本發(fā)明屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種玉米溫?zé)崛斯と后wSuwan-Lancaster合成的構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
玉米是世界重要的糧食作物，其總產(chǎn)量僅次于小麥，位居第二，玉米已上升為我國第一大糧食作物，在糧食安全中具有重要的戰(zhàn)略地位。
西南山區(qū)玉米帶是我國僅次于東北和華北的第三大玉米帶，為主要玉米產(chǎn)區(qū)之一，針對我國西南山區(qū)玉米的生產(chǎn)條件和特點，選育抗旱、耐瘠、抗病、能適應(yīng)山區(qū)種植的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)玉米雜交種是具有重要意義的。
現(xiàn)有種質(zhì)資源狹窄和雜優(yōu)模式單一已嚴(yán)重制約著我國玉米育種和生產(chǎn)的發(fā)展，對外來種質(zhì)的引進(jìn)、改良和創(chuàng)新是一項迫切且重要的任務(wù)。
玉米Suwan種質(zhì)(類群)在西南地區(qū)有較強的適應(yīng)性而且由于Suwan種質(zhì)群體及其雜交種多為硬粒及半硬粒種，籽粒胚乳以角質(zhì)為主，商品品質(zhì)好，容易為以玉米為主食的山區(qū)農(nóng)民接受，加上它易貯藏，在貯藏期間不易受蟲害的優(yōu)點。在我國南方地區(qū)，隨著今后育種工作的進(jìn)展，含Suwan種質(zhì)的雜交種將會愈來愈受到重視。
玉米Lancaster種質(zhì)(類群)具有葉片數(shù)目較少，株型好，耐密植，果穗細(xì)長，軸細(xì)，粒長，脫水快，熟期適中，抗倒性好，抗絲黑穗病、大小斑病、莖腐病、青枯病、玉米螟等，耐旱耐瘠，穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣，但由于其不抗矮花葉病，根系欠發(fā)達(dá)。改良重點增加穗粗，提高配合力和自身產(chǎn)量，注意改良株型(耐密性)、病毒病、青枯病和穗粒腐病抗性等能力。
實踐證明，利用玉米Lancaster種質(zhì)(類群)籽粒的灌漿脫水快、出籽率高、株型緊湊、通風(fēng)透光好等優(yōu)點；結(jié)合優(yōu)良熱帶玉米Suwan種質(zhì)(類群)的抗逆性，以至于達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)好、脫水快、抗逆性強和適應(yīng)性廣的目的。
玉米溫?zé)崛斯ず铣蒘uwan-Lancaster群體屬于種質(zhì)改良范疇，種質(zhì)改良周期長，見效慢，耗費大量的財力、物力和精力。在合成溫?zé)酳uwan-Lancaster群體中發(fā)現(xiàn)，熱帶玉米Suwan種質(zhì)和溫帶玉米Lancaster種質(zhì)雜交后，經(jīng)過選擇后的群體偏向熱帶Suwan種質(zhì)；而沒有很好結(jié)合兩者的優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明針對上述的問題，提供了一種玉米溫?zé)崛斯と后wSuwan-Lancaster合成的構(gòu)建方法，合成的群體具有遺傳多樣性豐富、抗逆性強、脫水快、品質(zhì)優(yōu)和適應(yīng)性廣等特點。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種玉米溫?zé)崛斯と后wSuwan-Lancaster合成的構(gòu)建方法，包括以下步驟：
1)利用選自玉米Suwan群體與Lancaster的自交系組配成14個雜交組合，將其均勻的混合。
2)在自然隔離條件下，將步驟1)的14個品系混合播種；每穴播2粒，不勻苗，收獲時不選擇，從所收獲的每個果穗上取等量種子混合；
3)將步驟2)中的混合品系，在自然隔離條件下自由授粉，連續(xù)進(jìn)行3次遺傳平衡，形成Suwan－Lancaster原始群體C0，定名為蘇蘭C0。
進(jìn)一步地，將步驟3)制備得到的蘇蘭C0群體種植后，蘇蘭C0群體＞300株，按半同胞輪回選擇法，開花散粉期，在蘇蘭C0群體里隨機單株套袋分別自交，單株個數(shù)超過250株，同時，將蘇蘭C0群體里隨機單株的花粉分別與測交種墨瑞C0測配3-5個果穗，收獲時自交果穗單獨收獲脫粒，測交組合的果穗混合脫粒。
進(jìn)一步地，，所述玉米Suwan群體包括S611、QB17、4018、QB48、QB39、S37、QB137、39141-1-1、39141-1-2、39141或QB44；所述Lancaster的自交系：Mo17。
進(jìn)一步地，測驗種墨瑞C0通過以下方法制備得到：用選自Tuxpeno的自交系與屬Reid的自交系組配成16個雜交組合，在自然隔離條件下，用其中的2個雜交組合的混合種子作父本，其余14個雜交組合分別作母本，抽雄期時母本徹底去雄，成熟時從各母本組合上收取等量種子混合；經(jīng)過4次遺傳平衡后，形成Tuxpeno-Reid原始群體，定名為墨瑞C0。
進(jìn)一步地，Tuxpeno的自交系為449、405、94-90或81565中的一種；Reid的自交系為掖478、鐵7922、鄭58、B73或黃C中的一種。
