一种耐旱玉米自交系的选育方法技术

本发明专利技术提供了一种耐旱玉米自交系的选育方法，包括以下步骤：1)选取自身产量高、高耐旱、配合力强、自身农艺性状优良的S0代群体为基础材料；2)以S0代群体自交获得S1代群体；3)在高旱胁迫条件下大田种植S1代育种群体1000株以上，在开花期进行自交授粉，选取耐旱、果穗结实饱满、综合性状优良的单株进入下一轮高旱胁迫条件下选系，经过n代自交，获得S(n+1)代群体；其中，所述n为整数，选自2‑6。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐旱玉米自交系的选育方法，通过利用新疆天然的大气干旱条件，采用滴管设备和水表精准监控灌水量进行高旱胁迫处理、大群体选系手段，获得耐旱、高配合力玉米自交系和杂交种。

A Breeding Method of Drought-tolerant Maize Inbred Lines

The invention provides a breeding method for drought-tolerant maize inbred lines, which includes the following steps: 1) selecting the S0 generation population with high yield, high drought tolerance, strong combining ability and excellent agronomic traits as the basic material; 2) obtaining the S1 generation population by self-pollination of the S0 generation population; 3) planting more than 1000 S1 generation breeding population in the field under high drought stress, self-pollination at flowering stage, and selecting the tolerance. The drought, fruitful ear and good comprehensive traits of individual plants entered the next round of high drought stress conditions, and through n generations of self-pollination, S (n + 1) generation population was obtained, in which the N was an integer, selected from 2 6. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a breeding method for drought-tolerant maize inbred lines. By utilizing the natural atmospheric drought conditions in Xinjiang, using drip tube equipment and water meter to precisely monitor irrigation amount for high drought stress treatment and large population selection, drought-tolerant and high combining ability maize inbred lines and hybrids can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种耐旱玉米自交系的选育方法
本专利技术属于农作物遗传育种
，具体涉及一种耐旱玉米自交系的选育方法。
技术介绍
