子公司出具的验收证明，46点成单16号平均亩产421.59公斤，比相邻对照平均亩产365.63公斤增产15.31％。
2、稳产性好成单16号1993年10点比较试验结果，8增2平，增产点中5点达极显著、显著水平。1994-1995年省区试34点次中31点次增产，3点次平产，增产点有19点极显著，4点显著。三年多生态栽培条件下试验结果表明，成单16的遗传性在与环境互作上是一个具有高度稳定性的杂交种，是经受得起可预测和不可预测环境变异检验的广谱适应性杂交种。
3、抗(耐)逆性强成单16抗(耐)逆性主要表现在抗病、抗倒、耐旱。据四川省1994-1995年两年省区试结果高抗青枯病、矮花叶病、丝黑穗病，中抗纹枯病、大小斑病，即抗四川及西南玉米主产区三种以上主要病害。根系发达且气生根多，无一试点倒伏，抗倒性好。四川省1994-1995年两年省区试中，生育期间曾遭受中度以上干旱胁迫的有12点次，成单16号表现卷叶轻，叶片伸长指数大，无灼伤，散粉与吐丝间隔短，结实性好，秃尖度小等耐旱性状。统计受旱的12点次成单16号平均亩产421.3公斤，较对照农大65平均亩产352.4公斤增产19.55％。
4、籽粒品质优成单16号籽粒纯黄，中间偏硬，胚乳角质淀粉多，容重高，食口性较好，用作饲料品质优；籽粒脱水快，易于贮藏，虫蛀较少。
5、易繁殖制种成单16号制种，父、母本同期播，父本比母本植株高35-40厘米，且花粉量大，制种田6∶1(母本6行，父本1行)，相间种植，结实率高。繁殖母本姊妹种7239-1×7239-2，同期播，行比4∶1相间种植，结实好。繁殖制种不需调播，父本花粉量足，且较母本稍高，自然授粉结实良好。
6、适合现有栽培水平成单16号上部叶片较窄且上冲，中下部叶片平展是理想的“宝塔形”，适宜种植密度3200-3400株，在目前四川玉米大田生产亩植3000株左右基础上，仅需略增种植密度即可；在生产试验中表现不同台位、不同栽培水平种植的秃尖小、结实好、产量稳定；在不同播期生产试验中，春播、早夏播易高产，夏播育苗移栽控制在三叶一心栽，同样亦能高产。在栽培上注意保全苗，促早发，全展叶10-11叶重施攻穗肥，蜡熟后收获。
图1为成单16号亲本为自交系的制种程序图；图2为成单16号母本为姊妹种的繁殖制种程序图。
下面详细介绍本发明1、7239及其姊妹系的来源及特征特性
来源在对Z1份美国杂交种适应性、丰产性及配合力鉴定的基础上，1987年从78607中选优株连续自交三代，分离出7239-1，-2.....等，再分别继续自交至七代，经产量鉴定试验和配合力测定试验培育而成。
特征特性7239中熟、硬粒型，幼苗长势较强，叶色正绿，成株叶片宽窄适中，深绿色，株叶型较好，株型紧凑，株高160厘米左右，穗位高60厘米左右，雄穗分枝3-6个，雌穗花丝量多。7239-1护颖绿带紫色，花药紫色，花丝紫色；7239-2植株性状同7239-1株叶型，色泽等基本相似，仅护颖绿色，花药黄色，花丝同为紫红色。果穗筒形，穗尖有退化雄小穗，穗长14-16厘米，穗行数12-14行，穗轴白色，籽粒黄色，硬粒型，百粒重25克左右，姊妹种穗稍长，百粒重略高。全生育期，成都春播110-115天，如1996年4月9日播种，7239-1抽雄6月24日，散粉6月27日，吐丝6月29日；7239-2抽雄6月26日，散粉6月30日，吐丝7月2日。用7239-1×7239-2配姊妹种，同期播花期相遇。自然条件下无大小斑病、丝黑穗病、青枯病和病毒病，抗病性较好，耐旱力较强。
产量表现和适宜地区宜春播，适宜我省平丘、丘陵及山谷地带肥力水平中上等田块繁殖制种，种植密度亩植5000株左右，日照长、辐射量大的地区可适当增加种植密度，自交系(姊妹系)一般亩产200公斤左右，姊妹种一般亩产250公斤以上。
2、7331来源及特征特性来源1986年从基础材料(矮广10×内6-2)×(oh43×交705)，其血缘地方种质包括广安金黄、内江二马牙、贵州交705、武陟矮合计占3/4，引进美国种质占1/4。选择优株连续自交七代，经产量鉴定试验和配合力测定试验培育而成。
特征特性幼苗长势中等，叶片浅绿色，细长，成株叶片宽短，正绿色，株型较松散，株高200厘米左右，穗位高80厘米左右，根系发达，气生根多，雄穗中偏大，分枝8-14，护颖、花药微紫，枝梗尖端小穗略退化，花粉量大，花丝浅红色，花丝量多，果穗筒形，穗长15-18厘米，穗行数14行左右，穗轴白色，籽粒黄色，中间偏硬，百粒重24-25克。全生育期，成都春播113-118天，如1996年4月9日播种，抽雄6月28日，散粉7月4日，吐丝7月6日。在自然条件下抗大小斑病、丝黑穗病和青枯病，耐病毒病。
产量表现和适宜地区宜春播，适宜我省平坝、丘陵及山区河谷地带肥水条件较好的地区繁殖制种，种植密度亩植3500-4000株，一般亩产200-250公斤。
3、杂交种成单16号的配制成单16号的配制按照
图1和图2示意图进行。亲本为自交系时，父、母本同期播，按6∶1(母本6行，父本1行)比例相间种植。母本为自交系姊妹种时，先配制7239-1×7239-2，父母本同期播，按4∶1行比相间种植。繁殖制种不需调播，父本花粉量足，且较母本稍高，自然授粉结实良好。
配制生产的杂交种成单16号其主要特征特性成单16是近年选育的在产量、抗性、适应性等方面具有重大突破的玉米新杂交种，其突出特点是穗大穗长，无秃尖，产量优势强，适应性广。1994-1995年参加省区试，34点次平均亩产432.9公斤，比对照增产13.0％，名列玉米省区试平丘中熟组产量第一名，其中涪陵、乐山、南充、渠县、沐川、黔江等试点增产幅度高达24.4-46.4％，有的试点亩产达509.3-565.5公斤，表现出极大的增产潜力，制种产量一般可达200公斤以上。该杂交种全生育期120天左右，株高240厘米左右，穗位高95厘米左右，穗长21厘米左右，秃尖0.7厘米，穗行数14行，每行38粒，籽粒黄色中间型，品质好，高抗青枯病、丝黑穗病，中抗大小斑病，抗矮花叶病。
权利要求
1.一种玉米抗逆高产杂交种的制种技术，其特征在于用自育系7239或用自育近亲姊妹系7239-1×7239-2姊妹种作母本，用自育系7331作父本，配制杂交种成单16号。
全文摘要
玉米抗逆高产杂交种的制种技术，属于杂种优势利用领域。其特征在于用自育系7239或用自育近亲姊妹系7239-1×7239-2姊妹种作母本，用自育系7331作父本，配制杂交种成单16号。杂交后代高产、抗逆，具有广谱适应性。
文档编号A01H1/02GK1152392SQ96120219
公开日1997年6月25日 申请日期1996年10月21日 优先权日1996年10月21日
发明者兰发盛, 黄宜祥, 李远春, 石永刚 申请人:四川省农业科学院作物研究所