提高玉米杂交种子生产效率的方法_3

文档序号:9601547阅读:来源:国知局
相关联 的一个或多个问题被减小或消除,而其它实施例设及过程改善。
[0056] 通过利用植株的繁殖方法的技术W及与其相关的变异繁育了大田作物。在育种程 序的实际应用中,育种人员经常首先选择并杂交两个或更多个亲本品系,然后反复自交并 选择,从而产生许多独特的遗传组合。育种人员理论上能够通过杂交、自交、和诱变产生数 十亿的不同遗传组合。然而,育种人员通常不具有在细胞水平上对植株的直接控制。因此, 两名育种人员永远不会独立地培育出具有相同性状的相同品种。
[0057] 在评估的每一循环,植物育种人员选择种质,用W推进至下一代。该种质在一个或 多个选择的环境中生长,并在生长季期间和结束时进行进一步选择。
[0058] 一旦选定了品种,生产技术即被用于管理将进入市场销售的杂交体的产生。就玉 米而言,雄性和雌性植株(例如,近交体或经改性的近交体)一般W每行雄性一行或多行雌 性植株的方式被种植在大田中。雌性植株在花粉的产生(开花)之前被去雄,从而导致来自 雄性行的花粉使雌性行中的雌株受精。另选地,雌株可W是雄性不育的(由于赋予雄性胞 质不育性的基因,或者可通过化学方式诱导雄性不育性)。在任何情况下,目的都是产生杂 交玉米,其中雄性花粉使雌性穗上的胚珠受精,从而产生杂交种子。然后收获、干燥、储存、 调整、和包装种子。收获后的活动还可设及运输至加工厂或其它地方。
[0059] 种子的生产是复杂的过程,其结果是能够在市场中被销售的种子。存在对种子品 质的改善W及对种子生产过程自身的改善的需求,上述改善不仅使优质种子的输出最大 化,而且使运营投入最小化。
[0060] 本文提供的方法能够被用于提高在收获时或接近收获时或甚至其后的储存时的 种子品质。所述方法利用小花发育变体供体,或表现出小花发育变体表型的植株。"小花发 育变体表型"是穗的小穗上的下方和上方小花两者的发育的结果,导致不成行和与通常所 出现的相比每一穗至多两倍的巧粒。巧粒为均一的、小至中等大小,扁平形状。该表型是母 系遗传的。因此,被用作小花发育变体供体的雌性将表现出小花发育变体表型,即使所得到 的种子在控制小花发育变体表型的一个或多个基因座上是杂合的。
[0061] 如本文所用,"小花发育变体供体"是指具有小花发育变体表型的植株。小花发育 变体供体的一个例子是乡村绅±(CountryGentleman(CG)),一种熟知的开放授粉的甜玉 米品种。乡村绅±表现出小花发育变体表型,但是具有正常的雄穗发育。由于所期望的甜 玉米消费者终产品是小的、美味的巧粒,上述小花发育变体供体在种子生产过程中被用作 雄性和/或雌性。
[0062] 本文提供的方法描述了小花发育变体供体在用于大田玉米的杂交种子生产中的 使用。所述小花发育变体供体可为保持了乡村绅±的小花发育变体表型(即,在赋予小花 发育表型的一个或多个基因座上具有一个或多个有利的等位基因)的来源于乡村绅±的 大田玉米植株(例如,近交体)。
[0063] 迄今,没有人认识到该表型改善大田玉米的种子生产的用途,并且运种新的未被 预料到的用途能够彻底改革种子工业。
[0064] 因此,本文提供了大田玉米中的杂交种子生产的方法。所述方法包括在杂交玉米 生产田中种植作为雌株的小花发育变体供体;收获上述雌株的穗;W及从上述穗获得杂交 大田玉米种子。用作雌株的小花发育变体供体可为近交体。此外,所述小花发育变体供体 可为开花之前被去雄或者可W是雄性不育的。 W65] 如本文所用,"大田玉米"是指在广阔但限定的地理区域内的大型田地上大面积地 生长的用于生产粮食和/或饲料的玉米品种或栽培品种。美国的大多数大田玉米也被称为 "马齿型"玉米,而欧洲和阿根廷生产的大田玉米更可能是被称作"硬粒型"或"硬粒-马齿 型"的。
[0066] 本文还提供了具有不均一排列和小的至中等的大小和扁平形状的均一种子的大 田玉米穗,上述大田玉米穗的种子也是。还可用本文描述的作物种子的任何种子处理方法 处理上述种子。
[0067] 种子和产量放性
[0068] 种子大小均一性的不足对生产者和农民是一种障碍,因为其在生产的所有阶段降 低了效率。种子大小和形状上的差异是由于巧粒在穗上的位置。小的圆粒易出自穗的顶端; 大的圆粒易出自穗的底端;并且扁平的易出自穗的中部。
