一种玉米改良杂交种间作方法

摘要

本发明涉及一种玉米改良杂交种间作方法，从育种学角度考虑，提出“玉米单亲改良杂交种间作方法”，即对生产上推广的玉米品种的单一亲本进行改良，组配出单亲改良杂交种，再根据改良杂交种和原品种间的特征特性进行合理的间作搭配，最终实现玉米间作群体的丰产稳产。本发明打破了在选择玉米间作候选品种时的局限性，并解决了不同基因型玉米在简单机械性混合时所遇到的生产管理不便和籽粒商品性不一致等问题，对玉米的高产稳产优质高效具有重要意义。

权利要求

1.一种玉米改良杂交种间作方法，以A为选定参加间作的市售玉米品种，其双亲为B和C，包括以下步骤：（1）将C与D进行杂交，得到F1；

所述D为所述C的改良材料，由C所在类群中配合力高、适应性好，且与B具有较高特殊配合力的两个材料经杂交选系后，再连续自交稳定形成；

所述D的选择原则为近源，即与C亲缘关系相近，高配，即B×D能够达到杂交种A，也即B×C的水平，互补，即抗性、育性互补；

所述A为豫单606，B为豫A9241，C为新A3，D为昌7-2×Lx9801；

（2）将F1与C回交，得到BC1；

（3）将BC1再与C回交，得到BC2；

（4）将BC2进行连续自交，得到稳定改良系X；

（5）将所得稳定改良系X与B进行杂交，得到单交种Y；

（6）将所得单交种Y与A进行间作，采用常规田间栽培管理措施。

2.根据权利要求1所述的玉米改良杂交种间作方法，其特征在于：所述Y为所述A的单亲本改良杂交种，Y的选择原则：与A株型相近、株高差异不大，穗型、粒型基本一致，籽粒品质、产量表现良好；能够使间作后的复合群体提高产量，增强抗性，而且不影响籽粒品质性状的一致性。

说明书

一种玉米改良杂交种间作方法

技术领域

[0001] 本发明属于农作物栽培技术领域，具体涉及一种玉米改良杂交种间作方法。

背景技术

[0002] 近年来，农业自然灾害的重发频发现象愈加普遍，严重影响了作物的丰产、稳产。大量科学研究和生产实践表明，玉米同其它作物间作可有效缓解自然灾害，但随着作物生产机械化的推广应用，不同作物间作给作物的播种、栽培管理及收获带来了不便，更增加生产成本。研究发现，不同玉米品种的生态位不尽相同，利用玉米种内遗传多样性进行不同基因型玉米的间作，既能克服玉米同其它作物间作所带来的不便，还能提高玉米群体的抗逆性、稳产性和丰产性，因此不同基因型玉米间作技术近年来取得了较快的发展。然而，该技术在推广应用时也存在一定的局限性。究其原因，一方面是间作的玉米品种需要从株高、穗位高、物候期、抗逆性、籽粒品质等性状的一致性方面进行综合考虑，而玉米品种是由不同公司进行商业化开发，品种的相互组配利用受到极大的限制；另一方面，该项工作多由栽培、植保专家等公益团队完成，较少涉及相关育种概念及方法。

发明内容

[0003] 本发明提供一种玉米改良杂交种间作方法，不仅从育种学角度打破了目前在科研与生产上对选择玉米间作候选品种时遇到的盲目性和局限性，还能进一步解决不同基因型玉米混合种植带来的商品性不一致等问题。

[0004] 为解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：

[0005] 设计一种玉米改良杂交种间作方法，假设A为选定参加间作的市售玉米品种，其双亲为B和C，包括以下步骤：

[0006] （1）将C与D进行杂交，得到F1；

[0007] （2）将F1与C回交，得到BC1；

[0008] （3）将BC1再与C回交，得到BC2；

[0009] （4）将BC2进行连续自交，得到稳定改良系X；

[0010] （5）将所得稳定改良系X与B进行杂交，得到单交种Y；

[0011] （6）将所得单交种Y与A进行间作，采用常规田间管理措施。

[0012] 优选的，所述D为所述C的改良材料，由C所在类群中一般配合力高、种植地的适应性好，且与B具有较高特殊配合力的两个材料经杂交选系后，再连续自交稳定形成；D的选择原则：近源（与C亲缘关系相近）；高配（配合力标准：B×D能够达到杂交种A，即B×C的水平）；互补（抗性、育性等方面互补）。

