專利名稱：一種利用大芻草特異耐澇性狀選育耐澇玉米新材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用大芻草特異耐澇性狀選育耐澇玉米新材料的方法。
背景技術(shù)：
全球變暖導(dǎo)致水澇、干旱頻發(fā)。由于水澇與干旱導(dǎo)致全世界作物的減產(chǎn)在逐年上升，頻發(fā)的澇害造成的經(jīng)濟損失僅次于旱災(zāi)，除暴雨、洪水頻發(fā)引起的澇災(zāi)外，世界上水分過多的土壤約占12%，這些過多水分的土壤更容易頻發(fā)作物澇害。作物澇害一般有濕害和澇害兩層含義。濕害是指土壤過濕、水分處于飽和狀態(tài)，土壤含水量超過土壤最大持水量，根系生長在沼澤化的泥漿中；澇害是指地面積水、淹沒了作物的全部和一部分的狀況下對植物的危害。事實上濕害和澇害在造成植物根際物理化學(xué)變化方面無實質(zhì)差異，植物在水澇土壤中延長期限生長，表現(xiàn)出氣孔關(guān)閉，生長葉面積減小， 萎黃，根生長減慢，無氧呼吸加速有毒物質(zhì)的積累并最終導(dǎo)致根的損壞、死亡，進而最終導(dǎo)致植物死亡。熱帶和亞熱帶栽培種大多在營養(yǎng)階段的早期、苗期和抽雄前期最易受水澇的影響。在玉米種植的季節(jié)里，正是澇害和干旱多發(fā)階段，每年玉米明顯的損失是由水澇導(dǎo)致的。降低作物澇害的一般措施是通過開溝排水，改善作物生長環(huán)境，但是該法具有成本高、難以實施的缺點，加之澇潰逆境的可預(yù)測性差、持續(xù)時間長，這種作物防澇措施作用有限。面對日益頻發(fā)的極端氣候，農(nóng)作物的發(fā)展迫切需要特異植物種質(zhì)資源的發(fā)掘與利用。 從作物本身、作物野生資源以及極端生物中發(fā)掘與轉(zhuǎn)育這些耐澇、耐干旱的基因，利用這些基因資源提高作物自身的對抗環(huán)境惡化問題，研發(fā)培育突破性抗?jié)撑c耐旱的農(nóng)作物新品種，是解決未來農(nóng)作物生產(chǎn)與日益嚴峻的環(huán)境制約問題的根本途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于以玉米、大芻草為材料，在對玉米野生近緣種的耐澇性系統(tǒng)鑒定的基礎(chǔ)上，篩選出耐澇大芻草種質(zhì)資源，通過傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合的方法，將耐澇基因轉(zhuǎn)育到栽培玉米中。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種利用大芻草特異耐澇性狀選育耐澇玉米新材料的方法，包括如下步驟
A).用大芻草作父本通過遠緣雜交的方法給符合育種目標的玉米自交系授粉，獲得雜種Fl ；
B).將所獲得雜種Fl的花粉授于剪短苞葉和花絲的玉米自交系上，收獲回交后代 BC1F1 ；
C).以株距10厘米，行距10厘米單株種植BC1F1籽粒，在三葉一心期進行14天水淹處理，淹水深度為土表以上3厘米；
D).淹水12-14天，于正午溫度較高時，去除發(fā)生葉萎蔫和葉干枯個體，淹水時間到后，排盡土壤表面淹水，待植株恢復(fù)一周后移栽入大田；
E).對植株進行單株掛牌，待植株抽雄后，僅選取玉米型植株的進行自交，并用該花粉授于輪回親本自交系上，獲得BC2F1和BC1F2 ；
F)·按步驟 C)、D)、E)繼續(xù)種植，鑒定 BC2F1 和 BC1F2,收獲 BC3F1、BC2F2 和 BC1F3 ；
