一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法，屬于玉米育種【技術領域】，解決了現有基因連鎖程度較高，種質資源比較狹窄的問題。它包括以下步驟：首先，選擇遺傳基礎相對寬泛、一般配合力高、屬于同一類群的多個自交系材料；將材料基于AMMI模型的NCⅡ交配設計試驗，對材料進行配合力間方差分析及F指檢驗，進行遺傳效應分析；用這些材料組配不完全雙列雜交組合；按照種質互補不重疊原則，組配頂交種，將頂交種種子等量混勻后連續(xù)兩次充分混合花粉進行授粉，通過這種方式獲得的種子即為玉米育種用原始群體。本發(fā)明的合成方法可以打破同一類群內連鎖，創(chuàng)造變異，為下一步輪回選擇和自交系選育提供豐富的物質基礎。
【專利說明】一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及玉米育種【技術領域】，尤其是一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法。
【背景技術】
[0002]玉米是世界上利用雜種優(yōu)勢較早和面積最大的作物，在我國玉米育種長期實踐過程中，種質基礎狹窄問題一直備受關注，通過兩個自交系組配成基礎材料，并依靠二環(huán)系選育技術和系譜法開展玉米自交系選育是傳統(tǒng)育種技術方法，也更加導致了種質基礎狹窄。我國不是玉米發(fā)源地，種質資源匱乏，種質基礎相對狹窄。美國是世界上玉米研究和玉米產業(yè)最為發(fā)達的國家，美國通過80多年持續(xù)改良堅桿綜合種的實踐證明，人工合成遺傳基礎好的群體，通過輪回選擇，逐漸提高群體中有利基因的頻率，從而創(chuàng)造和改良玉米育種的基礎材料，極為可行。我國現有玉米骨干自交系是玉米育種創(chuàng)新實踐的寶貴財富，基因連鎖程度較高，以我國最常用類群自交系合成群體并進行改良研究的少見報道，特別是通過設計能徹底打破連鎖的合成方法，更是少見報道。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法。克服了傳統(tǒng)的群體創(chuàng)建的不足的問題，將配合力測定、變異度測定、不完全雙列雜交、頂交技術應用于群體的組建，有益于更加可能的打破連鎖、增加變異度，提高優(yōu)異玉米自交系的選育效率。本發(fā)明可以打破同一類群內連鎖，創(chuàng)造變異，為下一步輪回選擇和自交系選育提供豐富的物質基礎。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案為:
一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法，其特征是，包括以下步
驟:
51:選擇遺傳基礎相對寬泛、一般配合力高、屬于同一玉米種質類群的10個以上玉米自交系材料，并對材料進行配合力間方差分析及F指檢驗、遺傳效應分析；
所述的遺傳基礎相對寬泛為:對所選材料基于AMMI模型的NC II交配設計試驗，測定株高、穗位、穗上葉、穗長、禿頂長、穗粗、軸粗、行粒數、穗重、穗粒重和百粒重,然后對這些遺傳參數進行遺傳方差及遺傳力分析。
[0005]遺傳參數的加性方差均大于非加性方差，即:加性遺傳效應占主要地位；
廣義遺傳力均大于狹義遺傳力，即:變異有50%以上的成分由遺傳因素決定；
所述的一般配合力高為:對材料進行配合力間F值檢驗，一般配合力的F值均達到顯著水平；
所述玉米自交系選取基本原則是屬于近緣關系；
52:第一輪雜交
用SI中選擇的玉米自交系材料進行不完全雙列雜交得到雜交組合，每個雜交組合單獨收獲，得到單交種種子；
53:第二輪雜交
將步驟S2中收獲的單交種種子取等量分別種植，然后根據組合親本不重疊原則進行頂交，每個頂交組合單獨收獲，獲得頂交種種子；
54:第三輪雜交
將步驟S3中收獲的頂交種種子，分別取等量種子混勻，然后取等量兩份種植，兩份間相互雜交，獲得種子，為雜交種子一；
55:第四輪雜交
