一種高抗甜糯玉米品種的選育方法與流程

2023-08-03 18:45:21 2

本發明具體涉及一種高抗甜糯玉米品種的選育方法，屬於玉米抗病蟲害育種技術領域。

背景技術：

甜玉米子粒乳熟期含糖量高，其乳熟期子粒中富含水溶性多糖、蛋白質、多種游離胺基酸、維生素等，也稱作果蔬型玉米，以其獨特的風味和營養價值越來越受到廣大消費者的青睞，而那些皮薄無渣、口感甜脆可以生吃的優質甜玉米也稱作水果玉米。糯玉米也稱蠟質玉米，是由普通玉米發生突變再經人工選育而成的新類型，其子粒胚乳澱粉為100%的支鏈澱粉，煮熟後粘軟而富有糯性，俗稱粘玉米。由於糯玉米子粒中澱粉完全由支鏈澱粉構成，並且由糯性控制，使其在食用品質和工業生產中具有特殊的用途。甜玉米和糯玉米由於具有較高的營養價值及特殊的風味和口感，深受消費者的歡迎，是經濟效益較高的玉米品種類型，目前種植這兩類玉米已成為我國農業增產和農民增收的有效途徑之一。隨著經濟的持續發展和人民生活水平的提高，人們對鮮食玉米需求量急劇增加的同時，對鮮食玉米的品質也提出了更高的要求，已不再滿足於食用糯玉米和甜玉米，而是希望能增加糯玉米的甜度，甜糯玉米兼具甜玉米和糯玉米的風味，深受消費者歡迎，其市場價格也較高。由於玉米病蟲害的危害，年產量損失10-15%，大發生時達30-40%，嚴重地塊甚至絕收，已成為提高玉米產量和品質的限制因素。玉米常見病害有十幾種，由於玉米雜交種的推廣應用，玉米小斑病、玉米絲黑穗病、玉米螟、玉米繡病迅速流行，成為生產上的主要病害，近幾年，這些病蟲害在我國發生程度逐年加重，已成為造成玉米減產的主要病害。玉米病害的防治，以採用抗病品種，尤其是兼抗多抗品種是國際上公認的最經濟有效的措施。然而，由於我國抗病甜糯玉米種質資源少，且多為單抗品種，選育高抗病、廣抗病甜糯玉米品種十分重要。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種高抗甜糯玉米品種的選育方法，從而大大提高甜糯玉米品種的抗性。

本發明以高產優質甜玉米品種、糯玉米品種、高抗玉米螟品種、高抗玉米絲黑穗病品種、高抗玉米小斑病品種、高抗玉米繡病品種為親本，通過雜交、復交聚合，並經多代的種子糯性、甜度、抗病蟲鑑定篩選，育成能同時高抗4種病蟲害、糯性好、甜度高、農藝和產量性狀優異的高抗甜糯玉米品種。該品種具有優異的農藝和產量性狀，種植高抗甜糯玉米品種在增加產量的同時還可降低環境汙染。

為達到以上目的，本發明採用以下技術方案：

1）以甜玉米品種（P0）、糯玉米品種（P1），高抗玉米絲黑穗病品種（P2）、高抗玉米螟品種（P3）、高抗玉米小斑病品種（P4）、高抗玉米繡病品種（P5）為雜交親本，作雜交P0/P2、P0/P3、P0/P4 、P0/P5、P1/P2、P1/P3、P1/P4 、P1/P5，得8個雜交F1，分別以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05 、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示；

2）種植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05 、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05 、F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15；

3）分別種植F2代種子，每個組合種植40-50株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株6-8個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P05 、F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15；

4）種植F3代種子，開花期作雜交F3-P02/F3-P03、F3-P04/F3-P05、F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15，得雜交F1，分別以F1-P023、F1-P045 、F1-P123、F1-P145表示；

5）種植F1-P023、F1-P045 、F1-P123、F1-P145，套袋自交得F2代種子F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145；

6）種植F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145各40株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應2個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株各5個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P023、F2-P045植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P123、F2-P145植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145；

7）種植親本F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145種子，開花期作雜交F3-P023/F3-P045、F3-P123/F3-P145，得復交F1，以F1-02345、F1-12345表示；

8）種植F1-02345、F1-12345，開花期作雜交F1-02345/F1-12345，得F1，以F1-012345表示；

9）種植F1-012345，套袋自交得F2-012345，種植F2-012345共60-70株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株8-10個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度和糯性鑑定，挑選同時表現甜性性狀和糯性性狀的種子20粒，得F3代種子F3-012345；

