一種廣抗甜玉米品種的選育方法與流程
2023-10-06 22:11:39 2
本發明具體涉及一種廣抗甜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：
甜玉米作為玉米屬的一個亞種，起源於美洲大陸，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。隨著我國種植結構調整，在我國大力發展甜玉米產業將有重要意義及廣闊前景。隨研究的不斷深入，市場需求的不斷增加，全國越來越多的科研單位和企業投入到甜玉米發展中，甜玉米品種不斷湧現，種植面積也逐漸增大，目前已經成為亞洲第一大甜玉米生產國和出口國。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。玉米絲黑穗病是世界上重要的玉米病害，病菌直接破壞果穗，對玉米生產造成影響。近幾年，玉米絲黑穗病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。玉米小斑病是全世界玉米區普遍發生的一種葉部病害。中國夏玉米區病重於春玉米，大流行年份可造成較大損失。病斑主要集中在葉片上，一般先從下部葉片開始，逐漸向上蔓延。病斑初呈水浸狀，後變為黃褐色或紅褐色，邊緣色澤較深。玉米螟是玉米的主要蟲害。主要分布於北京、東北、河北、河南、四川、廣西等地。各地的春、夏、秋播玉米都有不同程度受害，尤以夏播玉米最重。可發危害玉米植株地上的各個部位，使受害部分喪失功能，降低籽粒產量。玉米銹病是我國華南、西南一帶重要病害。主要侵染葉片，嚴重時也可侵染果穗、苞葉乃至雄花。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，由於我國非甜玉米的起源中心，種質資源十分匱乏，抗病甜玉米種質資源少，我國玉米品種單抗的較多，抗多種病蟲害的品種較少，能抗多種病蟲害的甜玉米品種則鮮見報導。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種廣抗甜玉米品種的選育方法，從而大大提高甜玉米品種的抗性。
本發明以高產優質甜玉米品種、高抗玉米絲黑穗病品種、高抗玉米螟品種、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，並經多代的種子甜度、抗病性鑑定篩選，育成能同時高抗4種病害、甜度高、農藝和產量性狀優異的廣抗甜玉米品種。該品種具有優異的農藝和產量性狀，種植廣抗甜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）親本選擇：甜玉米品種魯甜玉1號或魯甜玉2號（P0），高抗玉米絲黑穗病品種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)）（P1），高抗玉米螟品種中科1號（P2），高抗玉米小斑病品種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）（P3），高抗玉米繡病品種齊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））（P4）；
2）雜交配組及選育方法：
a.以P0作母本，作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4，得4個雜交F1，分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4表示；
b.種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4各8株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4，分別種植F2代種子，每個組合種植40株，並進行抗病性鑑定，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各5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，每個組合分別挑選甜度高的種子20-30粒，得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4；
c.種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4，開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4，得雜交F1，分別以F1-P12、F1-P34表示；
d.種植F1-P12、F1-P34種子各10株，開花期作雜交F1-P12/F1-P34，得復交F1，以F1-P1234表示；
e.種植F1-P1234共30-40株，套袋自交得F2-P1234，種植F2-P1234共200-300株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株5-7個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F3代種子F3-P1234；
f.種植F3-P1234共30-35株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3-5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F4代種子F4-P1234；
g.種植F4-P1234共30株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子20-30粒，得F5代種子F5-P1234；
h.種植F5-P1234共20株，成熟期從中挑選株葉形態和產量性狀優異的單株2-3個套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的廣抗4種病害的甜玉米品種；
本發明的有益效果：
本發明的效果在於分別把控制玉米絲黑穗病、玉米螟、玉米小斑病、玉米繡病的抗源基因通過雜交、復交育種方法聚合導入高產甜玉米品種中，育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的廣抗4種病蟲害的甜玉米品種。該廣抗甜玉米品種產量高，抗性好，能同時抗4種病蟲害。廣抗甜玉米品種因抗病每畝比普通甜玉米品種增加產量20-25%，降低噴施農藥成本100-150元，每畝可增加經濟效益300-350元。
具體實施方式
實施例1：
1）選甜玉米品種魯甜玉1號（P0），高抗玉米絲黑穗病品種Mo17（P1），高抗玉米螟品種中科1號（P2），高抗玉米小斑病品種C103（P3），高抗玉米繡病品種齊319（P4）；
2）以P0作母本，作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4，得4個雜交F1，分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4表示；
3）種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4各8株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4，分別種植F2代種子，每個組合種植40株，並進行抗病性鑑定，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各5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，每個組合分別挑選甜度高的種子20-30粒，得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4；
