本發明屬于農業
技術領域：
，尤其涉及一種玉米種質資源定向加代選擇方法。
背景技術：
：玉米育種種質材料加代選擇，是提高玉米育種效率的核心技術。目前，國內玉米種質材料的加代方法主要采用異地培育加代，一般選擇在熱量資源充足的海南島進行，簡稱“南繁”。“南繁”是利用海南島11月至翌年3月之間具有干旱少雨的氣候特點，充分利用其冬季充足的光熱資源，進行玉米育種材料的加代、苗頭品種復配、親本材料的擴繁、雜交制種等作業，實現南繁北育、穿梭育種，其中育種加代是工作的核心。異地培育理論證明了玉米經過連續多年南北異地種植，并不影響自交系的性狀以及自交系配合力，植物形態和生理特性也沒有明顯的變化。采用異地種植，顯著縮短地了選育耗時，目前，在全國推廣的農作物品種中，90％的品種都經過南繁的選育或加代，涉及水稻、玉米、蔬菜、瓜果等眾多作物，是目前玉米育種中重要的技術環節。從熱量資源而論，海南無疑是最佳的選擇，但也有種種的隱憂。表現為：(1)南繁是受到氣候因素的影響具有很大的不確定性和風險，造成了種業珍貴的育種材料的損失；(2)隨著沿海地區的開發，使可耕土地逐年減少，因而土地租金、人工成本和生活費用逐年升高，不斷推高種業的研發和南繁成本，南繁費用的大幅度提高已成為育種單位南繁北育工作的重要限制因子；(3)由于育種和制種基地的不斷集中，使得在這一區域內不同品種之間隔離區的尋找越來越困難，成本也越來越高；花粉的漂移和“串粉”機率的增加，對于育種材料、親本和種子的純度的保障等造成了許多隱患；(4)從生態方面來說，南繁變成“病蟲害大交流”；(5)南繁北育從選擇角度而言環境差異顯著，定向選擇難以持續進行。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種玉米種質資源定向加代選擇方法，旨在解決上述
背景技術：
中的不足。本發明是這樣實現的，一種玉米種質資源定向加代選擇方法，在大棚環境中，對種植的玉米進行耐低溫定向和耐干旱定向；其中，所述耐低溫定向過程中，控制大棚內全年≥10℃有效積溫為4475.6℃；所述耐干旱定向通孔控制大棚內水分含量完成。優選地，所述耐干旱定向過程中，每代玉米全程進行干旱逆境處理，均只在玉米生長發育需水高峰的抽雄期進行灌水處理。優選地，所種植包括以下步驟：(1)早春2月底播種玉米種質材料，6月上中旬人工授粉，7月上旬采收，進行種子烘干、晾曬；(2)將步驟(1)中采收的種子在當年7月下旬進行加代繁殖播種，9月中下旬人工授粉，11月采收。優選地，所述大棚為雙層膜高架大棚，大棚內、外膜為塑料層，外設保溫被，以倒鏈控制保溫被的收放。優選地，所述大棚棚寬8m、棚高3.2m，拱圓形。優選地，所述大棚鋼梁架構，所述鋼梁經熱鍍鋅層處理。本發明克服現有技術的不足，提供一種玉米種質資源定向加代選擇方法，利用雙層膜高架大棚，對種植的玉米進行耐低溫定向和耐干旱定向，以加快玉米種質資源本地化定向加代選擇。其中，耐低溫定向選擇：早春2月底播種，6月上中旬人工授粉，7月上旬采收，進行種子烘干等處理；7月下旬播種，9月中下旬人工授粉，11月采收。將當地熱量資源分為兩段，利用塑料大棚的增溫熱量，來滿足玉米生長發育的基本熱量需求，以此實現玉米種質的耐低溫選擇；耐干旱定向選擇：而塑料大棚是屬于保護地農業設施，可對水分實現有效的控制，規避自然狀態條件下降水量波動產生的影響。相比于現有技術的缺點和不足，本發明具有以下有益效果：(1)本發明可顯著地降低工作人員來往兩地之間的人力成本、差旅成本，提高效率；(2)本發明應用時間隔離和空間隔離，最大程度地防止了“串粉”，有利于玉米種質材料的保純；(3)本發明雙層膜高架大棚工程造價低、使用壽命長，由于雙層膜高架大棚，環境可控，可持續地進行玉米種質耐低溫、耐干旱的定向選擇。具體實施方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。一、種植區域及環境狀況試驗區域地處甘肅省定西市臨洮縣，位于隴西盆地西緣的洮河下游，海拔1730～3670m，受隴西地地質制約，黃土地貌占主導地位。該縣南北狹長，氣候干燥，地形復雜多樣，具大陸性氣候特征，試驗地位于臨洮縣洮陽鎮楊家廟村，地理位置n35.37788、e103.87116，海拔高度1892m，≥10℃有效積溫為2418.4℃，年降水量564.7mm，無霜期153天。該地在區域玉米栽培生態條件而言具有代表性，塑料大棚蔬菜生產經驗豐富，管理水平較高，適合本試驗工作的開展。二、試驗設備與農業設施雙層膜高架大棚：在各種鋼結構大棚的基礎上，結合當地生態環境特點，設計的塑料大棚，棚寬8m，棚高3.2m，拱圓形，大棚內、外膜為塑料層，外設保溫被，以倒鏈控制保溫被的收放。