專利名稱：一種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法
—種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法技術領域：
本發明涉及一種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法。二、背景技術
本世紀以來，我國人民生活質量不斷提高，對食品的口味和營養保健價值越來越講究。為了滿足人們不斷增長的對高質量、多元化食品的需求，改善人民生活質量和飲食習慣，甜糯玉米育種研究和新品種開發也得到迅猛的發展。國內甜糯玉米育種工作是從20 世紀80年代中期起步，與國外相比遲20-30年。但由于鮮食糯玉米作為食品加工原料、蔬菜、休閑方便食品等，隨著社會經濟的發展，種植業結構的調整，近年來生產面積逐步增加， 上升勢頭強勁。
糯玉米是受隱性突變基因wx ( Waxy endosperm)控制的普通玉米突變再經人工選育的新類型，其籽粒胚乳為100%的支鏈淀粉，具有營養成分高、食用風味好、加工方便等優良特性。我國甜糯玉米的育種方向是培育帶有甜玉米SU基因或超甜玉米sh及ae和bt等基因(能提高糯玉米含糖量)的優質甜糯玉米新品種，適應市場對高品質農產品的需求，可提高外銷競爭力。國內鮮食甜糯玉米育種、生產和加工發展較快，育成了黃糯、白糯、花糯、 黑糯等一系列優良糯玉米品種。江蘇省鮮食甜糯玉米育種開展較早，20世紀80年代沿江地區農科所育成了蘇玉糯I號、淮陰農科所育成了蘇甜6號。“十五”期間江蘇省農科院育成了江南花糯、南京農業大學育成了紫玉糯、沿江地區農科所育成了蘇玉糯9號等甜糯鮮食玉米，使我省鮮食甜糯玉米育種在全國處于領先水平。
黑玉米是玉米的一種特殊類型，其籽粒角質層不同程度地沉淀黑色素，外觀烏黑發亮。黑玉米不僅色澤獨特，而且營養豐富，香黏可口，最宜鮮食。籽粒富含水溶性黑色素及各種人體必需的微量元素、植物蛋白質和各種氨基酸，營養含量明顯高于其他谷類作物 。以其為主要原料加工的”黑玉米粥”、”黑玉米糊”、”軟包裝鮮嫩玉米棒”等更是走俏市場。黑糯玉米鮮籽粒中硒、鋅等微量元素和天然黑色素含量高于自糯玉米，具有較高的價養價值，倍受消費者青睞。目前甜糯玉米品種主要為白色、黃色，也有少量黑糯玉米，但黑糯玉米鮮籽粒種皮普遍比白糯玉米種皮厚，口感相對較差。甜糯玉米種皮越薄，籽粒質地越柔嫩，口感越好。一些研究表明胚乳突變基因對種皮厚度有顯著影響(Helm等，1970、Tracy和Schmidt 等，1987)，但種皮厚度的遺傳控制未見報道。三、發明內容
本發明的目的在于針對我國目前生產上應用的黑糯玉米品種種皮較厚、口感較差的現狀，提供一種選育甜糯雜交玉米新組合的育種方法，育成高品質黑白雙色甜糯玉米雜交種。
本發明的目的通過以下技術方案實現
—種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法，包括以下步驟
I)選擇不同地區超甜玉米、糯玉米、高產多抗常規玉米、高配合力常規玉米自交系等量混合，開放授粉，建立基礎群體A，選擇不同地區黑糯玉米種質等量混合，開放授粉，建立基礎群體B ；
2)用基礎群體A和基礎群體B，對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮、色澤、產量和抗倒性性狀進行輪回選擇，分別形成白色甜糯玉米輪回選擇群體A和黑色甜糯玉米輪回選擇群體 B ；