10）種植F3代種子F3-012345共20株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株5個套袋自交，成熟期單株收種，得F4代種子F4-012345；

11）株系種植F4代種子F4-012345共5個株系，每個株系種植30株，成熟期進行株葉形態和產量性狀鑑定，篩選株葉形態和產量性狀最優異的1個株系，從中挑選2-3個優異單株套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異，高抗4種病蟲害的甜糯玉米自交系。

甜玉米品種為魯甜玉1號或魯甜玉2號，糯玉米品種為滬玉糯1號或SW22（丁向真，糯玉米SW70和SW22是一類新的澱粉合成酶基因功能缺失多突變體，分子細胞生物學報，2008，41（05）），高抗玉米絲黑穗病品種為Mo17或吉465（孫志超，吉林省玉米絲黑穗病研究進展及抗病品種選育，玉米科學，2007，15(2)），高抗玉米螟品種為中科1號，高抗玉米小斑病品種為C103（馬春紅，玉米小斑病菌T小種不同處理對玉米C103葉片的影響(簡報)，植物保護科技創新與發展—中國植物保護學會2008年學術年會論文集，2008：318-320），高抗玉米繡病品種為齊319（葉金才，高抗玉米銹病的齊319和魯單50玉米，農業知識，2000（07））。

本發明的有益效果：

本發明的效果在於分別把控制玉米螟、玉米絲黑穗病、玉米小斑病、玉米繡病的抗源基因通過雜交、回交育種方法聚合導入高產甜糯玉米品種中，育成株葉形態、農藝和產量性狀優異、高抗4種病蟲害的甜糯玉米自交系，高抗甜糯玉米品種因抗病每畝比普通甜糯玉米品種增加產量15-20%，降低噴施農藥成本100-150元，每畝可增加經濟效益350-400元。

具體實施方式

實施例1：

1）以甜玉米品種魯甜玉1號（P0），糯玉米品種滬玉糯1號（P1），高抗玉米絲黑穗病品種Mo17（P2），高抗玉米螟品種中科1號（P3），高抗玉米小斑病品種C103（P4），高抗玉米繡病品種齊319（P5）為雜交親本，作雜交P0/P2、P0/P3、P0/P4 、P0/P5、P1/P2、P1/P3、P1/P4 、P1/P5，得8個雜交F1，分別以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05 、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示；

2）種植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05 、F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15；

3）分別種植F2代種子，每個組合種植40株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株6個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P05 、F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15；

4）種植F3代種子，開花期作雜交F3-P02/F3-P03、F3-P04/F3-P05、F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15，得雜交F1，分別以F1-P023、F1-P045 、F1-P123、F1-P145表示；

5）種植F1-P023、F1-P045、F1-P123、F1-P145，套袋自交得F2代種子F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145；

6）種植F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145各40株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應2個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株各5個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P023、F2-P045植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P123、F2-P145植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145；

7）種植親本F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145種子，開花期作雜交F3-P023/F3-P045、F3-P123/F3-P145，得復交F1，以F1-02345、F1-12345表示；

8）種植F1-02345、F1-12345，開花期作雜交F1-02345/F1-12345，得F1，以F1-012345表示；

9）種植F1-012345，套袋自交得F2-012345，種植F2-012345共60株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株8個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度和糯性鑑定，挑選同時表現甜性性狀和糯性性狀的種子20粒，得F3代種子F3-012345；

10）種植F3代種子F3-012345共20株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株5個套袋自交，成熟期單株收種，得F4代種子F4-012345；

11）株系種植F4代種子F4-012345共5個株系，每個株系種植30株，成熟期進行株葉形態和產量性狀鑑定，篩選株葉形態和產量性狀最優異的1個株系，從中挑選2個優異單株套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異，高抗4種病蟲害的甜糯玉米自交系。

高抗甜糯玉米品種因抗病每畝比普通甜糯玉米品種增加產量15%，降低噴施農藥成本100元，每畝可增加經濟效益350元。

實施例2：

1）以甜玉米品種魯甜玉2號（P0），糯玉米品種SW22（P1），高抗玉米絲黑穗病品種吉465（P2），高抗玉米螟品種中科1號（P3），高抗玉米小斑病品種C103（P4），高抗玉米繡病品種齊319（P5）為雜交親本，作雜交P0/P2、P0/P3、P0/P4 、P0/P5、P1/P2、P1/P3、P1/P4 、P1/P5，得8個雜交F1，分別以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05 、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示；

