[发明专利]一种选育玉米高配合力优良种质的方法

说明书

本发明属于育种技术领域，具体涉及一种选育玉米高配合力优良种质的方法，首先搜集优良自交系构建初始群体，并进行基因型鉴定和杂种优势群划分，选择特定杂交种作为测验种评估初始群体中各个材料的配合力表现，并建立全基因组选择模型；而后在所述杂种优势群内，根据配合力评估结果，逐步选育得到优良单株并进一步获得纯合自交系；最后对获得的纯合自交系进行基因型鉴定，并根据所述全基因组选择模型对其配合力进行预测，保留具有高配合力估算值的纯合自交系，即得高配合力优良种质。本发明的方法育种效率高，育种周期短，可以加快优良种质的选育过程。

技术领域

本发明属于育种技术领域，具体涉及一种选育玉米高配合力优良种质的方法。

背景技术

玉米作为世界上第一大粮饲作物，其在食品、饲料和生物能源方面具有重要的应用价值和地位，而选育优良的商业玉米杂交种对提高产量至关重要。

传统常用的自交系选育方法有轮回选择、系谱选择和回交选育等方法，而这些方法往往存在如下问题：1、选育周期长：自交系配合力表现是根据其杂种后代表现进行估算，再加之选系材料需要多代自交形成纯系后方能用于组配杂交种，所以往往需要较长的选育周期；2、育种后期成本高：在自交系选育过程中，后期需要对大量的自交系进行配合力测定，而测配的成本会随着测验种和鉴定地点数量的增加而大幅度提高，并且耗时耗力；3、传统群体改良通常未结合分子鉴定技术和现代生物统计学对育种群体进行群体结构分析和控制，而且往往未系统性地对群体特异性分子标记进行筛选。

此外，全基因组选择(GS)策略是利用覆盖整个基因组的分子标记针对复杂数量性状进行有效预测的一种新兴方法。随着高通量低成本的基因型鉴定技术的发展，GS技术可以显著地降低育种后期表型鉴定成本，从而具有广阔的应用前景。然而现有育种流程中未将全基因组选择策略应用于自交系配合力表现的预测，而且历史育种数据不能得到高效利用。

CN109536629A中提到了利用全基因组选择模型和配合力检测进行育种群体快速改良的方法，但其针对训练群体选择优株后只进行1次混合授粉获得新群体，并未对新群体进行表型选择或者高密度种植筛选，而直接用于诱导加倍产生DH系。此外，通过GS选择的DH系需要进行配合力测定后筛选出优良单株用于组配杂交种。因此，在提升育种效率和控制育种成本方面还存在一定缺陷。

鉴于此，目前亟需应用多种现代育种技术提高育种效率。

发明内容

针对现有技术中的选育技术所存在的周期长、育种后期测配成本高、效率低、遗传增益低等问题，本发明提供了一种快速高效的选育玉米高配合力优良种质的方法。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种选育玉米高配合力优良种质的方法，包括以下步骤：

A)搜集优良自交系构建初始群体，并进行基因型鉴定和杂种优势群划分；选择与初始群体材料无关的四个自交系组配两个杂交种，将所述杂交种作为测验种，对所述初始群体进行配合力评估，结合基因型数据、配合力鉴定结果以及杂种优势群特异性配合力相关位点建立全基因组选择模型；

B)在所述杂种优势群内，根据配合力评估结果挑选表现优良的自交系，通过自交系选育方法获得表现优良的单株，挑取种子进行步骤C)；

C)将步骤B)中的获得的种子进行高密度种植，挑选表现优良的单株，并进一步获得纯合自交系；

D)对获得的纯合自交系进行基因型鉴定，并根据所述全基因组选择模型对其配合力进行预测，保留具有高配合力估算值的纯合自交系，即得高配合力优良种质。

本发明发现，通过上述方法，可以较大程度地提高育种效率，缩短育种周期，提高遗传增益。

本发明步骤A)中所述的优良自交系可以为推广面积超千万亩单交种的亲本材料、解密自交系以及育种家挑选的自交系等。