3)用白色甜糯玉米輪回選擇群體A，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒白色的甜糯玉米自交系4587，用黑色甜糯玉米輪回選擇群體B，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸， 籽粒黑色的甜糯玉米自交系編號為黑3303 ；
4)以自交系黑3303作為父本，自交系4587作為母本，雜交制成黑白雙色甜糯玉米雜交種4587 X黑3303。
優選的，選擇蘇玉糯I號、美國超甜玉米、津鮮I號、掖單13號和掖單4號雜交種、 478、黃早四、U8I12自交系、沐陽糯玉米地方品種、太倉糯玉米地方品種等量混合，開放授粉，建立基礎群體A ;選擇黑珍珠甜玉米、黑(紫)色糯玉米雜交種黑糯I號、黑糯2號、黑糯 3號、山西黑糯玉米、中華黑玉米(又名紫香玉)、意大利黑玉米、南韓黑包公糯玉米、墨西哥超大黑玉米等量混合，開放授粉，建立基礎群體B。
將所選擇的玉米種質等量混合，開放授粉，使每個原始材料的所有基因按相同比率進入基礎群體，保證基礎群體的遺傳多樣性；對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮、色澤、產量和抗倒性性狀進行輪回選擇，保證輪回選擇群體A的籽粒為白色，輪回選擇群體B的籽粒為黑色；以自交系黑3303和自交系4587分別作父、母親本，雜交制成的甜糯玉米雜交種4587 X黑3303的籽粒為黑白雙色，保證了親本自交系及其雜交種均具有控制糯性、甜味的基因， 保證了外觀品質和食用品質優良，穩定一致，籽粒顏色為黑白雙色。
本發明技術方案的詳細步驟為
1、母本自交系選育。引進國內外不同地區的甜玉米、超甜玉米、糯玉米、有色玉米、 高產多抗常規玉米、高配合力常規玉米自交系種質資源，包括蘇玉糯I號、美國超甜玉米、 津鮮I號、掖單13號和掖單4號雜交種、478、黃早四、U8112自交系、沐陽糯玉米地方品種、 太倉糯玉米地方品種等量混合，開放授粉，建立基礎群體A，使每個原始材料的所有基因按相同比率進入基礎群體，保證基礎群體的遺傳多樣性。然后對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮 (種皮厚度)、色澤(顏色)、產量和抗倒性性狀進行多次輪回選擇，形成白色甜糯玉米輪回選擇綜合群體A。在該群體中玉米鮮穗部分食用品質性狀穩定一致，但農藝性狀有差異。經多代自交得到一系列自交系，自交系經配合力測定，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒白色的編號為4587的株系，又于2004年到2006年經過江蘇和海南連續多代套袋自交而成。
2、父本自交系選育。從海南省農科院、山西省農科院、江蘇省農科院、登海玉米研究所等單位引進黑珍珠甜玉米、黑(紫)色糯玉米雜交種黑糯I號、黑糯2號、黑糯3號、山西黑糯玉米、中華黑玉米(又名紫香玉)、意大利黑玉米、南韓黑包公糯玉米、墨西哥超大黑玉米等量 混合，開放授粉，建立基礎群體B，使每個原始材料的所有基因按相同比率進入基礎群體，保證基礎群體的遺傳多樣性。然后對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮(種皮厚度)、色澤(顏色)、產量和抗倒性性狀進行多次輪回選擇，建立黑色甜糯玉米輪回選擇綜合群體B。經多代自交得到一系列自交系，自交系經配合力測定，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒黑色的編號為黑3303的株系。
3、黑白雙色甜糯玉米雜交種選育。以自交系黑3303和自交系4587分別作父、母親本，雜交育成高品質黑白雙色甜糯玉米雜交種4587 X黑3303。
本發明的有益效果