[0013] 所述Y为所述A的单亲改良杂交种，两者在生育期、农艺性状和籽粒性状等方面表现基本一致，间作后能够提高产量，增强抗病性，又不至影响籽粒品质等性状，有利于玉米生产全程机械化、农产品生产加工和市场营销。

[0014] Y的选择原则：与A株型相近、株高差异不大，穗型、粒型基本一致，籽粒品质、产量表现良好；能够使间作后的复合群体提高产量，增强抗性，而且不影响籽粒品质等性状的一致性。

[0015] 一个优选的实施例：所述A为豫单606，B为豫A9241，C为新A3，D为昌7-2×Lx9801。昌7-2×Lx9801为昌7-2和Lx9801经杂交选系后，再连续自交稳定形成的材料。

[0016] 本发明具有积极有益的技术效果：

[0017] 1. 本发明从品种培育与利用的角度出发，提出了“玉米单亲改良杂交种间作方法”，即对生产推广的玉米品种双亲中的一个亲本进行改良，然后将改良亲本与另一亲本重新组配得到单亲改良杂交种，再根据改良杂交种和原品种间的特征特性，对间作组合进行合理组配，从而在不影响间作复合群体籽粒品质的前提下达到丰产稳产的目的；

[0018] 2. 不仅从育种学角度打破了目前在科研与生产上对选择玉米间作候选品种时遇到的盲目性和局限性，还能进一步解决不同基因型玉米混合种植带来的商品性不一致等问题，解决了这个长期以来未能解决的技术难题（商品性不一致）。

附图说明

[0019] 图1为豫单606父本改良流程示意图。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施例对本发明进一步阐述。该实施例仅用于说明本发明，并不以此限定本发明的保护范围。以下实施例中所涉及的育种方法步骤、选育原则及栽培方法，如无特别说明，则均为常规方法；所涉及的材料，如无特别说明则均为市售材料。

[0021] 实施例1

[0022] 实验材料—国审玉米品种豫单606，其母本豫A9241，其父本新A3；

[0023] 一种玉米改良杂交种间作方法，以豫单606为选定参加间作的市售玉米品种，包括以下步骤：

[0024] （1）将新A3与（昌7-2×Lx9801）进行杂交，得到F1；

[0025] （昌7-2×Lx9801）为昌7-2和Lx9801经杂交选系后，再连续自交稳定形成的材料。本实施例选择稳定材料（昌7-2×Lx9801）对新A3进行改良，依据为：近源、高配、互补三原则；近源：在新A3所在类群中选择与新A3亲缘关系相近的两个材料，昌7-2和Lx9801两个材料都与新A3同为唐四平头类群；高配：豫A9241×（昌7-2×Lx9801）能够达到原品种，即豫A9241×新A3水平；互补：昌7-2具有在黄淮海地区适应性好的优点，能够提高改良杂交的抗性；

[0026] （2）将F1与新A3回交，得到BC1；

[0027] （3）将BC1再与新A3回交，得到BC2；

[0028] （4）将BC2进行连续自交8次，得到稳定改良系X；

[0029] （5）选择综合性状良好的稳定改良系X与豫A9241进行杂交，并进行初、高级鉴定，最终按照株叶型、穗型、籽粒品质、形态和色泽等表现从中筛选出2个单交种，编号分别为607和613；

[0030] （6）将所得单交种607或613与豫单606进行间作，采用常规田间管理措施。

[0031] 按照与豫单606株型相近，株高差异不宜过大，穗型、粒型基本一致，籽粒品质、产量表现良好的原则筛选候选改良杂交种，然后依据各杂交种的株高、抗性等特征特性，对改良杂交种与目标品种进行组配。组配原则——间作复合群体既要在生育期、农艺性状和籽粒品质等表观性状上确保一致，又相对于杂交种存在的缺陷不足有所改善。