玉米是中国乃至世界栽培面积最大的粮食作物，广泛应用于食品、饲料、工业原料、生物质能源等领域，在保障我国粮食和能源安全方面具有非常重要作用。新疆是我国玉米的高产区和重要的制种基地，玉米产业在新疆农牧业生产中占有非常重要的地位。然而，随着全球气候变暖，新疆水资源日益匮乏，在玉米生长季节高温干旱、降雨稀少，蒸发量极大，高旱胁迫日趋严重。干旱导致，玉米花药经常不能露出颖壳，不能开裂散粉而形成“实药”，雄穗经常干枯产生“干梢”或“白灼”，严重时甚至完全干枯致死。最终导致田间花粉量减少或不育，花丝生活力降低，授精结实不良或不能结实。近年来，新疆日最高气温35℃以上的酷热天数逐年增加，玉米雄穗受旱现象日趋严重，影响玉米产量，严重时造成大幅减产。目前，国内有关玉米自交系或杂交种的抗旱/耐旱性鉴定筛选与评价，玉米杂交种与自交系选育技术等方面研究和报道较多。有关玉米自交系和杂交种耐旱性鉴定与评价筛选大多也以苗期、花期表型鉴定，或者实验室人工模拟高旱胁迫处理下进行。现有技术主要局限于表型的鉴定和筛选，或单纯研究选育自交系和杂交种为主，形式单一，没有将耐旱鉴定与自交系选育工作紧密结合，在耐旱玉米自交系培育方面没有重大突破。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐旱玉米自交系的选育方法，通过利用新疆天然的大气干旱条件，采用滴管设备和水表精准监控灌水量进行高旱胁迫处理、大群体选系手段，获得耐旱、高配合力玉米自交系和杂交种。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种耐旱玉米自交系的选育方法，包括以下步骤：1)选取遗传基础丰富、综合形状优良的S0代群体为基础材料；2)以S0代群体自交获得S1代群体；3)在高旱胁迫条件下大田种植S1代育种群体1000株以上，在开花期进行自交授粉，选取综合性状优良的单株进入下一轮高旱胁迫条件下选系，经过n代自交，获得S(n+1)代群体；其中，所述n为整数，选自2-6。所述遗传基础丰富是指在组配育种基础群体时，选用产量高、高耐旱、自身农艺形状优良、血缘关系较远的两个自交系进行组配构建S0代育种基础群体。所述综合性状优良是指具有株形好、耐旱性强、果穗结实饱满、自身产量高等特性。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。进一步，所述耐旱玉米自交系的选育方法还包括在步骤3)之后进行配合力测定的步骤。具体的，所述配合力测定采用S(n+1)代群体进行大田正常管理，开花期采用同法入选的S(n+1)代群体父本测验种进行杂交测配获得新的测配F1代组合，将所述F1代组合与对应的上一代S(n+1)代群体进行水旱对照式耐旱性鉴定。具体的，所述水旱对照式耐旱性鉴定是指在新疆田间采用种植一个(2行)水区，紧邻着水区再种植一个旱区(2行)，一般情况行长5米，平均行间距0.55米，种植密度6000株/亩，种植时采用单粒点播，即同一个材料水旱区相邻种植。在玉米拔节水浇完以后即开始高旱胁迫处理，在高旱胁迫处理期对待测材料株高、穗位高、ASI值、叶片卷曲度等主要农艺性状进行调查。成熟以后对待测产量进行检测，根据被测自交系或杂交组合产量性状计算其耐旱指数、耐旱系数和配合力。对待测玉米耐旱性做出评价。其中，配合力计算方法采用双列杂交Griffing方法。耐旱性指数计算方法采用DTIg方法。耐旱系数是指所述材料耐旱试验中旱区产量除以对应水区产量进一步，所述耐旱玉米自交系的选育方法还包括在步骤3)之后对所述S(n+1)代群体在高旱胁迫和正常灌溉对照处理条件下，进行加代耐旱选系和配合力测定的步骤。具体的，所述高旱胁迫条件为：采用膜下滴灌，播种后浇第1水，灌水量为20m3/亩；在拔节期浇第2水，灌水量40m3/亩；然后停止灌水，开始高旱胁迫处理，在灌浆初期恢复灌水，灌水两次，每次40m3/亩，全生育期总共灌水140m3/亩。进一步，所述高旱胁迫条件为：高旱胁迫区周围设计10米水分隔离带，隔离带内不种植试验材料，对高旱胁迫期土壤含水量及温度进行监控，确保高旱胁迫期间土壤含水量20～40％的精确控制。当土壤含水量过多时，可以通过滴灌进行水分补充。在新疆地区进行试验时，由于新疆降水量极少，降水进行水分补充可以忽略不计，且水分蒸发量较大，因而一般情况下不会出现土壤含水量过多的情况出现。优选的，所述n为4。具体的，大田种植的条件为：行长5m，平均行距55cm，株距20cm，种植密度为6000株/666.7m2。本申请提供的耐旱玉米自交系的选育方法采用大群体在大田旱胁迫条件下全生育期极度旱胁迫处理方式，在拔节至玉米开花结束期间对试验材料进行土壤极度高旱胁迫处理，在早代(S0、S1、S2、S3)连续在极度高旱胁迫。田间种植基础群体单株1000株以上，极度高旱胁迫期间灌水量严格控制。