該塑料大棚鋼梁架構，堅固抗風、抗壓力強；鋼架經熱鍍鋅層處理，不生銹，使用壽命達十年之久；采光保溫效果較好，半自動化操作，節省資源；棚內無立柱，土地利用率高；大棚工程造價低廉，每平米僅50元，適合當地經濟水平。溫濕度記錄儀：選擇lr-th402型溫濕度記錄儀，該便攜靈敏，溫度分辨率0.1℃，溫度測量精度±0.5℃，采樣間隔1s-24h可連續設置，且excel導出統計，適合本試驗要求。三、試驗方法與過程1、預備試驗2015年4月至2016年4月，對甘肅省定西市臨洮農業學校實習農場的各類塑料大棚及室外溫度進行測量、記錄。儀器選用溫濕度記錄儀，記錄間隔2小時。以分析塑料大棚熱量資源及與室外熱量資源的差異，藉此分析此試驗設計實施可能性與可靠性。2、試驗：在預備試驗的基礎上，2016年3月至2016年月11月25日，選擇臨洮縣洮陽鎮楊家廟村雙層膜高架大棚一處。于2016年2月29日播種部分玉米種質材料，隨后設置溫濕度記錄儀進行記錄。于6月4日至6月18日進行人工授粉，7月11日收獲，進行種子風干涼曬；7月20日加代繁殖播種，于9月23日至10月6日人工授粉，11月25日收獲。四、試驗結果與數據分析1、利用雙層膜高架大棚加代的可行性分析表12015年不同管理模式下雙層膜高架大棚逐月有效積溫表(單位：℃)備注：(1)大棚1為不輔助加溫的雙層膜高架大棚，大棚2為輔助加溫的雙層高架大棚；(2)帶*為2016年測定數值。預備試驗雙層膜大棚選擇了無輔助加溫措施和有輔助加溫措施兩種類型，對測定記錄的溫度進行日平均溫度處理，再逐月計算月有效積溫、年有效積溫值，并以此為當地農業熱量資源的參數進行評價。結果如表1所示：在自然狀態下，2015年試驗地≥10℃有效積溫為2579.7℃，結合2015年該試驗點甘肅省玉米區域試驗中玉米成熟期記載，可判定2500℃的≥10℃有效積溫可滿足中晚熟玉米對熱量的需求；玉米種質晚熟種類材料成熟期在9月15日左右，≥10℃有效積溫為2273.9℃。無輔助加溫大棚全年≥10℃有效積溫為4475.6℃，依表2能基本滿足玉米種質材料一年二代的熱量需求；輔助加溫大棚≥10℃有效積溫為5825.8℃，雖然熱量有保障，但12月份至翌年2月有日照時數和日照強度兩因子將產生不良影響。因此，結合雙層膜高架大棚的熱量效果對比、日照強度和日照時數等環境因子和經濟角度，最終確定采用無輔助加溫的雙層高架大棚進行下一步的定向加代試驗。表2不同熟性玉米各生育期有效積溫(單位：℃)玉米熟性播種期拔節穗抽雄開花灌漿成熟總需積溫早熟19010101008002100中熟20012001109702480晚熟220145012011102900備注：引述自楊霏云編著的《實用農業氣象指標》②利用雙層膜高架大棚定向加代試驗分析玉米種質材料選取了2011年選出的陜群玉米群體選育的60份a、b群材料，早中晚各10份。早春玉米播種對溫度進行了控制，即大棚室溫室連續5天超過8℃后播種，時間為2016年2月29日；由于玉米籽粒灌漿的下限溫度為16℃，因此在二代人工授粉時對晚熟材料進行了淘汰，10月6日后不再授粉。表32016年雙層膜高架大棚逐月有效積溫表(單位：℃)2016年室外溫度的≥10℃有效積溫為2915.6℃，對比2015與2016年際間室外溫度可知，2016年當地氣溫偏高，主要是7月下旬至8月中旬期間無降水，≥10℃有效積溫較2015年高336.5℃。3月1日至7月12日的全程≥10℃有效積溫為2231.3℃，7月20至10月26日(該后大棚日均溫降到16℃以下)的全程≥10℃有效積溫1820.3℃，經驗表明授粉20日后的玉米種子可具備發芽能力，可預測加代成功，其余≥10℃有效積溫可用于其他生理的需求。③兩代玉米出籽率和發芽率的測定表42016年春、夏播玉米百粒重、出籽率、發芽率測定表(單位：g、％、％)由于灌漿期短，種子飽滿度差，為進一步檢驗種子質量，隨機各抽取10穗進行了室內考種和發芽率試驗，結果見表4，表明春、夏播存在百粒重、出籽率及發芽率的差異，但也無礙種質加代的可行性。④水分協迫的控制：每代玉米全程進行干旱逆境處理，均只在玉米生長發育需水高峰的抽雄期進行灌水處理，處理一致，又無天氣降水干擾，對玉米種質的耐旱性選擇非常有利。本發明利用了當地廣泛使用的蔬菜生態設施——雙層膜高架大棚進行玉米種質材料的定向加代選擇，既是對資源利用的拓展，又是對環境控制的創新；既降低了玉米種質加代的成本，又規避了南繁的弊端。兩年的試驗結果說明，在當地利用雙層膜高架大棚，并可能地添加輔助加溫設備，可實現玉米種質材料定向加代選擇的目標，在國內北緯36度附近意義重大。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12