[0069] 当小花发育变体供体在杂交玉米生产中被用作雌株时,所生长的巧粒在穗上是更 加均一的。本文所描述的方法产生在大小和形状上更加均一的种子。由于使用小花发育变 体供体作为雌株,所生产的种子的大小和形状的改变还提高了种子生产的产量。因此,本文 提供了用于生产小的至中等大小和扁平形状种子的均一种子批次的方法。本文还提供了与 不利用小花发育变体供体作为雌株的普通杂交种子生产相比提高种子生产的产量的方法。
[0070] 牛产过括的放善
[0071] 收获的种子可被运输至加工厂和/或其它区域,用于任何的下列活动:干燥、储 存、调整、和包装。
[0072] 对于许多作物物种,大尺寸的种子在商业种子生产中是一种限制。较大的种子在 加工、种子处理、和包装过程中趋于更易受损伤。因此,本文提供的在杂交种子生产过程中 使用小花发育变体作为雌株的方法还是提高种子品质的方法和/或降低收获后活动过程 中对种子的损伤的方法。
[0073] 玉米种子通常在穗上被收获并且是W高的含水量;因此,有必要降低种子含水量 W供安全地储存。该过程被称为"干燥"。在干燥过程中,迫使热空气通过容纳脱粒的种子 或仍然带有种子的穗的箱柜。因为从被用作雌株的小花发育变体供体生产的种子是更加均 一的、小的至中等的大小、和扁平的形状,上述种子可能已经具有低水分,从而减少来自热 损伤的损害(即,提高了种子品质)。此外,所生产的种子的大小、形状、和均一性可允许提 高种子间的气流,减少干燥时间。
[0074] 因此,本文提供了用于减少收获的种子的干燥时间和/或提高种子品质的方法。 所述方法设及在种子生产过程中使用具有小花发育变体表型的植株作为雌株,收获在所述 雌株穗上产生的种子、W及干燥所述种子W获得最佳的含水量。在上述雌株的穗上产生的 种子的特征减少了干燥过程所需的时间长度,从而因减少暴露于热而提高了种子品质。
[00巧]种子的调整从种子的脱粒、或种子从穗的脱除开始,并且能够包括=种可能的操 作:穗轴、巷叶、穗丝和其它碎屑从种子的分离;基于大小和形状将种子分选为均一的批 次;和包装前对种子的处理。
[0076] 当小花发育变体在杂交种子生产中被用作雌株时,种子更易于从穗上脱除。因此, 本文还提供了在杂交种子生产过程中使用小花发育变体作为雌株,促进从穗上脱除种子的 方法。更易于进行种子脱粒还可减少种子加工厂设备的磨损和维修。
[0077] 此外,当小花发育变体在杂交种子生产中被用作雌株时,种子是更加均一的,消除 了在种子调整过程中基于大小和形状分选种子的需求。因此,本文还提供了减少在调整过 程中减少对种子大小分选的需求的方法。
[0078] 通过允许更均匀的覆盖和减少应用所需的时间和资源,种子大小和形状的均一性 还增强了种子处理应用。为了保护和增强产量和性状技术,种子处理选项能够提供附加的 耕种计划灵活性和对昆虫、杂草和病害的成本效益的控制,从而进一步强化本文描述的发 明。能够用包含化学或生物除草剂、除草剂安全剂、杀虫剂、杀真菌剂、发芽抑制剂和增强 剂、营养物质、植株生长调节剂和激活剂、杀菌剂、杀线虫剂、杀鸟剂和/或杀软体动物剂的 组合的组合物处理种子材料,通常为表面处理。运些化合物通常与制剂领域通常采用的另 外的载体、表面活性剂或应用促进性助剂一起被配制。可通过用液体制剂浸溃繁殖材料或 通过用混合的湿的或干燥的制剂涂覆来施加涂层。下列文献中提供了可用作种子处理的多 种类型的化合物的例子:ThePesticideManual:AWorldCompendium,。D.S.Tomlin编 辑,theBritishCropProductionCouncil出版,该文献W引用方式并入本文。
[00巧]可用于作物种子的一些种子处理包括但不限于,一种或多种脱落酸、阿拉酸式 苯-S-甲基、阿维菌素、氨基=挫、阿扎康挫、固氮螺菌属、印棟素、喀菌醋、芽抱杆菌属物 种(包括蜡状芽抱杆菌(cereus)、坚强芽抱杆菌(fimus)、巨大芽抱杆菌(megaterium)、 短小芽抱杆菌(pumilis)、球形芽抱杆菌(sphaericus)、枯草芽抱杆菌(s
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