[发明专利]一种多年生饲草玉米的选育方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多年生饲草玉米的选育方法。

背景技术

近10年来，随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们的食物消费结构发生了重大变化，对牛羊肉等草畜产品的需求越来越高。1978年至2008年我国人均牛肉、牛奶的生产量虽分别增长了20倍和30倍，但仍不能满足人们的需要。这无疑需要更多的饲草料来支持畜牧业的快速发展。优良饲草品种的选育和推广，是实现饲料、饲草业和畜牧业协调发展的前提和基础。目前，我国饲草育种水平还较低，存在育成品种少，质量差的问题。饲草业中使用的大部分品种，如冬季的黑麦草，夏季的苜蓿等在相当程度上仍依赖国外进口。截至2007年，全国草品种审定委员会审定登记品种337个，其中育成品种128个，占登记品种的38%；其余62%为引进品种或野生驯化种。与国外饲草品种相比，这些自育品种科技含量较低，农艺生产性状不理想，饲草种子生产能力和饲草产量不高，抗逆性不突出。与一年生饲草相比，多年生饲草具有发达的根系和较长生长期，对水分、光能和肥料的利用率更高，更适合在一些不宜耕种的滩涂、荒坡等边际土地种植，在减少水土流失和保护生态平衡方面也有着较为广阔的应用前景。因此，丰产、广适、多抗的多年生饲草是我国今后饲草选育的重要方向。

植物育种发展的实践表明，突破性品种的选育往往取决于关键性基因资源的发掘和利用。许多栽培作物的近缘野生种在长期的自然选择下，形成了高度的抗病性、适应性，已演化为携带抗病、抗虫、抗逆基因的重要载体，也一直作为牧草育种的重要种质资源。通过栽培作物和其近缘野生种的远缘杂交，可以打破种间界限，扩大基因组合范围，使得某些物种的远缘杂种比品种间杂种具有更强的杂种优势。远缘杂交中各亲本的倍性往往不同，杂种后代也多为多倍体，具有营养体生长旺盛、抗逆性强的特点。因此，远缘杂交结合倍性育种的方法，一直作为重要的育种手段应用于以营养体利用为主的饲草育种。生产上常用的羊草、紫花苜蓿、苏丹草等也都是通过自然加倍或人工加倍选育而成的多倍体饲草。于卓等（2006）从高粱属的2个不同种苏丹草（S.sudanense）和高粱（S.bicolor）的远缘杂交后代中，选到综合苏丹草分蘖能力强和高粱抗倒伏的单株。

远缘杂交的双亲在遗传和生理等方面的差异，势必影响到受精过程，使雌、雄配子不能正常交配结合而发育成健康的种子。大刍草是玉蜀黍属中栽培玉米（2n=2X=20）近缘野生种的统称，具有品质优、抗逆性强等优点，是饲草选育的重要种植资源，如该属中的墨西哥玉米在生产上早已作为优质饲草应用。四倍体大刍草（Zea perennis，2n=2X=40）是该属中唯一的多倍体物种，具有竹鞭状的地下根茎，使其抗逆性极强，能忍耐重霜冻，可在寒冷、潮湿等不利条件下生长多年，冬季零下5℃条件下，地上部分枯死，翌年又从地下根茎长出幼苗，具有很强的分蘖能力和再生能力，是选育新型多年生饲草的重要种质资源。现有研究结果表明，四倍体大刍草的多年生习性为一显性性状，其与栽培玉米及玉蜀黍属内其他种（亚种）的后代，均表现为多年生，且营养体生长旺盛。由于四倍体大刍草与玉米的倍性不同，导致两者之间的可交配性很低，即杂交当代F₀结实率低。同时，四倍体大刍草种子生产困难、饲草产量较低的不良特性，使得在饲草育种和生产上通过常规远缘杂交或直接利用该材料的实际价值不大。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种培育与四倍体大刍草（Zea perennis）杂交具高结实率的玉米（Zea mays L.）的方法，包括如下步骤：将玉米自交系A与玉米自交系B杂交，获得的杂种F₁即为所述与四倍体大刍草杂交具高结实率的玉米；

所述玉米自交系A为与所述四倍体大刍草杂交具高结实率的玉米自交系；

所述与四倍体大刍草杂交具高结实率是指以四倍体大刍草为父本的杂交结实率大于或等于95%。

在上述方法中，所述玉米自交系B为与所述玉米自交系A的杂交配合力高的玉米自交系；

所述与玉米自交系A的杂交配合力高是指与所述玉米自交系A杂交的F₁代单穗种子重量大于或等于80克。

在上述方法中，所述玉米自交系A为玉米自交系2848、7327、5015或CML202。

在上述方法中，当所述玉米自交系A为玉米自交系2848时，所述玉米自交系B可为玉米自交系2701或玉米自交系5027。