全生育期只浇2次水(出苗水和拔节水)，后期灌水1～2次，灌浆初期恢复灌水，每次灌水40m3/亩，全生育期总共灌水140m3/亩，降雨等自然降水忽略不计，其他时间均不再浇水(大田玉米种植正常浇水8～10次，每次灌40m3/亩，共约400m3/亩)。在开花期进行人工套袋授粉，将群体内所有雌雄协调的单株全部自交授粉，后期筛选综合农艺性状优良，果穗结实良好的单株收获留种，进行穗行种植并进入下一轮的极度高旱胁迫选系和鉴定环节。该技术集基于大田的极度高旱胁迫下对大群体进行选系和配合力测定于一体，同步进行。在大田高旱胁迫选系技术筛选出自交系不仅耐旱而且配合力高，具有很高的育种利用价值。本申请开展极度高旱胁迫下玉米自交系选育技术方面的研究，旨在通过膜下滴管设备和水表精准监控灌水量和极度高旱胁迫处理、大群体选系等研究手段，全面分析研究不同遗传背景的核心育种材料在极度高旱胁迫和正常灌水处理下的相应差异，深入研究极度高旱胁迫下大群体选系技术的关键环节，以期寻选育极度抗旱的玉米育种新种质。因此，本申请对提升新疆玉米抗旱育种技术水平，推动新疆玉米种植产业健康、绿色、可持续发展以及维护新疆社会稳定和长治久安具有极其重要的科学和社会意义。与现有以苗期或者开花期的表型抗旱性鉴定或者玉米自交系、杂交种选育技术方法相比，本申请重点突出极度高旱胁迫处理下的玉米自交系选育技术方法，是集田间高旱胁迫处理下的表型鉴定筛选和玉米自交系选育技术为一体的一种新方法，是一种高效选育极度抗旱玉米自交系的理想技术方法。本申请打破以往的仅限于玉米自交系或者杂交种的表型耐旱鉴定筛选这样的思路，采用大田高旱胁迫条件下对玉米育种基础群体进行选择，表型鉴定选择与高配合力选择同步进行，选育出即抗旱又配合力高的优良自交系。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本申请采用极度高旱胁迫，胁迫精准；2、选择的育种基础材料群体样本量大；3、由于早代开始采取高旱胁迫选择，对耐旱性状进行定向选择，有利于选出优良耐旱自交系，选择效率高；4、采取本技术选出的自交系不仅耐旱而且配合力高。附图说明图1是本专利技术提供的一种耐旱玉米自交系的选育方法操作流程图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例：第一步：根据育种目标，按照杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐旱玉米自交系的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取遗传基础丰富、综合形状优良的S0代群体为基础材料；2)以S0代群体自交获得S1代群体；3)在高旱胁迫条件下大田种植S1代育种群体1000株以上，在开花期进行自交授粉，选取综合性状优良的单株进入下一轮高旱胁迫条件下选系，经过n代自交，获得S(n+1)代群体；其中，所述n为整数，选自2‑6。

【技术特征摘要】
1.一种耐旱玉米自交系的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取遗传基础丰富、综合形状优良的S0代群体为基础材料；2)以S0代群体自交获得S1代群体；3)在高旱胁迫条件下大田种植S1代育种群体1000株以上，在开花期进行自交授粉，选取综合性状优良的单株进入下一轮高旱胁迫条件下选系，经过n代自交，获得S(n+1)代群体；其中，所述n为整数，选自2-6。2.根据权利要求1所述的一种耐旱玉米自交系的选育方法，其特征在于：还包括在步骤3)之后进行配合力测定的步骤，所述配合力测定采用S(n+1)代群体进行大田正常管理，开花期采用同法入选的S(n+1)代群体父本测验种进行杂交测配获得新的测配F1代组合，将所述F1代组合与对应的上一代S(n+1)代群体进行水旱对照式耐旱性鉴定。3.根据权利要求2所述的一种耐旱玉米自交系的选育方法，其特征在于：水旱对照式耐旱性鉴定是指在大田采用种植一个水区，紧邻着水区再种植一个旱区，所述水区和旱区中采用单粒点播，行长5米，平均行间距0.55米，种植密度6000株/亩，在玉米拔节水浇完以后即开始高旱胁迫处理，在高旱胁迫处理期对待测材料株高、穗位高、ASI值、叶片卷曲度进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，阿布来提·阿布拉，韩登旭，梁晓玲，王业建，郗浩江，李铭东，胡小明，李统中，赛力汗·赛，王仙，刘强，房世杰，樊国权，肖丽，林萍，
申请(专利权)人：新疆农业科学院粮食作物研究所，
类型：发明
国别省市：新疆,65