专利名称:玉米属间新物种选育方法
本发明属于农作物育种技术领域：
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现在的常规育种方法，是用品种(或杂交种)为种质资源，在田间连续自交7、8代，选出相对稳定的一环或二环自交系，再用这些自交系广泛杂交组合，在田间全部种植测产，筛选出新的杂交种。这种育种方法虽然已经在生产上发挥了很大作用，但由于连续自交选择，遗传基础越来越狭窄，选不出有突破性的优良杂交种，因而，玉米育种到了爬坡阶段。
目前，一些国内外育种工作者，正在采用轮迴选择育种的方法。这种方法是对常规育种方法中种质资源部分的局部方法的改良，和常规育种方法一样是在种内进行的，有其很大局限性。
也有试图加入外源种质的远缘杂交育种法，但其不亲和性、其杂交后代疯狂分离难以利用等问题未得到解决。
本发明的任务是为玉米育种提供比轮迴选择遗传物质更丰富的种质资源，用最新的育种方法和技术综合改良新选育的种质资源，用较短的周期选育出优质、高抗、高产的异源多倍体新物种和丰富的种质资源;选育出比现有自交系高抗、优质、配合力强、农艺性状好的优良自交系及其比现有杂交种高产、优质、高抗、农艺性状好的玉米杂交种。
本发明提供了一种玉米属间远缘杂交选育新物种的方法。用几个不同的玉米属玉米种〔Zeal(Maize)〕间的群体材料为母本(以轮迴选择群体材料为最佳)，以禾本科内的高梁属(AndroPo-gonae)、薏苡属〔Coix(Jobs-tears)〕、类玉米属也叫大刍草属〔Euchlaena(teosiute)〕、磨擦禾属也叫加马草属〔TriPsacum(gama grass)〕等属间材料为父本进行远缘杂交。用易受精的远缘花粉蒙导，用特别配制的营养液对受孕种子进行培育，直接获得几个不同属间的远缘杂交群体种质资源。将所获得的远缘杂交种子经一次成对姊妹交和一次隔离条件下自由授粉的二次基因重组，产生第一轮种质资源;以第一轮种质群体为母本与新的种质杂交，其杂种再经一次姊妹交和一次隔离条件下自由授粉的基因重组，产生第二轮种质资源;以此法无限的产生第三轮、第四轮……种质资源。(在无新种质加入、保存条件差的情况下，可直接采取成对姊妹交和自由授粉的基因重组法，把每轮种质资源保存下来等待新种质。)把每一轮所产生的种质材料进行改良，种子经物理诱变剂处理后，放入加倍化学诱变剂和定向改良化学诱变剂连续处理，产生改良的异源多倍体资源;或者种子经物理诱变剂处理后直接放入化学诱变剂中连续处理，产生改良的种子群体;或者种子不经物理诱变剂处理直接放入具有不同诱变机理的混合化学诱变剂溶液中处理;也可单项化学诱变剂处理种子，产生改良的种子群体。整个改良工作都是在营养液的条件下进行的。把改良的种子群体连续自交5代即可得到相对稳定的纯合自交系，再建立酯酶同工酶谱档案，预测杂种优势和选配亲本，一次建谱，永远使用。将相对稳定的纯系，采用成对姊妹交和自交交替进行保纯。
附图1是玉米属间新物种选育方法的总体流程图。它包括以下五个方法步骤。
1、采用蒙导、培育二级措施创造玉米属间远缘杂交种子的方法(参见附图2)。具体作法是以几个不同的玉米轮迴选择群体材料为母本，以高梁、薏苡、类玉米、磨擦禾等材料为父本分别设在隔离区内种植，要求短光照，按一定的种植方式，根据父母本的生育期的长短和花期的长短，做好相遇的调整。母本及时去雄，吐丝前用羊皮纸袋及时将雌穗套上，父本雄花在散粉前的一天下午套上，待到第二天上午采下花粉授在有三天丝龄的雌穗上，杂交一小时左右时间后，再授以新鲜的易受远缘的花粉进行蒙导受孕，经过24小时左右，将配制的营养液直接注入雌穗内，对受孕种子进行附加营养液的培育，使其得以发育成正常籽粒。
2、建立玉米属间远缘杂交种质资源库的方法(参见附图3)。具体作法是将方法①中所得到的远缘杂交种子，用人工套袋法，进行一次成对姊妹交和一次在隔离条件下自由授粉，产生第一轮种质资源;以第一轮的部分种子为母本，与新的种质为父本杂交(新的种质指前轮种质中不具有的种质)，其杂种再经一次成对姊妹交和一次隔离条件下的自由授粉，产生第二轮种质资源;如此无限下去，产生第三轮、第四轮……等源源不断的种质资源库。