將步驟S4中收獲的雜交種子一混合均勻，然后取等量兩份種植，兩份間相互雜交，獲得種子，為雜交種子二，將雜交種子二混合均勻，即得玉米育種用原始群體。
[0006]優(yōu)選的，步驟S4中所述的兩份種植的總種植株數> 4000。
[0007]優(yōu)選的，步驟S5中所述兩份種植的總種植株數> 4000。
[0008]本發(fā)明的有益效果:以本發(fā)明的玉米育種用原始群體的合成方法進行合成玉米群體，可以實現玉米育種 資源基因重組打破連鎖，為持續(xù)改良和擇優(yōu)進行自交系選育提供了豐富的遺傳基礎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1為實施例1所選擇自交系材料系譜來源；
附圖2為合成原始群體的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例，實施例不應視作對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0011]下面結合實例對本發(fā)明做進一步說明:
實施例1:
一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法，包括以下步驟(如附圖2所示):
S1:根據系譜關系選取以下原始材料(如圖1所示):黃早4、502、汶黃31413、H21、齊310、1x9801、1x9311、昌 7-2、武 314、1x03-2、浚 92-8, K12、S121，用于合成群體，并通過遺傳試驗驗證其遺傳參數。圖1中帶有邊框的為所選取的玉米自交系。自交系選取基本原則是屬于近緣關系，從圖1來看，相互存在關聯。
[0012]黃早4:北京市農林科學院與中國農科院作物所于70年代共同選育的優(yōu)良玉米自交系，我國唐四平頭類群自交系中應用最廣泛的自交系，高配合力、高抗玉米矮花葉病等多種病害、適應性廣、株型緊湊、出葉速度快、雙穗率高等突出優(yōu)點，2001年榮獲國家科技進步一等獎。是我國公開使用的骨干自交系。
[0013]502:山東省萊州市西由種子公司從“340X黃早四”雜交材料中于1991年選育而成。審定玉米雜交種西玉3號(478X502)、掖單20 (8001X502)應用了該自交系作為親本材料。是我國公開使用的骨干自交系。
[0014]汶黃31413:已經在《山東農業(yè)科學》1991年第4期記載該自交系的選育。是以黃早4為母本，文青1331為父本，于1982年組配，經自交選育而成。玉米雜交種煙單16 (8112 X汶黃31413)、煙單17 (107 X汶黃31413)和煙單18號(Mol7X汶黃31413)應用該自交系為親本材料。是我國公開使用的骨干自交系。
[0015]H21:已經在《作物學報》1995年第21卷第3期記載該自交系的選育。是玉米自交系黃早4的改良系。玉米雜交種魯玉16 (478XH21)應用該自交系為親本材料。是我國公開使用的骨干自交系。
[0016]齊310:已經在《山東農業(yè)科學》1990年第4期記載該自交系在育種上的應用，是玉米自交系黃早4的改良系。玉米雜交種魯玉11 (齊302X齊310)應用該自交系為親本材料。
[0017]1x9801:已經在《玉米科學》2003年第3期記載該自交系在育種上的應用，是玉米自交系502和H21的改良系。玉米雜交種魯單981 (齊319X 1x9801)應用該自交系為親本材料。是我國公開使用的骨干自交系。
[0018]1x9311:已經在《玉米科學》2007年第Zl期記載該自交系在育種上的應用，是3個玉米玉米自交系組配成(魯原92X吉853) X 1x9801基礎材料選育的自交系。玉米雜交種魯單6027 (1x8376 X 1x9311)應用該自交系為親本材料。
[0019]昌7-2:是河南安陽農科所選育的玉米自交系，已經在《河南職業(yè)技術師范學院學報》2004年第4期記載該自交系的選育與應用。該自交系是以山東省昌濰地區(qū)農科所(現濰坊市農科院)選育的單交種昌單七號(黃早四X濰95)為基礎材料選育，屬于唐四平頭類群。是我國公開使用的骨干自交系。
[0020]武314:已經在《陜西農業(yè)科學》1998年第2期記載該自交系的選育以及在育種上的應用。是我國公開使用的骨干自交系。
[0021]1x03-2:已經在《山東農業(yè)科學》2008年第7期記載該自交系在育種上的應用。該自交系為(1χ9801Χ昌7-2)選育而成。山東省審定玉米雜交種魯單9032(1x00-1 X 1x03-2)應用該自交系作為親本材料。
[0022]浚92-8:由河南省浚縣農科所(現鶴壁市農科院)選育，已經在《種子》2007年第11期記載該自交系在育種上的應用。國家審定玉米雜交種浚單20 (9058X浚92-8)應用該自交系作為親本材料。
[0023]K12:已經在《現代種業(yè)》2003年第4期記載該自交系的特征及其在育種上的應用。該自交系是我國公開應用的骨干自交系。
[0024]S121:已經在《農業(yè)科技通訊》2010年第2期記載該自交系的特征及其在育種上的應用，該自交系為丹340與H201、H204混合授粉后經連續(xù)6代自交選擇育成。遼寧省審定玉米雜交種良玉66號(M54XS122)應用該自交系作為親本材料。
[0025]對材料進行配合力間方差分析及F值檢驗。
[0026]見下表1所示，將13個材料基于AMMI模型的NC II交配設計試驗，調查株高、穗位、穗上葉、穗長、禿頂長、穗粗、軸粗、行粒數、穗重、穗粒重和百粒重，進行配合力間方差評估及F值測驗。圖2表明，選取自交系GCA (—般配合力)的F值都達到了極顯著水平，SCA(特殊配合力)的F值都達到了顯著水平。GCA與SCA方差比值均明顯大于1，證明調查性狀在自交系組配的組合間以加性效應為主，自交系一般配合力高，具有較強的特殊配合力。
[0027]表1配合力間方差及F值
【權利要求】
1.一種用于相互輪回選擇的玉米育種用原始群體的合成方法，其特征是，包括以下步驟: .51:選擇遺傳基礎相對寬泛、一般配合力高、屬于同一玉米種質類群的10個以上玉米自交系材料，并對材料進行配合力間方差分析及F指檢驗、遺傳效應分析； 所述的遺傳基礎相對寬泛為:對所選材料基于AMMI模型的NC II交配設計試驗，測定株高、穗位、穗上葉、穗長、禿頂長、穗粗、軸粗、行粒數、穗重、穗粒重和百粒重,然后對這些遺傳參數進行遺傳方差及遺傳力分析， 遺傳參數的加性方差均大于非加性方差，即:加性遺傳效應占主要地位； 廣義遺傳力均大于狹義遺傳力，即:變異有50%以上的成分由遺傳因素決定； 所述的一般配合力高為:對材料進行配合力間F值檢驗，一般配合力的F值均達到顯著水平； 所述玉米自交系選取基本原則是屬于近緣關系； .52:第一輪雜交 用SI中選擇的玉米自交系材料進行不完全雙列雜交得到雜交組合，每個雜交組合單獨收獲，得到單交種種子； .53:第二輪雜交 將步驟S2中收獲的單交種種子取等量分別種植，然后根據組合親本不重疊原則進行頂交，將頂交組合單獨收獲，獲得頂交種種子； . 54:第三輪雜交 將步驟S3中收獲的頂交種種子，分別取等量種子混勻，然后取等量兩份種植，兩份間相互雜交，獲得種子，為雜交種子一； .55:第四輪雜交 將步驟S4中收獲的雜交種子一混合均勻，然后取等量兩份種植，兩份間相互雜交，獲得種子，為雜交種子二，將雜交種子二混合均勻，即得玉米育種用原始群體。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征是，步驟S4中所述的分兩份種植的總種植株數> 4000。
3.根據權利要求1所述的合成方法，其特征是，步驟S5中所述的分兩份種植的總種植株數> 4000。
【文檔編號】A01H1/02GK103782895SQ201410047465
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月11日 優(yōu)先權日:2014年2月11日
【發(fā)明者】丁照華, 王志武, 張成華, 陳凱, 楊菲, 齊世軍, 王勇 申請人:山東省農業(yè)科學院玉米研究所