1.外觀品質和食用品質優良。應用本發明方法育成的4587 X黑3303雜交種外觀質量和食用品質性狀優于對照蘇玉糯5號，鮮穗種皮比一般黑糯玉米薄，口感較好。蘇玉糯5號籽粒顏色為白色，糯性和甜度中等；4587 X黑3303雜交種籽粒顏色為黑白雙色，鮮穗鼓粒后經煮熟色澤鮮亮，甜度高，甜度維持期長，蕊嫩且甜，蕊細，出籽率高，略帶香味。4587 X黑3303雜交種另外一個顯著特點是鮮穗鼓粒前期種皮顏色白色，甜度更高；中期種皮顏色顏色為白色和淺黑色隨機分布，既甜又香；后期種皮顏色白色和紫黑色，黑白雙色鮮明， 甜味下降，香味和糯性增強。因此，可根據不同地區的食用習慣選擇合適的采摘時期。品質檢測情況該品種糯性好，皮薄，甜度適中。
2.外觀品質和食用品質穩定一致，主要農藝性狀優良，表現為高產、穩產。由于建成基礎群體所選擇的種質包括了部分高產多抗常規玉米和高配合力常規玉米自交系，在輪回選擇群體中選出了農藝性狀較好、綜合抗性較好、配合力較高的母本自交系4587和父本自交系黑3303，保證了 4587 X黑3303雜交種的高產和穩產特性。4587 X黑3303雜交種出苗整齊，苗勢強，葉鞘紫色，葉片綠色。株型半緊湊。花藥黃色，花絲白色，果穗短筒型，鮮穗籽粒花(黑、白相間)色，硬粒型，糯質。穗軸白色。株高240厘米，穗位110厘米，成株葉片數18-19片，穗長19厘米，穗粒4. 5厘米，每穗14行左右，每行36粒，春播從播種到鮮穗采收約95天。試驗產量情況2011-2012年品比試驗，平均畝產826公斤，比對照蘇玉糯5號增產7. 3%。抗性鑒定情況該品種中抗大小斑病,紋枯病輕,抗莖腐病,抗倒性,適應性強。
3雜交制種產量高。用本發明方法育成的父本自交系黑3303花藥大，花粉量多，母本自交 系4587農藝性狀好，籽粒產量高。制種試驗表明4587 X黑3303制種田結實率高， 春制畝產高達200-250公斤，保證了制種成本較低，有利于大量制種和大面積推廣。四

圖1 4587 X黑3303雜交種的育種系譜圖。五具體實施方式
如圖1所示的應用本發明方法選育4587 X黑3303雜交種的具體步驟
第一步工作建立基礎群體。
按育種目標(選育高產、穩產、綜合抗性好、適應性強、食用品質優的黑白雙色甜糯雜交玉米)，選擇具有高食用品質性狀和豐產性、穩產性、適應性強的國內外不同地區的種質資源蘇玉糯I號、美國超甜玉米、津鮮I號、掖單13號和掖單4號雜交種、478、黃早四、 U8112自交系、沐陽糯玉米地方品種、太倉糯玉米地方品種等量混合，開放授粉，建立具有每個原始材料所有基因的、用于選育母本自交系的基礎群體A。
從海南省農科院、山西省農科院、江蘇省農科院、登海玉米研究所等單位引進黑珍珠甜玉米、黑(紫)色糯玉米雜交種黑糯I號、黑糯2號、黑糯3號、山西黑糯玉米、中華黑玉米(又名紫香玉)、意大利黑玉米、南韓黑包公糯玉米、墨西哥超大黑玉米等量混合，開放授粉，建立用于選育父本自交系的基礎群體B。
第二步工作建立甜糯玉米輪回選擇群體。
在基礎群體A和基礎群體B中，對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮(種皮厚度)、色澤(顏色)、產量和抗倒性性狀進行5代輪回選擇，分別形成鮮穗外觀品質和部分食用品質一致、農藝性狀有分離的白色甜糯玉米輪回選擇綜合群體A和黑色甜糯玉米輪回選擇綜合群體B。
第三步工作選育甜糯玉米母本自交系和父本自交系。
在白色甜糯玉米輪回選擇綜合群體A中，經多代自交得到一系列自交系，黑色甜糯玉米輪回選擇綜合群體B中，經多代自交得到一系列自交系。經配合力測定和雜交組合鑒定品比，篩選出農藝性狀較好、綜合抗性好、適應性強、配合力高、株型半緊湊 ，硬粒型，白軸，籽粒白色的甜糯玉米母本自交系4587和農藝性狀較好、綜合抗性好、適應性強、配合力高、株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒黑色甜糯玉米父本自交系黑3303。