3、系列化改良玉米属间远缘杂交种质资源库的方法(参见附图4)。具体作法是将方法②所得到的每轮种质资源库种子(除下保存部分)进行改良。改良因目的不同而采用不同的综合处理方案①创造异源多倍体的改良处理。播种前，首先将种子进行辐射处理(物理诱变)，把辐射处理后的种子在室内条件下放在有“营养液+秋水仙碱溶液”的培养瓷盘中加倍处理，待玉米苗根部或幼苗顶端有明显膨大的加倍象征为止，将其移入“营养液+化学诱变剂溶液”的培养瓷盘中定向诱变，待处理苗有明显的药害症状为止，将其拿出放入纯营养液瓷盘中作新生根的培养，待新生根长出后再下田移栽。②创造改良群体的处理。其具体方法和第①种方案基本一样，只是缺少加倍处理一步。③混合化学诱变剂处理。把种子直接放入“营养液+不同机理的几种化学诱变剂溶液”中处理，再做新根培育，移栽下田。④也可用上述办法做单项诱变剂处理。
4、建立玉米属间远缘杂交纯合系及其组合酯酶同工酶谱档案的方法(参见附图5)。具体作法是将方法③所产生的改良种质资源库种子连续5代左右的自交选择，得到相对稳定的纯合自交系，将这些来自不同改良群体的自交系进行杂交(也可和外引自交系选配杂交组合)，将其自交系及其杂交种建立酯酶同工酶谱档案、根据自交系酯酶同工酶谱预测杂交组合的杂种优势强度及其亲本自交系的选配，根据杂交组合酯酶同工酶谱，在室内筛选出杂交优势强的组合类型，进行田间鉴定、观察、示范、推广应用。
5、建立稳定自交系的保纯新方法(参见图6)。具体作法是将相对纯合的自交系进行一次成对姊妹交和一次自交，交替进行保纯。
本发明将为玉米育种提供遗传物质很丰富的种质资源库，可克服远缘杂交的疯狂分离的难稳定性，增大选育效果;为育种增大预见性，减少盲目性，缩短育种周期，加快育种进程提供了最新技术措施;将得到为常规育种得不到的各种各样的新种质资源。异源多倍体千粒重可达400克左右，蛋白质含量将提高几成，多穗类型多样，有单秆多穗达8个雌穗之多，有分枝多穗总穗数达19个之多;有雌穗分枝型，有穗行数达32行之多的，有顶端结实的顶花玉米，有雌株玉米……形形色色，多种多样。
权利要求
1.一种玉米远缘杂交育种的方法，其特征在于①采用蒙导营养培育二级措施创造玉米属间远缘杂交种子；②建立玉米属间杂交种质库体系；③创造系列化改良远缘杂交种质资源库；④建立远缘杂交纯合系及其组合酯酶同工酶谱档案；⑤建立稳定自交系的保纯。
2.根据权利要求
1所说的创造玉米属间远缘杂交种子的方法，其特征在于，以玉米种间遗传基础越丰富越好的群体材料为母本，以高梁属、薏苡属、大刍草属、磨擦禾属等属间材料为父本，采用母本授父本花粉后再授一种蒙导远缘花粉，并向雌穗内注入特别配制的营养液。
3.根据权利要求
1所说的建立玉米属间远缘杂交种质库体系的方法，其特征在于，将权利要求
2中所得到的远缘杂交种子，不断加入新的种质，经过成对姊妹交、自由授粉的重组，产生不同的种质轮次。在无新种质加入、保存条件差的情况下，可直接采取成对姊妹交和自由授粉做为当轮的改良轮，把种质保存下来，等待新种质。
4.如权利要求
1所说的改良远缘杂交种质资源库的方法，其特征在于，将远缘杂交所产生的每轮种质采用营养液加诱变剂的室内系列化综合处理。
5.根据权利要求
1所说的建立纯合系及其组合酯酶同工酶谱档案的方法，其特征在于将改良种质资源连续自交5代左右，将产生的相对纯合自交系及互相杂交的杂交种，建立酯酶同工酶谱档案。
6.如权利要求
1所说的建立稳定的自交系的保纯方法，其特征在于将相对纯合的自交系进行成对姊妹交和自交交替进行。
专利摘要
本发明提供一种玉米属间远缘杂交选育新物种的方法，包括采用蒙导、培育二级措施创造远缘杂交种子；建立远缘杂交种质资源库体系；创造系列化改良远缘杂交种质资源库；建立远缘杂交纯合系及其组合酯酶同工酶谱档案，预测杂种优势和选配亲本；建立稳定自交系的保纯等新方法。本发明为玉米育种创造了极为丰富的物质基础，加快了育种进程，获得了各种各样的新种质资源，突破了当前玉米育种中的一些难题。
文档编号A01H1/02GK87103485SQ87103485
公开日1988年1月13日 申请日期1987年5月8日
发明者苏子潘, 张义荣, 杨富来 申请人:河南省南阳地区农业科学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan