一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育生產方法

2023-06-03 06:09:41 4

專利名稱：一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育生產方法
技術領域：
本發明屬於植物生產方法領域，涉及一種保健食品和中藥材的生產方 法，特別涉及到一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育的生產方法。
背景技術：
玉米須(com silk or stigma maydis)，在中藥中又稱為龍鬚，玉麥須《滇 南本草》，玉蜀黍蕊《現代實用中藥》，棒子毛《河北藥材》等。它是禾本 科植物玉蜀黍屬玉米的花柱和花頭，也稱為花絲，為《中華人民共和國衛生 部藥材標準》(1985版一部)收錄的常用藥材品種之一。玉米須常集結成疏 松團簇，花柱呈細長絲狀或須狀，其長度可達30cm以上，直徑約0.2-0.5mm。 新鮮的玉米須為黃綠色、淡綠色至棕紅色，有光澤，略透明。幹後為黃白色 或淺棕色。其質地柔軟，氣微，味淡甘。以柔軟、有光澤者為佳。因玉米品 種的不同，玉米須的質地、長度、粗細以及顏色有所不同。
玉米須屬藥、食兩用植物器官，既可作為蔬菜或茶飲料食用，也可作為 中藥使用，對人體具有廣泛的預防保健作用和一定的藥用價值。其主要含有 植物甾醇、多糖、生物鹼、黃酮、隱黃素等多種化學成分。 一方面，玉米須 在中藥中具有利尿、降壓、平肝、利膽、止血、止瀉的作用。它對腎炎水腫， 腳氣，黃疸肝炎，高血壓，膽囊炎，膽結石，糖尿病，吐血衄血，鼻辦l，乳 癰等疾病有一定療效。另一方面，將玉米須在授粉前割下陰乾存放，煎水代 茶，對腎炎、膀胱炎、膽囊炎、風溼痛、高血壓和肥胖病均有一定療效。其 次，在暑氣較重的夏季，玉米須作為茶飲料還具有涼血、瀉熱的功效，可去 體內的溼熱之氣，起到消暑的作用。再次，在婦科方面，它可用於預防習慣 性流產、妊娠腫脹、乳汁不通等症。玉米須還有強心、開胃、止喘等作用。現代藥理研究證明，玉米須的利尿、降血糖、抑菌、降壓、增強免疫、抗癌 等功效尤其顯著。玉米須由美國食品藥物管理局確認為安全、無毒的物質， 且玉米須提取物所製藥品也被確認為非處方藥。
玉米是最先大規模利用雄性不育技術的糧食作物。利用雄性不育玉米雜 交種技術，不僅節省人工去雄或套袋的勞動力投入，降低生產成本，而且可
以提高雜交種籽粒產量和玉米須產量。 一般地，玉米細胞質雄性不育(CMS) 的細胞質類型分為T、 C、 S三種，S型不育胞質是玉米CMS種質中最大的 一類。C型又有抗病亞種Es型。我國主要是以C型和S型為常用的不育細 胞質類型。其中，C型又以抗病亞種Es型為主。
在我國，由於玉米的栽培遍及全國各地，因此玉米須的產地分布相應地 非常廣泛。 一般地，在夏、秋季採收加工，曬千或烘乾，所收穫的玉米須幹 癟、光澤少、營養價值低下，雜質含量高，使用品質下降。由於生產和加工 方法的落後，使得具有保健作用和藥用價值的玉米須，這一大量的有益植物 資源被浪費掉了。
以下是申請人檢索的有關文獻
1中華人民共和國衛生部藥材標準委員會《中華人民共和國衛生部 藥材標準》，1985版一部M。北京人民衛生出版社，1986， 12;
2王鼎，郭蓉《玉米須利尿作用的初步研究》J，內蒙古中醫藥， 1991 (2): 38;
3李偉，陳穎莉，楊銘《玉米須降血糖的實驗研究》J，中草藥， 1995， 26 (6): 305;
4紀麗蓮，範怡梅.玉米須提取物對食品腐敗菌及致病菌抑制作用的 研究J.食品科學，2000， 21 (12): 131-134;
5湯魯宏，丁霄霖，尤麗芬《玉米鬚生物活性成分的初步研究一玉 米須多糖及其免疫增強作用》J，.無錫輕工大學學報，1995， 14(4):319-324;6馬虹，《玉米須提取物具有抗癌作用》J，南京中醫藥大學學報， 1998， 14 (1) :28;
7
USA Food and Drug Adminstration. Weight control drug products for over-the-counter human use, certain active ingredients丄Fed Regist， 1991 ， 56 (153): 37792。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種大量生產玉米須的方法，特別是一種新鮮 玉米須的細胞質雄性不育生產方法，它不但使得玉米須既可食用，也可藥用， 而且有利於玉米須產量的提高和品質的改善以及勞動力投入和生產成本的 降低。
本發明是通過以下技術方案得以實現
一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育生產方法，其特徵在於，包括下列步
驟
步驟一，選擇具有花絲粗大、絲狀尺度長、產量高的玉米雜交種，並轉 化為不育雜交種；
步驟二，隔離區的選擇採用時間和空間隔離方式，其中時間隔離要求其
它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的早播行時間差不少於15天；空間隔離要求 其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的距離不少於300米；
步驟三，將所選不育雜交種和可育玉米雜交種按比例分期播種，不育雜 交種和可育雜交種按照1: 3或2: 5的行比種植，行比中的1或2行種植可 育雜交種，行比中的3或5行種植不育雜交種，玉米可育雜交種比不育雜交
種晚播種5 15天；或者採用生育期較長的可育雜交種與不育雜交種按比例
同期播種。
步驟四，當早播的不育雜交種的花絲剛抽出苞葉5 10天後，而晚播的
可育玉米雜交種還沒有散粉前，即可在不育雜交種的植株上收穫新鮮的玉米須。
在早播的不育玉米雜交種收穫新鮮玉米須之後，晚播的同型可育玉米雜 交種或其它可育雜交種的雄花開始散粉，它可為早播的不育玉米雜交種提供 花粉,使收穫玉米須之後的早播不育玉米雜交種能正常結實而不影響其玉米 籽粒的生產。
所述的普通玉米雜交種轉化為不育雜交種按如下方式進行
(a) 將常規玉米雜交種的母本轉育為細胞質雄性不育系
用某種(C型、T型、S型)細胞質雄性不育材料做母本與常規玉米雜
交種的母本自交系材料進行雜交，然後用常規玉米雜交種的母本自交系作輪 回親本，進行飽和回交，並結合定向選擇和成對授粉方式，把常規玉米雜交 種的母本自交系轉育成細胞質雄性不育系，從而選育出農藝性狀與常規玉米 雜交種的母本自交系一致的新的細胞質雄性不育系。輪迴親本(常規玉米雜
交種的母本)即為其保持系；利用該保持系作父本，可繁殖不育系。
(b) 將常規玉米雜交種的父本自交系與新轉育成的細胞質雄性不育系
進行雜交，通過鑑定篩選，成為對細胞質雄性不育系具有強保持力的保持系；
利用該保持系作父本，可生產玉米不育雜交種。
(C)不育雜交種的制種
以新轉育的細胞質雄性不育系作母本，以對不育系具有強保持力的常規 雜交種的父本做父本進行雜交制種，所生產的玉米雜交種即為不育玉米雜交 種。不育雜交種的制種行比、種植密度、父母本錯期播種以及隔離條件等與 相應常規雜交種的制種相同。
本發明所帶來的技術效果在於
(1) 採用本發明的方法，可生產出大量新鮮的既可食用又可藥用的玉米須。
(2) 由於選用適宜玉米鬚生產的玉米品種，可生產出優質高產的玉米須。
(3) 由於採用了細胞質雄性不育雜交種技術，省去了人工套袋和人工 抽雄環節，降低了玉米須的生產成本和勞動力投入。
(4) 由於採用了細胞質雄性不育雜交種技術，提高了玉米須產量和雜 交種籽粒產量。
(5) 採用本發明的方法，在提供新鮮的優質玉米須的同時而不影響玉 米籽粒的正常生產。
具體實施例方式
