本發(fā)明涉及玉米育種技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種玉米自交系育種方法。

背景技術(shù)：

眾所周知選育優(yōu)良玉米單交品種是發(fā)展玉米生產(chǎn)及增加糧食總產(chǎn)的關(guān)鍵措施，而優(yōu)良玉米單交種則由相互之間能產(chǎn)生明顯超親優(yōu)勢(shì)(具備特殊配合力)的穩(wěn)定的父本與母本自交系雜交而來(lái)。

傳統(tǒng)選育玉米自交系一般是根據(jù)既定育種目標(biāo)，對(duì)種植的目的構(gòu)建的基礎(chǔ)材料(雜交種或綜合種)s0代中的優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，收獲種子為s1代種子，種植后選擇植株性狀、穗部性狀、抗逆性狀等符合育種目標(biāo)的單株進(jìn)行自交，收獲種子為s2代種子，以此類推，一般到s4代、s5代時(shí)自交系已基本純合，可以用測(cè)驗(yàn)種作為父本對(duì)其進(jìn)行配合力測(cè)定。

傳統(tǒng)二環(huán)系法選育玉米自交系缺點(diǎn)一是經(jīng)驗(yàn)育種的人為因素造成投入的人力物力浪費(fèi)較多；二是通過(guò)外部性狀優(yōu)劣選擇單株的經(jīng)驗(yàn)育種可能造成一些隱性優(yōu)勢(shì)基因流失或者假性優(yōu)勢(shì)基因被選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種玉米自交系育種方法，該方法可在s1代進(jìn)行配合力測(cè)定，一是此法由于在早期(s1代)即進(jìn)行配合力測(cè)定，淘汰掉了大量配合力低的單株，篩選出了配合力高的單株進(jìn)行的自交選育，大大降低了自交系中后期選育的工作量，從而提高了育種效率；二是由于基礎(chǔ)育種材料早期(s1代)剛剛分離，小區(qū)內(nèi)遺傳基礎(chǔ)全面，此時(shí)進(jìn)行小區(qū)大范圍配合力測(cè)定，可有效防止優(yōu)勢(shì)基因的流失，同時(shí)又可通過(guò)配合力的高低篩選出優(yōu)異的單株繼續(xù)選育，進(jìn)而提高育種的精確性和準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種玉米自交系育種方法，所述方法包括以下步驟：

(1)根據(jù)既定育種目標(biāo)(如高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)抗逆、適合機(jī)械粒收等)，構(gòu)建基礎(chǔ)材料(雜交種)s0代種子。

(2)將已構(gòu)建的基礎(chǔ)材料(雜交種)s0代種子，在田間種植成一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)一般應(yīng)種30-60株，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s1代種子。

(3)根據(jù)構(gòu)建的基礎(chǔ)材料(雜交種)的血緣選擇能與其后代雜交后產(chǎn)生超親優(yōu)勢(shì)的1-2個(gè)玉米骨干自交系作為測(cè)驗(yàn)種(測(cè)驗(yàn)種在下文中以c表示)。

(4)將準(zhǔn)備好的c種子作為母本種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株，播種在同一天完成。將s1代種子作為父本種植在c種子的相鄰小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株。s1代種子分2期播種：s1代種子第1期與c種子同一天播種，播種量占小區(qū)總株數(shù)的三分之二，即160-200株；第2期在第1期播種后第4-6天播種，播種小區(qū)剩余的三分之一，即80-100株(分2期播種的目的是為了避免s1代種子與c種子的花期不遇)。

在授粉工作開(kāi)始前到s1代種子種植小區(qū)中選擇植株性狀優(yōu)良的單株進(jìn)行編號(hào)(選中的第1株編為s1-1、選中的第2株編為s1-2、選中的第n株編為s1-n)，并懸掛標(biāo)簽，在標(biāo)簽上標(biāo)注相應(yīng)編號(hào)s1-n，然后在花期對(duì)選中每個(gè)單株進(jìn)行反交配合力測(cè)定。具體做法：首先取s1-n單株的花粉授到s1-n的雌穗上，并在其編號(hào)標(biāo)簽上標(biāo)上表示已完成自交，收獲的果穗脫粒并編號(hào)為封存到種子儲(chǔ)藏室，作為s2代的備選種子；然后用剩余的s1-n單株的花粉授到測(cè)驗(yàn)種單株的雌穗上，并在該單株上掛上標(biāo)簽，標(biāo)簽注明：c×s1-n，收獲的果穗作為測(cè)定配合力的雜交組合種子(c×s1-n)。

(5)將所有按測(cè)定配合力的種子(c×s1-n)種植成小區(qū)，小區(qū)面積4.8-6.0m²，種植密度4000-6000株/667m²。然后根據(jù)育種目標(biāo)需要進(jìn)行相應(yīng)的配合力測(cè)定，篩選出與c種子雜交后符合育種目標(biāo)的具備高配合力的雜交組合c×s1-n，從而在封存的s1代自交種子中精確定位相應(yīng)的種子作為s2代種子，淘汰掉剩余的封存種子。

(6)將s2代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株，種植密度為當(dāng)?shù)仉s交種種植密度的1.5-2倍(增加環(huán)境壓力，篩選耐密自交系)，即6000-12000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s3代種子。

(7)將s3代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植80-100株，種植密度4000-6000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s4代種子。

(8)根據(jù)將s4代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植80-100株，種植密度4000-6000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s5代種子。