4）種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4，開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4，得雜交F1，分別以F1-P12、F1-P34表示；
5）種植F1-P12、F1-P34種子各10株，開花期作雜交F1-P12/F1-P34，得復交F1，以F1-P1234表示；
6）種植F1-P1234共30-40株，套袋自交得F2-P1234，種植F2-P1234共200-300株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株5-7個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F3代種子F3-P1234；
7）種植F3-P1234共30-35株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3-5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F4代種子F4-P1234；
8）種植F4-P1234共30株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子20-30粒，得F5代種子F5-P1234；
9）種植F5-P1234共20株，成熟期從中挑選株葉形態和產量性狀優異的單株2-3個套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的廣抗4種病害的甜玉米品種；
該廣抗甜玉米品種產量高，抗性好，能同時抗4種病蟲害，每畝比普通甜玉米品種增加產量20，降低噴施農藥成本100元，每畝可增加經濟效益300元。
實施例2：
1）選甜玉米品種魯甜玉2號（P0），高抗玉米絲黑穗病品種吉465（P1），高抗玉米螟品種中科1號（P2），高抗玉米小斑病品種C103（P3），高抗玉米繡病品種齊319（P4）；
2）以P0作母本，作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4，得4個雜交F1，分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4表示；
3）種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4各8株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4，分別種植F2代種子，每個組合種植40株，並進行抗病性鑑定，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各5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，每個組合分別挑選甜度高的種子20-30粒，得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4；
4）種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4，開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4，得雜交F1，分別以F1-P12、F1-P34表示；
5）種植F1-P12、F1-P34種子各10株，開花期作雜交F1-P12/F1-P34，得復交F1，以F1-P1234表示；
6）種植F1-P1234共30-40株，套袋自交得F2-P1234，種植F2-P1234共200-300株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株5-7個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F3代種子F3-P1234；
7）種植F3-P1234共30-35株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3-5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F4代種子F4-P1234；
8）種植F4-P1234共30株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子20-30粒，得F5代種子F5-P1234；
9）種植F5-P1234共20株，成熟期從中挑選株葉形態和產量性狀優異的單株2-3個套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的廣抗4種病害的甜玉米品種；
該廣抗甜玉米品種產量高，抗性好，能同時抗4種病蟲害，每畝比普通甜玉米品種增加產量22%，降低噴施農藥成本130元，每畝可增加經濟效益330元。
實施例3：
1）選甜玉米品種魯甜玉1號（P0），高抗玉米絲黑穗病品種吉465（P1），高抗玉米螟品種中科1號（P2），高抗玉米小斑病品種C103（P3），高抗玉米繡病品種齊319（P4）；
2）以P0作母本，作雜交P0/P1、P0/P2、P0/P3、P0/P4，得4個雜交F1，分別以F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4表示；
3）種植F1-P1、F1-P2、F1-P3、F1-P4各8株，開花期套袋自交，得F2代種子F2-P1、F2-P2、F2-P3、F2-P4，分別種植F2代種子，每個組合種植40株，並進行抗病性鑑定，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各5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，每個組合分別挑選甜度高的種子20-30粒，得F3代種子F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4；
4）種植F3-P1、F3-P2、F3-P3、F3-P4，開花期作雜交F3-P1/F3-P2、F3-P3/F3-P4，得雜交F1，分別以F1-P12、F1-P34表示；
5）種植F1-P12、F1-P34種子各10株，開花期作雜交F1-P12/F1-P34，得復交F1，以F1-P1234表示；
6）種植F1-P1234共30-40株，套袋自交得F2-P1234，種植F2-P1234共200-300株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株5-7個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F3代種子F3-P1234；
7）種植F3-P1234共30-35株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3-5個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子30-40粒，得F4代種子F4-P1234；
8）種植F4-P1234共30株，並進行抗病性鑑定，鑑定全部4種抗源親本所抗病蟲害種類，篩選出高抗4種病害、株葉形態和產量性狀優異的單株3個套袋自交，成熟期單株收種，種子進行甜度鑑定，挑選甜度高的種子20-30粒，得F5代種子F5-P1234；
9）種植F5-P1234共20株，成熟期從中挑選株葉形態和產量性狀優異的單株2-3個套袋自交，即育成株葉形態、農藝和產量性狀優異的廣抗4種病害的甜玉米品種；
該廣抗甜玉米品種產量高，抗性好，能同時抗4種病蟲害。病每畝比普通甜玉米品種增加產量25%，降低噴施農藥成本150元，每畝可增加經濟效益-350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。