第四步工作以自交系黑3303作為父，以自交系4587作為母本雜交制種，獲得 4587 X黑3303雜交種。
權利要求
1.一種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法，其特征在于包括以下步驟I)選擇不同地區超甜玉米、糯玉米、高產多抗常規玉米、高配合力常規玉米自交系等量混合，開放授粉，建立基礎群體A，選擇不同地區黑糯玉米種質等量混合，開放授粉，建立基礎群體B ；2 )用基礎群體A和基礎群體B，對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮、色澤、產量和抗倒性性狀進行輪回選擇，分別形成白色甜糯玉米輪回選擇群體A和黑色甜糯玉米輪回選擇群體B ；3)用白色甜糯玉米輪回選擇群體A，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒白色的甜糯玉米自交系4587，用黑色甜糯玉米輪回選擇群體B，選育出株型半緊湊，硬粒型，白軸，籽粒黑色的甜糯玉米自交系編號為黑3303 ；4)以自交系黑3303作為父本，自交系4587作為母本，雜交制成黑白雙色甜糯玉米雜交種 4587 X 黑 3303。
2.根據權利要求1所述的黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法，其特征在于選擇蘇玉糯I號、美國超甜玉米、津鮮I號、掖單13號和掖單4號雜交種、478、黃早四、U8I12自交系、沐陽糯玉米地方品種、太倉糯玉米地方品種等量混合，開放授粉，建立基礎群體A ;選擇黑珍珠甜玉米、黑色糯玉米雜交種黑糯I號、黑糯2號、黑糯3號、山西黑糯玉米、中華黑玉米、意大利黑玉米、南韓黑包公糯玉米、墨西哥超大黑玉米等量混合，開放授粉，建立基礎群體B。
3.根據權利要求1或2所述的黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法，其特征在于使每個原始材料的所有基因按相同比率進入基礎群體，保證基礎群體的遺傳多樣性；對籽粒糯性、甜味、禿尖、果皮、色澤、產量和抗倒性性狀進行輪回選擇，保證輪回選擇群體A的籽粒為白色，輪回選擇群體B的籽粒為黑色；以自交系黑3303和自交系4587分別作父、母親本， 雜交制成的甜糯玉米雜交種4587 X黑3303的籽粒為黑白雙色，保證了親本自交系及其雜交種均具有控制糯性、甜味的基因，保證了外觀品質和食用品質優良，穩定一致，籽粒顏色為黑白雙色。
全文摘要
本發明公開一種黑白雙色甜糯雜交玉米的育種方法選擇不同地區超甜玉米、糯玉米、高產多抗常規玉米、高配合力常規玉米自交系等量混合，開放授粉，建立基礎群體A，選擇不同地區黑糯玉米種質等量混合，開放授粉，建立基礎群體B。然后對籽粒性狀進行輪回選擇，分別形成白色甜糯玉米輪回選擇群體A和黑色甜糯玉米輪回選擇群體B。經多代自交得到一系列自交系。經配合力測定和雜交組合鑒定品比，篩選出白色甜糯玉米母本自交系4587和黑色甜糯玉米父本自交系黑3303，獲得4587 X黑3303雜交種。本育種方法保證了親本自交系及其雜交種均具有控制糯性、甜味的基因，保證了雜交種外觀品質和食用品質優良，穩定一致，籽粒顏色為黑白雙色。
文檔編號A01H1/02GK102986524SQ201210548459
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者徐勇, 錢虎君 申請人:南京農業大學