以下結合發明人給出的實施例對本發明作進一步的詳細說明。 本發明的生物學依據是作為玉米雌性器官的花絲，當它從玉米苞葉中 抽出以後，玉米雄花中的花粉粒就散落在花絲上面，花粉粒在花絲上開始發 育，實現了植物的授粉受精作用，這樣以來玉米花絲的生長速度減緩，並且 在1 2天後就開始乾枯。而在玉米花絲從苞葉中抽出以後，當花絲無玉米 花粉粒的侵入時，它便無法實現授粉受精作用，這時的玉米花絲繼續處於快 速的生長狀態，並且在5 10天內，它不乾枯乾癟，玉米花絲仍然保持新鮮
狀態，從而保證了它的營養價值和藥用成分不會損失，而且能夠提高玉米須 的生產產量。
以下是申請人給出的實施例，用於進一步理解本發明，本發明不限於這 些實施例。
實施例l:
本實施例選用優良玉米品種"豫玉22"在陝西楊凌大量生產出新鮮玉 米須。
具體包括下列步驟
第一步，選擇適宜玉米鬚生產的優良玉米品種"豫玉22"(國審玉 20000012)(品種權號CNA199卯006,X)。該品種具有花絲粗大、絲狀尺度長、產量高及品質佳的特徵。
"豫玉22"是河南農業大學玉米研究所利用外引系"綜3"和自選系"豫 87-1"組配而成的大穗型玉米雜交種，它具有高產、優質、抗病、廣適、大 穗等特點劉宗華，陳偉程，羅福和等.大穗型玉米雜交種豫單8703的選育研 究J.河南農業大學學報，1997， 31 (增)1 4。同時，他們將"豫玉22" 的母本"綜3"轉育成以C型不育胞質為背景的細胞質雄性不育系，而它的 父本自交系"豫87-1"則是該不育系的保持系，從而育成了不育玉米雜交種 "豫玉22"劉宗華、湯繼華、胡彥民、季洪強、季良越、羅福和、陳偉 程.豫玉22雄性不育"三系"的選育J.作物雜誌2002(1): 42~44。
第二步，將適宜玉米鬚生產的常規玉米雜交種"豫玉22"轉化為不育 雜交種"CMS豫玉22"劉宗華、湯繼華、胡彥民、季洪強、季良越、羅 福和、陳偉程，豫玉22雄性不育"三系"的選育J.作物雜誌2002 (1): 42~44o
第三步，隔離區的選擇，隔離採用時間和空間隔離兩種方式。時間隔離 要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的早播行時間差不少於15天。空間隔 離要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的種植距離不少於300米。
第四步，利用不育玉米雜交種生產玉米須
(a) "豫玉22"在陝西楊凌播種。將可育雜交種"豫玉22"和同型不 育雜交種"CMS豫玉22"按照2 : 5的行比種植，行比中的2行(豫玉22) 於5月15日播種，行比中的5行(CMS豫玉22)於5月1日播種。
(b) 新鮮玉米須的收穫。玉米不育雜交種"CMS豫玉22"於7月23 日左右開始抽絲，等到8月1~2日收穫新鮮的玉米須。這樣，收穫的玉米須 即可作為保健蔬菜、保健茶和中藥材原料進行加工。這時晚播的同型可育玉 米雜交種"豫玉22"的雄花還沒有散粉。
(c) 授粉。在早播的不育玉米雜交種"CMS豫玉22"收穫新鮮玉米須之後，晚播的可育玉米雜交種"豫玉22"的雄花於8月3日以後開始散粉， 它可為早播的不育玉米雜交種"CMS豫玉22"提供花粉，使收穫玉米須之 後的早播不育玉米雜交種"Cms豫玉22"能正常結實而不影響其玉米籽粒 的生產。
實施例2:本實施例以玉米雜交種"沈單10號"在陝西楊凌大量生產 出新鮮的玉米須，它具體包括下列步驟
第一步，選擇適宜玉米鬚生產的優良玉米品種"沈單10號"(國審玉 990003)(品種權號CNA20010072.6)。該品種具有花絲粗大、絲狀尺度長、 產量高及品質佳的特徵。
第二步，將適宜玉米鬚生產的常規玉米雜交種"沈單10號"轉化為不 育雜交種"CMS沈單10號"。
(A) 不育基因的轉育以常規玉米雜交種"沈單10號"的母本Q1261 為父本，以C型細胞質不育材料為母本進行雜交，得到雜交一代Fl不育種 子；
(B) 回交種植步驟A中的F1種子，在開花期選擇不育株作母本， 繼續以常規玉米雜交種"沈單10號"的母本Q1261為父本進行回交，得到 BC1禾中子；
