[发明专利]一种保持玉米自交系群体数量以及基因多样性的传代方法

说明书

本发明提供一种高效率保持玉米自交系群体数量以及基因多样性的传代方法，首先将准备传代的群体种子按照上一代编号分别准备三期玉米种子，设置三个玉米播种期，按照当地常规玉米播种期设置播种时间为第二期，按照三个玉米播种期分别播种三期玉米自交系种子；三期玉米自交系中，因雄穗开花过早雌穗吐丝过晚而不能正常授粉的株系，由后一期同编号株系的花粉替代同株授粉；雌穗吐丝过早雄穗开花过晚或退化无粉而不能正常授粉的株系，由前一期同编号的花粉替代同株授粉；本发明的方法可以使性状优良而花期不协调的个体稳定传代，保持了自交系群体遗传基因多样性，可极大程度保证玉米自交系群体的个体数量，提高育种效率。

技术领域

本发明属于农作物育种领域，具体涉及一种保持玉米自交系群体数量以及基因多样性的传代方法。

背景技术

玉米是世界上最重要的谷类作物之一，现已成为粮食、经济、饲料、果蔬、能源等多元用途作物。玉米种质资源多样性是满足各类社会用途的基础，多用途玉米品种选育工作意义十分重要。玉米分子育种是分子生物学与玉米传统遗传育种的有机结合。深入研究玉米优良农艺性状，需要明确决定性状的基因在染色体上的精确定位，以便通过分子标记进行优良性状的聚合和利用。数量性状的定位及精细作图均需要构建一定数量的自交系群体作为深入研究的前提条件。

玉米自交系群体在自交传代过程中常常发生携带重要性状(如抗病虫、耐旱、耐涝渍等优良性状)的个体丢失，造成群体基因型多样性丧失。由于偶发性因素造成的群体数量丢失情况包括植株的空杆、空苞、雄穗退化、病虫害、霉变、断雄、杂粉污染等。

造成玉米群体自交系数量减少的一个重要原因是自交系玉米雌雄花期不协调。玉米雌雄花期不协调的原因有两个：一是由于自交系本身遗传特性决定的，自身难于繁殖，这种情况即使在正常条件下也表现花期不协调，不易制得种子。二是有些自交系对不良环境条件敏感，当环境条件正常时，雌雄花期相遇，表现协调；当遇有严重干旱或出现连续高温天气，雄花很易提早散粉，而花丝则延后伸出，错过授粉期而不能授粉，可出现空穗或部分结实现象。

在实际生产应用中，玉米花期不遇的问题主要影响玉米杂交育种，表现为育种过程中父母亲本的花期不遇，母本抽丝期错过父本散粉期导致无法结实或大量减产。国内研究解决此问题的方法很多，主要通过农艺和栽培方法解决，具体措施包括选择无花期问题的亲本，调节父母本的种植顺序，水肥促进发育进程，设置父本种植重复数量并结合人工授粉等。然而杂交制种与自交系传代的目标差异大，尤其对于单粒传代的自交系群体而言，借鉴杂交育种方法的意义有限。

为避免自交群体数量减少以及群体基因多样性的丢失，传代实际操作中常用如下方法：一、扩大F2代群体基数，任由单株数量自然减少，到稳定代数时保证最低群体使用量；二、增加群体种植面积，扩大单株系数量，每个株系种植1行，每行10株以上，以数量换取生存几率。这些方法存在的主要问题是，只能避免偶然性因素，不能避免花期不遇的种质资源丢失。同时，单一种植批次的自交系群体，在吐丝散粉关键期若受到不利气候条件影响，会出现群体性授粉障碍，而一部分温湿度敏感的种质材料可能出现花期不协调而导致无法授粉传代。因此要解决以上传代障碍问题时，需要提出一种可解决多方面因素影响的传代方法。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明提供一种高效率保持玉米自交系群体数量以及基因多样性的传代方法。

本发明提供以下技术方案：

一种保持玉米自交系群体数量以及基因多样性的传代方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

(1)将准备传代的群体种子按照上一代编号分别准备三期玉米种子，三期玉米自交系相同编号(如1-1，2-1，3-1)的株系种子均为同一果穗(上一代的1号果穗)的中部饱满籽粒；

(2)设置三个玉米播种期，按照当地常规玉米播种期设置播种时间为第二期，第一期为第二期向前推7天，第三期为第二期向后推7天，按照三个玉米播种期分别播种三期玉米自交系种子(如1-1，2-1，3-1)；