[发明专利]一种利用不同生态区域增强杂种优势选育玉米自交系双亲的方法

说明书

本发明公开了一种利用不同生态区域增强杂种优势选育玉米自交系双亲的方法。该方法是以黄淮海地区宜机收种质资源为基础材料，父本群创制加入热源QR273，不但保留了温带自交系耐密宜机收特性，同时渗入热带种质广谱抗病性。采取母本在北方河南选育，父本在南方福建选育，这样亲本双方先经自然选择，后经人工选择，不同生态区选育双亲基因差异大，以达到增强杂种优势的目的。本发明的育种方法实用性强、可操作性强、目的性明确、育种效率高，可以在玉米育种中推广应用。

技术领域

本发明属于农作物育种技术领域，具体涉及一种利用不同生态区域增强杂种优势选育玉米自交系双亲的方法。

背景技术

杂种优势是一种普遍的生物学现象，它是利用两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种在生长势、生活力、抗逆性、适应性、产量和品质性状等方面超过双亲的现象。玉米是异花授粉植物，玉米育种主要利用杂种优势。杂种优势与亲本自交系的来源有密切关系，自交系之间遗传差异越大杂种优势就越强。几十年来国内外学者从亲缘关系、形态学、数量遗传、同工酶以及近年来发展起来的分子标记技术等方法探讨玉米自交系的杂种优势群，有利于改良创新和拓宽种质资源。

玉米高产育种的基础是种质创新，通过组合选配提高杂种优势水平。我国玉米育种目前面临的一个很严峻的问题就是种质资源的日益狭窄和匮乏，近年来，黄淮海地区现有的玉米品种的遗传单一化问题越来越严重，创新的道路越走越窄，症结在于缺乏新种质。城市化进程中，机械作业特别是机械收获，将逼迫黄淮海地区调整育种方向，早熟、耐密植、增强抗逆性将成为主流方向，而这一切都要落实到优良种质改良和创新上。

外来种质的引入、鉴定、改良与利用是拓宽当前种质基础最有效的途径之一。美国玉米带的品种、群体、杂交种或自交系等对我国玉米育种和生产的发展起到了十分重要的作用。这类种质具有适应性广、配合力高等优点。特别是近年来卖得比较火的适宜机收的迪卡系列：迪卡517、迪卡653、迪卡6361以及河南农大刚审定的豫单9953、豫单888，都利用了美系宜机收特性。而来自玉米多样性中心的热带、亚热带种质，包括中南美洲、非洲、东南亚低纬度地区的玉米种质，具有我国乃至美国玉米带种质不同的遗传变异性和特殊的抗逆性、抗病性和特殊适应性，表现为叶色深绿、持绿期长、根系发达、茎秆强韧。与温带种质地理远缘，长期以来遗传交流少，遗传差异性大。将热带、亚热带玉米种质应用到温带育种中，对现有温带种质优势群的改良和杂优新模式的选择、构建发挥重要作用。

种质的扩增、改良与创新也必须遵循杂种优势群的原理才能提高育种效率。在不同生态区杂种优势模式不完全相同，而且是在不断的发展和变化中，原有的优势群和模式也会不断改良和完善。玉米生长受气候影响较大，自交系选育也如此，热带、亚热带种质利用的一个主要障碍是在温带长日照条件下，热带、亚热带种质由于对光周期反应敏感。2016年开始，鹤壁农科院与贵州农科院、福建农科院、昭通农科院等兄弟单位展开合作。用同样的基础群体：苏湾改Iodent群体，低代F1、F2在河南夏播(北方选择)，后来分成3份，分别在福州(国家东南生态区)选择、云南(西南高原生态区)、河南(黄淮海生态区)选择。福州选系均表现生育期偏长，叶部抗性强，配河南夏播区的测验种(15S717，T4575)表现出抗性强、品质好、丰产性好的特点，在河南选系的效果不如在东南区生态选系优势强。在云南生态区选择的太过偏向热带材料，所以晚代在北方表现出强烈的水土不服现象。

玉米种质材料生态区域适应性，近似生态区域基因趋同选择型，即材料在相同气候环境下绝大部分贡献基因(产量，抗性，适应环境的基因)在选择过程中呈现环境趋同性。用杂种优势机理来解释：基因差异越大，丰富度越高，杂种优势越强。基于此，本发明利用不同生态区域环境选择杂交种双亲，增强杂种优势，对选育出优良玉米自交系提供依据。

发明内容