[发明专利]专用于玉米地方品种改良的方法

说明书

本发明涉及到对玉米地方品种产量性状、植株性状、生育期和 抗逆性进行改良的方法，该方法是改良穗行轮回选择法的改进。改 良穗行轮回选择法是，从一原始的玉米地方品种群体中用目测选择 优良单株数百个，次年即第一轮开始，就必须将这些单株果穗分别 放到三个地点种植。其中一个地点，种在隔离区内，以这些单穗的 各穗种子种成相应穗行，又从每穗上各取少量种子混合成父本种子， 然后以母体3行、父本1行的比例种植，到开花抽穗时，将母本行 的全部雄穗除掉，由父本行供粉结实。其余二点作为付点，仍与主 点种同样数量的穗行，不设隔离开，也不分父母本穗行。收获时， 参考付点穗行植株表现性状，在主点按20％选择率选留种子，作 为下一轮的选择材料，以后各轮都照此下去。

本发明是将前述品种的改良性状分为基础性状，第一性状、第 二性状，在第一轮内，进行多层次的选择，并在此基础上采用人工 控制授粉的群体互交技术；在第二轮即冬季，采用一地种植改良群 体，从中选出优、良、一般三组单株，作为下一轮的选择材料的方 法；在第三轮又将优、良、一般三组单株种成穗行，并取优组各果 穗等量的种子和部分良组果穗的等量种子作共同父本。通过上述几 个改良步骤，达到既保证品种的改良性状达到预定的目标，又能缩 短品种的改良周期，更有效地提高玉米地方品种改良效果的目的。

本发明的方法是将改良品种按改良性状的要求分为基础性状， 即品种所要保留的性状，如粒色、粒型、抗病、抗虫和抗倒伏等； 第一性状，即全生育期的植株表现性状，如植株高矮、叶片长相、 双穗率和成熟早晚等第二性状，即产量性状，如穗的大小、粒行 多少、籽粒轻重和果穗苞叶长短等三个选择层次。在品种的第一 改良周期内依次进行这三个层次的选择，即在种植群体将要开花时， 首先选择具备基础性状的植株，在此基础上再选具备第一性状的植 株，然后将中选植株分别套上雌花袋和雄花袋，到吐丝散粉时，将 群体分成左右两大部分，用人工收集左边的套袋花粉，并将其授到 右边套袋的雌穗花丝上，同时，将右边套袋花粉收集后授到左边套 袋的雌穗花丝上，授粉后仍将袋套上，这种控制授粉的群体互交，可 以防止不良植株的花粉参与授粉。待收获时，再根据第二性状要求 在前述套袋植株中选择留种，作为下一轮的选择材料。本发明在第 二轮即冬季，采用一地种植改良群体，在收获时，根据改良性状的 要求，把符合前述三个性状要求的株穗作为优组，把具备其中两个 性状的株穗作为良组，而把只具备一个性状的株穗作为一般组，并 分别标记，分别收获后作为下一轮的选择材料。本发明在第三轮即 来年春季，又将第二轮选留各组果穗种植成穗行作母体，并从优组 各果穗中取出等量种子，从良组部分果穗中取出等量种子作为共同 父本，一般组果穗的种子，只作母本用。

本发明与现有的改良穗行轮回选择法相比，在对玉米地方品种 改良的第一轮中，采用多层次选择和人工控制授粉的群体互交技术， 比改良穗行轮回选择法每轮按20％的选择率一次性选择准确性高， 可以避免一些劣株或对改良性状无益的植株参与授粉，提高有利基 因的重组。在第二轮采用一地种植改良群体，从中选优、良、一般 三组果穗作为下一轮选择材料，可以使品种改良在冬、春季气候相 同的地区进行交叉选择，由原来的一年选择一轮变为一年选择两轮， 从而缩短改良的进程。上述特点是改良穗行轮回选择法所做不到的。 从改良效果看，(W.A·Compton；K·Bahadur)在《Crop  Science》1977.Vol.7.3.378-380中述的对Hays  Golden品种改良四轮的结果，平均每轮籽粒产量提高6％，但籽 粒的相对湿度也以平均每轮1.45％的比率增加，穗位高度也以 平均每轮2.87％的比率增加，这实际上是生育期的延长和株高 的增加。本发明对景东黄包谷品种改良四轮的结果，籽粒产量平均 每轮增4.87％，改良后的植株比改良前的植株降低10％，生 育期提早3-4天，并保留了原品种的粒色、粒型和抗逆性。从两 个改良品种的综合性状分析比较，本发明对玉米地方品种改良效果 是突出可取的。

按本发明的实施方案是，第一步骤：选穗组成基础群体。即在 要改良品种的主要产地内选择具有代表性的植株1500-2000 株(穗)，经过考种后，选留至少250穗作为基础群体。第二步 骤：在第二年春季将选留的至少250穗分别编号、脱粒，然后顺 序播种，每个穗播一行，每行至少20株。待植株将开花时，根据 改良性状要求，对每一穗行进行选择，先选出符合基础性状要求的 植株，然后再从这些中选株内选具有第一性状的植株，分别在中选 植株上套雄花袋和雌花袋，选株套袋数至少在1000株以上。待 植株吐丝散粉时，即将1至125穗行内所有套袋花粉收集后，授 至126至250穗行内所有套袋雌穗花丝上，同样将126至 250穗行内所有套袋花粉收集后，授至1至125穗行内所有套 袋的雌穗花丝上，授粉后仍将袋子套上，以避免其它植株的花粉参 与授粉。待果穗成熟时，再根据第二性状的要求，从套袋果穗中进 行选择，并将中选果穗专门收获，至少有250穗，作为下一轮的 选择材料。第三步骤：冬季选择。将按第二步骤选留的至少250 个果穗分别编号脱粒，在一地种植。播种时要从每个果穗取等量种 子混合作共同父本，并按母本三行，父本一行的比例播成穗行，依 次播完250穗行，每行至少20粒。在雄穗开花时，将所有母本 行的雄花去掉，由父本行供粉结实。收获时，将符合前述三个性状 要求的株穗作为优组果穗选留，将只具备前述两个性状的株穗作为 良组果穗选留，将只具备前述一个性状的株穗作为一般组果穗选留， 各组选留总数至少250穗，作为下一轮的选择材料。第四步骤： 在来年春季，将按第三步骤选留的至少250个优、良、一般三组 果穗分别编号脱粒，然后将每个果穗分成三份。其中一份种植在隔 离区内，播种时，从优组果穗中每穗取出等量种子和良组一部分果 穗中等量种子混合作共同父本，并按母本二行，父本一行的比例种 植成穗行。在雄穗开花时，将母本行的全部雄花去掉，让父本行供 粉结实。其余二份种子作为付点，一般设在生产地里，只顺序播种 250个穗行，不分父母本行，只作为主点选择时参考。收获时， 根据改良性状的要求，对三点的全部穗行进行田间鉴评，参考二付 点评定结果，在主点综合确定20％的最佳穗行，然后每行选出至 少5穗，使选留穗至少保持在250个果穗，作为下一轮的选择材 料。以后各轮的选择均按第三、第四步骤交叉进行。按本发明方案 施实，每选择一轮都能获得植株及籽粒产量等性状改良的增益。