[0032] 将607、613和豫单606进行遗传差异性鉴定：从待检材料中选择有代表性的籽粒DNA进行SSR标记分析，建立数字指纹数据库。应用《国家区试玉米品种一致性及真实性DNA指纹检测技术》中的20对SSR核心引物对改良杂交种和参照品种豫单606的差异性进行SSR分子检测，检测结果如下，607与613在20个位点的对比中仅有1个位点差异，随后增选20对辅助引物对其进行扩大检测，结果有1个位点（umc2115）的差异；其它品种间的差异均为6个（见表1）。结果表明，父本改良杂交种607、613和参照品种豫单606均属于不同品种。

[0033] 。

[0034] 本实施例中，使用的改良材料D（昌7-2×Lx9801）是稳定材料，昌7-2和Lx9801两个材料都与C（新A3）同为唐四平头类群，与B（A9241）的特殊配合力较高，两个材料选系形成的D与B的特殊配合也较高，且一般配合力和适应性都比较好。以D为非轮回亲本改良C（新A3），在保留了C大部分优势性状的同时加入少量昌7-2和LX9801的优势，如一般配合力高，适应性强的性状。

[0035] 实施例2  间作试验

[0036] （1）试验组合

[0037] 各品种大田表现：606夏播生育期98天左右，株型半紧凑，株高300cm左右，综合性状优良，但对高温胁迫较敏感，易出现果穗发育畸形现象，同时对南方锈病的抗性较弱；607生育期约98天，株型半紧凑，株高约287cm，耐高温，穗部发育表现稳定；613生育期97天左右，株型半紧凑，株高约285cm，穗大且发育较好，丰产性好，但抗青枯病能力较弱。

[0038] 间作组合为606||607和606||613，通过606||607的育性互补来评价间作方式对降低穗部发育畸形率的效果；606||613组合通过抗性互补用以评价复合群体对青枯病的抗性表现。

[0039] （2） 间作效应评价

[0040] 间作效应试验于2015年在三亚、郑州和西平三地进行，采用完全随机区组设计，单作和间作共设有5个处理，分别为：606S（S表示单作）、607S、613S、606||607（||表示间作）、606||613，以相应品种单作作为对照，设置3次重复；间作行比为1:1，各小区种植6行，小区面积6m×0.6m。海南种植密度为67500株·hm-2 ，河南种植密度60000株·hm-2。调查分析了玉米单间作群体的产量、抗性和籽粒品质等表现。

[0041] 从表2可以看出，606||607群体产量在三地的表现均高于其预测产量（对应两杂交种单作群体产量的平均值，即（606S+607S）/2），其中西平、三亚两实验点差异达到显著水平，三地平均增产6.2%；606||613群体产量在郑州、西平两地比预测产量高，三地平均增产2.6%，西平差异显著。两间作组合的LER(土地当量比)均大于1，表明单亲改良杂交种间作技术有利于提高土地利用率。

[0042] 。

[0043] 在抗性表现方面，依据各地气候条件主要调查了4种病害的发病情况。由表3可知，在所有实验点中，单亲改良杂交种间作群体的南方锈病病情指数均小于其单作均值，其中606||607间作组合在三亚点以及606||613在西平和三亚两地的差异达到显著水平；两个组合的穗腐病病情指数比单作均值普遍有所下降；由于2015年系统侵染病害青枯病发病较轻，单亲改良杂交种间作后群体的青枯病发病率在间作后效果虽有所改善，但差异不显著；
利用杂交种间育性差异进行间作有降低群体畸形穗发生的趋势。

[0044] 。

[0045] 在籽粒品质方面，与相应两杂交种单作均值相比，606||607组合的籽粒蛋白质含量有所增加，606||613复合群体的籽粒蛋白质和赖氨酸含量也有相应提高（表4）。

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