G).重復(fù)按步驟C)、D)、E)繼續(xù)種植，鑒定出BC3FpBC2F2和和BC1F3，其中個體性狀與原自交系相同或相似者即為轉(zhuǎn)育獲得抗?jié)秤衩仔缕废?，若性狀差異較大，可再進行BC3Fp BC2F2和BC1F3的種植和鑒定，至到獲得穩(wěn)定的其它純系。大芻草選自繁茂亞屬、繁茂玉米種(2n=20)、多年生類玉米種(2n=40)、二倍體多年生類玉米種(2n=20)、尼加拉瓜玉米種(2n=20)、玉蜀黍亞屬、栽培玉米亞種(2n=20)、墨西哥玉米亞種(2n=20)、小穎玉米亞種(2n=20)、韋韋特南戈亞種(2n=20)中的一種。玉米型植株為由性狀上與玉米相同或相近、無分蘗、雄穗分枝較野生型少、短，雌穗行數(shù)多于野生型，雌穗個數(shù)介于I 3個，籽粒外無外殼包被的植株。本發(fā)明的有益效果是，利用具有優(yōu)良抗?jié)承缘拇笃c草轉(zhuǎn)育優(yōu)良抗?jié)承赃M入玉米自交系，能快速獲得抗?jié)硟?yōu)良的新玉米自交系，縮短了育種時間，實現(xiàn)玉米不具有的大芻草種質(zhì)資源優(yōu)良性狀向玉米的轉(zhuǎn)移，拓寬玉米種質(zhì)，更有利于發(fā)掘玉米抗?jié)郴蚝徒沂居衩卓節(jié)惩緩健?br>

圖I是本發(fā)明的方法的示意框圖2是本發(fā)明的耐澇大芻草篩選方法的示意框圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例一
2007年3月以高抗?jié)承源笃c草，選用尼加拉瓜類玉米種，為非輪回親本(父本)，以自交系R08為輪回親本(母本)進行雜交，收獲得F1代種子；
2008年3月種植F1代，并與R08 (母本)回交，收獲得BC1F1代種子；
2009年3月種植BC1F1代600粒，于三葉一心期進行淹水14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，待植株抽雄后，去除中間型和野生型植株，以玉米型單株為父本與R08回交，對應(yīng)編號，分別按單株收獲得BC1F2代種子和BC2F1代種子；
2009年9月種植BC1F2代種子和BC2F1代種子，于三葉一心期進行淹水14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，待植株抽雄后，以所選單株為父本與R08回交，對應(yīng)編號，分別按單株收獲得BC1F3代種子、BC2F2代種子和BC3F1代種子；
2009年12月種植BC1F3代種子、BC2F2代種子和BC3F1代種子，于三葉一心期進行淹水 14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，單株進行自交，收獲得BC1F4代種子、BC2F3代種子和BC3F2代種子；
2010年3月種植BC1F4代種子、BC2F3代種子和BC3F2代種子，于三葉一心期進行淹水14 天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，單株進行自交，收獲得BC1F5代種子、 BC2F4代種子和BC3F3代種子，收獲的種子即為轉(zhuǎn)育獲得的抗?jié)秤衩仔缕废怠?br> 實施例二
2007年選用高抗?jié)承源笃c草中的二倍體多年生大芻草，為非輪回親本(父本)，以自交系Mol7為輪回親本(母本)進行雜交，收獲得F1代種子；
2008年3月種植F1代，并與Mol7 (母本)回交，收獲得BC1F1代種子；
2009年3月種植BC1F1代600粒，于三葉一心期進行淹水14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，待植株抽雄后，去除中間型和野生型植株，以玉米型單株為父本與Mol7回交，對應(yīng)編號，分別按單株收獲得BC1F2代種子和BC2F1代種子；
2009年10月種植BC1F2代種子和BC2F1代種子，于三葉一心期進行淹水14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃辏圃匀氪筇?，待植株抽雄后，以所選單株為父本與Mol7回交， 對應(yīng)編號，分別按單株收獲得BC1F3代種子、BC2F2代種子和BC3F1代種子；
2009年12月種植BC1F3代種子、BC2F2代種子和BC3F1代種子，于三葉一心期進行淹水 14天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?，移栽入大田，單株進行自交，收獲得BC1F4代種子、BC2F3代種子和BC3F2代種子；