(C) 繼續回交按照不同株行，種植步驟B中的BC1種子，以不育 株率和不育度高的株行為母本，以常規玉米雜交種"沈單10號"的母本Q1261 為父本繼續回交，依次類推，連續回交5-6代，即可選育出農藝性狀與常規 玉米雜交種"沈單10號"的母本Q1261 —致的細胞質雄性不育系。
(D) 同型不育雜交種的組配種植步驟C中的多個姊妹系回交後代種 子，每個姊妹系種植兩行，抽雄期每個姊妹系中的其中一行不育株繼續用原 常規玉米雜交種"沈單10號"的母本自交系Q1261作父本進行回交，定向 選育後代留種，另一行不育株則與原常規玉米雜交種"沈單10號"父本沈137自交系雜交，得到的多個雄性不育雜交組合均為原常規玉米品種的同型 不育雜交種"CMS沈單IO號"；
(E)不育雜交種的制種以新轉育的細胞質雄性不育系CMSQ1261作 母本，以對不育系具有強保持力的常規雜交種"沈單10號"的父本沈137 做父本進行雜交制種，所生產的玉米雜交種即為不育玉米雜交種"CMS沈 單10號"。不育雜交種的制種行比、種植密度、父母本錯期播種以及隔離條 件等與同型常規雜交種的制種相同。
第三步，隔離區的選擇，隔離採用時間和空間隔離兩種方式。時間隔離 要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的早播行時間差不少於15天。空間隔 離要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的種植距離不少於300米。
第四步，利用不育玉米雜交種生產玉米須，包括
(a) "沈單10號"在陝西楊凌播種。將可育雜交種"沈單10號"和同 型不育雜交種"CMS沈單10號"按照2 : 5的行比種植，行比中的2行(沈 單10號)於5月15日播種，行比中的5行(CMS沈單10號)於5月1日 播種。
(b) 新鮮玉米須的收穫。玉米不育雜交種"CMS沈單10號"於7月 16日左右開始抽絲，等到7月22~23日收穫新鮮的玉米須。這樣，收穫的 玉米須即可作為保健蔬菜、保健茶和中藥材原料進行加工。這時晚播的可育 玉米雜交種"沈單10號"的雄花還沒有散粉。
(c) 授粉。在早播的不育玉米雜交種"CMS沈單10號"收穫新鮮玉 米須之後，晚播的可育玉米雜交種"沈單10號"的雄花於7月24日以後開 始散粉，它可為早播的不育玉米雜交種"CMS沈單10號"提供花粉，使收 獲玉米須之後的早播不育玉米雜交種"CMS沈單10號"能正常結實而不影 響其玉米籽粒的生產。
實施例3:本實施例以不育玉米雜交種"CMS沈單10號"(國審玉990003)(品種權號CNA20010072.6)與普通玉米雜交種農大108 (國審 玉2001002)在陝西楊凌大量生產出新鮮玉米須，它具體包括下列步驟
第一步，選擇適宜玉米鬚生產的優良玉米品種"CMS沈單IO號"。該 品種具有花絲粗大、絲狀尺度長、產量高及品質佳的特徵。
第二步，將適宜玉米鬚生產的常規玉米雜交種"沈單10號"轉化為不 育雜交種"CMS沈單10號"(與實例2相同)。
第三步，隔離區的選擇，隔離採用時間和空間隔離兩種方式。時間隔離 要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的早播行時間差不少於15天。空間隔 離要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的種植距離不少於300米。
第四步，利用不育玉米雜交種生產玉米須，包括
(a) "沈單10號"和"農大108"在陝西楊凌播種。將可育雜交種"農 大108"和不育雜交種"CMS沈單10號"按照2 : 5的行比於5月1日同 期種植。
(b) 新鮮玉米須的收穫。玉米不育雜交種"CMS沈單10號"於7月 16日左右開始抽絲，等到7月22~23日收穫新鮮的玉米須。這樣，收穫的 玉米須即可作為保健蔬菜、保健茶和中藥材原料進行加工。這時可育的普通 玉米雜交種"農大108"的雄花還沒有散粉。