2）種植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05 、F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15；

3）分別種植F2代種子，每個組合種植50株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株8個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P05 、F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15；

4）種植F3代種子，開花期作雜交F3-P02/F3-P03、F3-P04/F3-P05、F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15，得雜交F1，分別以F1-P023、F1-P045 、F1-P123、F1-P145表示；

5）種植F1-P023、F1-P045、F1-P123、F1-P145，套袋自交得F2代種子F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145；

6）種植F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145各40株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應2個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株各5個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P023、F2-P045植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P123、F2-P145植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145；

7）種植親本F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145種子，開花期作雜交F3-P023/F3-P045、F3-P123/F3-P145，得復交F1，以F1-02345、F1-12345表示；

8）種植F1-02345、F1-12345，開花期作雜交F1-02345/F1-12345，得F1，以F1-012345表示；

9）種植F1-012345，套袋自交得F2-012345，種植F2-012345共70株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株10個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度和糯性鑑定，挑選同時表現甜性性狀和糯性性狀的種子20粒，得F3代種子F3-012345；

10）種植F3代種子F3-012345共20株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株5個套袋自交，成熟期單株收種，得F4代種子F4-012345；

11）株系種植F4代種子F4-012345共5個株系，每個株系種植30株，成熟期進行株葉形態和產量性狀鑑定，篩選株葉形態和產量性狀最優異的1個株系，從中挑選3個優異單株套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異，高抗4種病蟲害的甜糯玉米自交系。

高抗甜糯玉米品種因抗病每畝比普通甜糯玉米品種增加產量20%，降低噴施農藥成本150元，每畝可增加經濟效益400元。

實施例3：

1）以甜玉米品種魯甜玉2號（P0），糯玉米品種滬玉糯1號（P1），高抗玉米絲黑穗病品種Mo17（P2），高抗玉米螟品種中科1號（P3），高抗玉米小斑病品種C103（P4），高抗玉米繡病品種齊319（P5）為雜交親本，作雜交P0/P2、P0/P3、P0/P4 、P0/P5、P1/P2、P1/P3、P1/P4 、P1/P5，得8個雜交F1，分別以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05 、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15表示；

2）種植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P05、F1-P12、F1-P13、F1-P14、F1-P15各10株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05 、F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15；

3）分別種植F2代種子，每個組合種植45株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株7個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P05植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P12、F2-P13、F2-P14、F2-P15植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P05 、F3-P12、F3-P13、F3-P14、F3-P15；

4）種植F3代種子，開花期作雜交F3-P02/F3-P03、F3-P04/F3-P05、F3-P12/F3-P13、F3-P14/F3-P15，得雜交F1，分別以F1-P023、F1-P045 、F1-P123、F1-P145表示；

5）種植F1-P023、F1-P045、F1-P123、F1-P145，套袋自交得F2代種子F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145；

6）種植F2-P023、F2-P045、F2-P123、F2-P145各40株，並進行抗病蟲鑑定，每個組合只鑑定其相應2個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株各5個套袋自交，成熟期單株收種，F2-P023、F2-P045植株上的種子進行甜度鑑定，F2-P123、F2-P145植株上的種子進行糯性鑑定，每個組合分別挑選表現甜性性狀或糯性性狀的種子各20粒，得F3代種子F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145；

7）種植親本F3-P023、F3-P045、F3-P123、F3-P145種子，開花期作雜交F3-P023/F3-P045、F3-P123/F3-P145，得復交F1，以F1-02345、F1-12345表示；

8）種植F1-02345、F1-12345，開花期作雜交F1-02345/F1-12345，得F1，以F1-012345表示；

9）種植F1-012345，套袋自交得F2-012345，種植F2-012345共65株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株9個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度和糯性鑑定，挑選同時表現甜性性狀和糯性性狀的種子20粒，得F3代種子F3-012345；

10）種植F3代種子F3-012345共20株，並進行抗病蟲鑑定，鑑定全部4個抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病蟲害、株葉形態和產量性狀優異的單株5個套袋自交，成熟期單株收種，得F4代種子F4-012345；

11）株系種植F4代種子F4-012345共5個株系，每個株系種植30株，成熟期進行株葉形態和產量性狀鑑定，篩選株葉形態和產量性狀最優異的1個株系，從中挑選2個優異單株套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異，高抗4種病蟲害的甜糯玉米自交系。

高抗甜糯玉米品種因抗病每畝比普通甜糯玉米品種增加產量17%，降低噴施農藥成本130元，每畝可增加經濟效益380元。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。