2010年3月種植BC1F4代種子、BC2F3代種子和BC3F2代種子，于三葉一心期進行淹水14 天處理，篩選獲得具有高抗?jié)承缘膯沃辏圃匀氪筇?，單株進行自交，收獲得BC1F5代種子、 BC2F4代種子和BC3F3代種子，收獲的種子即為轉(zhuǎn)育獲得的抗?jié)秤衩仔缕废怠嵤├?br> 2007年3月選用本地高適應(yīng)玉米自交系48-2(相對抗?jié)承暂^高)為非輪回親本(父本)， 以自交系Mol7 (相對抗?jié)承暂^低)為輪回親本(母本)進行雜交，收獲得F1代種子；
2008年3月種植F1代，并與Mol7 (母本)回交獲得BC1F1代種子、和自交獲得F2代種
子;
2009年3月種植BC1F1代種子和F2代種子，于三葉一心期進行淹水14天處理，按實施例I和實施例2中的篩選標準，未獲得具有高抗?jié)承缘膯沃?。實施例?br> 2009年9月，以實施例I中篩選獲得的高抗?jié)承訠C1F3為父本，與玉米自交系Mo 17進行雜交，收獲得F1代種子；
2009年12月，種植F1代種子，按實施例I中篩選標準進行鑒定,F1均表現(xiàn)出高抗?jié)承浴?br> 權(quán)利要求
1.一種利用大芻草特異耐澇性狀選育耐澇玉米新材料的方法，其特征在于包括如下步驟A).用大芻草作父本通過遠緣雜交的方法給符合育種目標的玉米自交系授粉，獲得雜種Fl ；B).將所獲得雜種Fl的花粉授于剪短苞葉和花絲的玉米自交系上，收獲回交后代 BC1F1 ；C).以株距10厘米，行距10厘米單株種植BC1F1籽粒，在三葉一心期進行14天水淹處理，淹水深度為土表以上3厘米；D).淹水12-14天，于正午溫度較高時，去除發(fā)生葉萎蔫和葉干枯個體，淹水時間到后， 排盡土壤表面淹水，待植株恢復(fù)一周后移栽入大田；E).對植株進行單株掛牌，待植株抽雄后，僅選取玉米型植株的進行自交，并用該花粉授于輪回親本自交系上，獲得BC2F1和BC1F2 ；F)·按步驟 C)、D)、E)繼續(xù)種植，鑒定 BC2F1 和 BC1F2,收獲 BC3F1、BC2F2 和 BC1F3 ；G).重復(fù)按步驟C)、D)、E)繼續(xù)種植，鑒定出BC3FpBC2F2和和BC1F3，其中個體性狀與原自交系相同或相似者即為轉(zhuǎn)育獲得抗?jié)秤衩仔缕废?，若性狀差異較大，可再進行BC3Fp BC2F2和BC1F3的種植和鑒定，至到獲得穩(wěn)定的其它純系。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的大芻草選自繁茂亞屬、繁茂玉米種(2n=20)、多年生類玉米種(2n=40)、二倍體多年生類玉米種(2n=20)、尼加拉瓜玉米種(2n=20)、玉蜀黍亞屬、栽培玉米亞種(2n=20)、墨西哥玉米亞種(2n=20)、小穎玉米亞種 (2n=20)、韋韋特南戈亞種(2n=20)中的一種。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的玉米型植株為由性狀上與玉米相同或相近、無分蘗、雄穗分枝較野生型少、短，雌穗行數(shù)多于野生型，雌穗個數(shù)介于I 3個，籽粒外無外殼包被的植株。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用大芻草特異耐澇性狀選育耐澇玉米新材料的方法，利用具有優(yōu)良抗?jié)承缘拇笃c草轉(zhuǎn)育優(yōu)良抗?jié)承赃M入玉米自交系，能快速獲得抗?jié)硟?yōu)良的新玉米自交系，縮短了育種時間，實現(xiàn)玉米不具有的大芻草種質(zhì)資源優(yōu)良性狀向玉米的轉(zhuǎn)移，拓寬玉米種質(zhì)，更有利于發(fā)掘玉米抗?jié)郴蚝徒沂居衩卓節(jié)惩緩健?br> 文檔編號A01H1/02GK102577926SQ20121003660
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者蘭海, 劉堅, 盧艷麗, 吳元奇, 周樹峰, 唐磊, 唐祈林, 曹墨菊, 潘光堂, 童式剛, 榮廷昭, 蔣偉, 鄭名敏, 高世斌, 黃玉碧 申請人:唐祈林