(c) 授粉。在不育玉米雜交種"CMS沈單10號"收穫新鮮玉米須之 後，可育玉米雜交種"農大108"的雄花於7月24日以後開始散粉，它可 為不育玉米雜交種"CMS沈單10號"提供花粉，使收穫玉米須之後的不育 玉米雜交種"CMS沈單10號"能正常結實而不影響其玉米籽粒的生產。
權利要求
1.一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育生產方法，其特徵在於，包括下列步驟步驟一，選擇具有花絲粗大、絲狀尺度長、產量高的玉米雜交種，並轉化為不育雜交種；步驟二，隔離區的選擇採用時間和空間隔離方式，其中時間隔離要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的早播行時間差不少於15天。空間隔離要求其它玉米田塊與玉米鬚生產田塊的種植距離不少於300米；步驟三，將所選不育雜交種和可育玉米雜交種按比例分期播種，不育雜交種和可育雜交種按照1∶3或2∶5的行比種植，行比中的1或2行種植可育雜交種，行比中的3或5行種植不育雜交種，玉米可育雜交種比不育雜交種晚播種5-15天；或者採用生育期較長的可育雜交種與不育雜交種按比例同期播種；步驟四，當早播的不育雜交種的花絲剛抽出苞葉5～10天後，而晚播的可育玉米雜交種還沒有散粉前，即可在不育雜交種的植株上收穫新鮮玉米須。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的早播不育雜交種收 獲新鮮玉米須後，能夠使其正常結實的花粉由晚播的可育雜交種的雄花提 供。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的玉米不育雜交種的 不育細胞質類型包括C、 T、 S三種類型。
4. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的玉米雜交種轉化為 不育雜交種按如下方式進行(a)將常規玉米雜交種的母本轉育為細胞質雄性不育系 用C型、T型、S型細胞質雄性不育材料做母本與常規玉米雜交種的母本自交系材料進行雜交，然後用常規玉米雜交種的母本自交系作輪迴親本， 進行飽和回交，並結合定向選擇和成對授粉方式，把常規玉米雜交種的母本 自交系轉育成細胞質雄性不育系，從而選育出農藝性狀與常規玉米雜交種的 母本自交系一致的新的細胞質雄性不育系。輪迴親本，即常規玉米雜交種的 母本，即為其保持系；利用該保持系作父本，可繁殖不育系。(b)將常規玉米雜交種的父本自交系與新轉育成的細胞質雄性不育系進行雜交，通過鑑定篩選，成為對細胞質雄性不育系具有強保持力的保持系;利用該保持系作父本，可生產玉米不育雜交種。(C)不育雜交種的制種以新轉育的細胞質雄性不育系作母本，以對不育系具有強保持力的常規 雜交種的父本做父本進行雜交制種，所生產的玉米雜交種即為不育玉米雜交 種，不育雜交種的制種行比、種植密度、父母本錯期播種以及隔離條件等與 相應常規雜交種的制種相同。
全文摘要
本發明公開了一種新鮮玉米須的細胞質雄性不育生產方法，該方法選擇具有花絲粗大、絲狀尺度長、產量高的玉米雜交種，並轉化為不育雜交種；隔離區的選擇採用時間和空間隔離方式；將所選不育雜交種和可育玉米雜交種按比例分期播種；在早播的不育雜交種的花絲剛抽出苞葉5～10天後，在不育雜交種的植株上收穫新鮮玉米須；不育雜交種收穫玉米須之後，使其能夠正常結實的花粉由晚播的可育雜交種的雄花提供。該方法可生產出優質高產的新鮮玉米須，並降低了玉米須的生產成本和勞動力投入。
文檔編號A01G1/00GK101406137SQ20081023188
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者何應川, 南文華, 吳權明, 楊金慧, 毛建昌, 袁公選 申請人:西北農林科技大學