(9)s4、s5代種子在田間植株間的一些主要性狀如葉色、葉型，株型、株高，穗位，開(kāi)花期以及雌、雄穗的各種性狀已基本整齊一致時(shí)，就成了純合穩(wěn)定的自交系，這時(shí)就可以選擇在進(jìn)行s1代種子配合力測(cè)定時(shí)所用的測(cè)驗(yàn)種種子及與其近血緣骨干自交系作為父本種子對(duì)s4、s5代種子進(jìn)行大范圍雜交利用選育優(yōu)良的玉米單交種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該方法可在s1代進(jìn)行配合力測(cè)定，一是此法由于在早期(s1代)即進(jìn)行配合力測(cè)定，淘汰掉了大量配合力低的單株，篩選出了配合力高的單株進(jìn)行的自交選育，大大降低了自交系中后期選育的工作量，從而提高了育種效率；二是由于基礎(chǔ)育種材料早期(s1代)剛剛分離，小區(qū)內(nèi)遺傳基礎(chǔ)全面，此時(shí)進(jìn)行小區(qū)大范圍配合力測(cè)定，可有效防止優(yōu)勢(shì)基因的流失，同時(shí)又可通過(guò)配合力的高低篩選出優(yōu)異的單株繼續(xù)選育，進(jìn)而提高育種的精確性和準(zhǔn)確性。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種玉米自交系育種方法，方法包括以下步驟：

(1)根據(jù)既定育種目標(biāo)(如高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)抗逆、適合機(jī)械粒收等)，構(gòu)建基礎(chǔ)材料(雜交種)s0代種子。

(2)將已構(gòu)建的基礎(chǔ)材料(雜交種)s0代種子，在田間種植成一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)一般應(yīng)種30-60株，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s1代種子。

(3)根據(jù)構(gòu)建的基礎(chǔ)材料(雜交種)的血緣選擇能與其后代雜交后產(chǎn)生超親優(yōu)勢(shì)的1-2個(gè)玉米骨干自交系作為測(cè)驗(yàn)種(測(cè)驗(yàn)種在下文中以c表示)。

(4)將準(zhǔn)備好的c種子作為母本種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株，播種在同一天完成。將s1代種子作為父本種植在c種子的相鄰小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株。s1代種子分2期播種：s1代種子第1期與c種子同一天播種，播種量占小區(qū)總株數(shù)的三分之二，即160-200株；第2期在第1期播種后第4-6天播種，播種小區(qū)剩余的三分之一，即80-100株(分2期播種的目的是為了避免s1代種子與c種子的花期不遇)。

在授粉工作開(kāi)始前到s1代種子種植小區(qū)中選擇植株性狀優(yōu)良的單株進(jìn)行編號(hào)(選中的第1株編為s1-1、選中的第2株編為s1-2、選中的第n株編為s1-n)，并懸掛標(biāo)簽，在標(biāo)簽上標(biāo)注相應(yīng)編號(hào)s1-n，然后在花期對(duì)選中每個(gè)單株進(jìn)行反交配合力測(cè)定。具體做法：首先取s1-n單株的花粉授到s1-n的雌穗上，并在其編號(hào)標(biāo)簽上標(biāo)上表示已完成自交，收獲的果穗脫粒并編號(hào)為封存到種子儲(chǔ)藏室，作為s2代的備選種子；然后用剩余的s1-n單株的花粉授到測(cè)驗(yàn)種單株的雌穗上，并在該單株上掛上標(biāo)簽，標(biāo)簽注明：c×s1-n，收獲的果穗作為測(cè)定配合力的雜交組合種子(c×s1-n)。

(5)將所有按測(cè)定配合力的種子(c×s1-n)種植成小區(qū)，小區(qū)面積4.8-6.0m²，種植密度4000-6000株/667m²。然后根據(jù)育種目標(biāo)需要進(jìn)行相應(yīng)的配合力測(cè)定，篩選出與c種子雜交后符合育種目標(biāo)的具備高配合力的雜交組合c×s1-n，從而在封存的s1代自交種子中精確定位相應(yīng)的種子作為s2代種子，淘汰掉剩余的封存種子。

(6)將s2代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植240-300株，種植密度為當(dāng)?shù)仉s交種種植密度的1.5-2倍(增加環(huán)境壓力，篩選耐密自交系)，即6000-12000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s3代種子。

(7)將s3代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植80-100株，種植密度4000-6000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s4代種子。

(8)根據(jù)將s4代種子種植成小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植80-100株，種植密度4000-6000株/667m²，然后選擇優(yōu)秀單株進(jìn)行自交，成熟后篩選抗逆性強(qiáng)、穗部性狀優(yōu)良的果穗作為s5代種子。

(9)s4、s5代種子在田間植株間的一些主要性狀如葉色、葉型，株型、株高，穗位，開(kāi)花期以及雌、雄穗的各種性狀已基本整齊一致時(shí)，就成了純合穩(wěn)定的自交系，這時(shí)就可以選擇在進(jìn)行s1代種子配合力測(cè)定時(shí)所用的測(cè)驗(yàn)種種子及與其近血緣骨干自交系作為父本種子對(duì)s4、s5代種子進(jìn)行大范圍雜交利用選育優(yōu)良的玉米單交種。

綜上所述：該方法可在s1代進(jìn)行配合力測(cè)定，一是此法由于在早期(s1代)即進(jìn)行配合力測(cè)定，淘汰掉了大量配合力低的單株，篩選出了配合力高的單株進(jìn)行的自交選育，大大降低了自交系中后期選育的工作量，從而提高了育種效率；二是由于基礎(chǔ)育種材料早期(s1代)剛剛分離，小區(qū)內(nèi)遺傳基礎(chǔ)全面，此時(shí)進(jìn)行小區(qū)大范圍配合力測(cè)定，可有效防止優(yōu)勢(shì)基因的流失，同時(shí)又可通過(guò)配合力的高低篩選出優(yōu)異的單株繼續(xù)選育，進(jìn)而提高育種的精確性和準(zhǔn)確性。

綜上所述，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。