進(jìn)一步地，2個父本雜交組合為81565×掖478和81565×黃C；14個母本雜交組合為449×黃C，449×掖478，449×鄭58，405×鐵7922，405×掖478，405×黃C，94-90×掖478，81565×鐵7922，，81565×B73，94-90×B73，94-90×黃C，94-90×B73，大19×掖478和大19×黃C。
進(jìn)一步地，步驟3)制備得到的蘇蘭C0群體種植后，蘇蘭C0群體＞300株，按半同胞輪回選擇法，開花散粉期，在蘇蘭C0群體里隨機單株套袋分別自交，單株個數(shù)超過250株，同時，將蘇蘭C0群體里隨機單株的花粉分別與測交種墨瑞C0測配3-5個果穗，收獲時自交果穗單獨收獲脫粒，測交組合的果穗混合脫粒具體為：
3.1)制備蘇蘭1號；
3.2)制備蘇蘭2號。
進(jìn)一步地，步驟3.1)中的制備蘇蘭1號具體為：
3.1.1)在春天，種植墨瑞C0和蘇蘭C0群體，按半同胞相互輪回選擇法，Suwan-Lancaster群體蘇蘭C0套袋自交250個單株；同時，將每個自交株的花粉與測驗種墨瑞C0群體的3株測交，收獲時自交果穗單獨收獲脫粒保存，測交組合的3個果穗混合脫粒；將250份測交組合田間鑒定；
3.1.2)根據(jù)測交組合田間鑒定結(jié)果，篩選出產(chǎn)量排前22位的測交組合的親本蘇蘭C0自交果穗；于次年冬，對蘇蘭C0群體中選的22個自交果穗，在隔離條件下自由授粉進(jìn)行遺傳平衡，完成改良1輪的Suwan-Lancaster，定名為蘇蘭1號。
進(jìn)一步地，步驟3.2)中的制備蘇蘭2號具體為：
以蘇蘭1號種子父本，以木6、CML171、QB1102、QB1105、QB1106做母本，母本與父本的行比為4:1，母本全部去雄進(jìn)行自由授粉；成熟后分別按母本行單獨收獲脫粒；次年春，將蘇蘭1號群體進(jìn)行人工混合授粉再次遺傳平衡，繼續(xù)對該群體完成改良1輪的Suwan-Lancaster，形成蘇蘭2號。
進(jìn)一步地，木6來源于C103和地方材料晴隆五穗白，CML171來源于CIMMYT的Pop252；QB1102、QB1105、QB1106來源于木6和QB48選系。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以獲得包括以下技術(shù)效果：
1)本發(fā)明對玉米溫?zé)崛斯uwan-Lancaster群體改良3輪，合成新群體3個(蘇蘭C0，蘇蘭1號，蘇蘭2號)，選育高配、多抗和高產(chǎn)自交系2個。
2)本發(fā)明制備得到的玉米溫?zé)崛斯ず铣蒘uwan-Lancaster群體的產(chǎn)量遺傳增益大和群體結(jié)構(gòu)變異大；采用半同胞輪回選擇法對Suwan-Lancaster群體改良的3輪；對改良過的群體直接選系，選育出一批優(yōu)良自交系，該群體對拓寬我國玉米現(xiàn)有的種質(zhì)基礎(chǔ)起推動作用。
當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1是本發(fā)明玉米半同胞輪回選擇的方法示意圖，其中，Ⅰ表示一種人工合成溫?zé)嵊衩譙uwan-Lancaster群體；Ⅱ表示測驗種(Tuxpeno-Reid群體(簡稱墨瑞群體)；Ⅲ表示玉米Suwan-Lancaster群體的單株；I-1、2、3代表250個玉米單株；Ⅴ表示測驗種的雌穗；A表示自交；B表示測交。
具體實施方式
以下將配合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
本發(fā)明提供一種玉米溫?zé)崛斯と后wSuwan-Lancaster合成的構(gòu)建方法，包括以下步驟：
1)制備蘇蘭C0：
1.1)用選自玉米Suwan群體與Lancaster的品系(自交系)組配成14個雜交組合(具體見表1)。
表1玉米Suwan和Lancaster品系(自交系)的系譜
14個雜交組合具體如下：Mo17×S611，Mo17×QB48，Mo17×QB39，Mo17×S37，Mo17×QB137，Mo17×39141-1-2，Mo17×39141，Mo17×QB44，Mo17×T32，39141-1-2×QB137，QB137×QB39，QB44×39141，39141-1-2×QB44，Mo17×4018，4018×QB137和QB44×39141。
1.2)在自然隔離條件下，將步驟1.1)的14個雜交組合混合播種；每穴播2粒，不勻苗，收獲時不選擇，從所收獲的每個果穗上取等量種子混合。
1.3)并將1.2)中收獲的種子，于2008年春(貴陽)、2008冬(海南)和2009春(海南)在自然隔離條件下自由授粉，進(jìn)行3次遺傳平衡后，形成Suwan－Lancaster原始群C0，定名為蘇蘭C0。
其中，第一次遺傳平衡即為于2008年春(貴陽)在自然隔離條件下自由授粉，具體為：將1.2)收獲的種子，于2008年春(貴陽)，在自然隔離(周圍直線距離500米內(nèi)無其他玉米種植)條件下自由授粉(無人為選擇、突變和誘變等方式，使其每個單株有均等的隨機交配機率)，目的是打破不良基因連鎖(基因往往是優(yōu)良基因與不良基因連系在一起)。收獲時，將所有的果穗種子(無人為選擇的，群體內(nèi)每個單株的果穗全部收獲、脫粒)進(jìn)行充分混合；以上過程稱完成1次遺傳平衡；依次類推(共完成3次遺傳平衡)。
2)制備測驗種墨瑞C0：
為了更好的對玉米溫?zé)崛斯と后wSuwan-Lancaster(蘇蘭C0)改良與利用，正確地選擇測驗種對群體改良和利用十分關(guān)鍵；本發(fā)明以Tuxpeno-Reid群體(簡稱墨瑞群體)做測驗種，按照半同胞輪回選擇群體改良法進(jìn)行測配、測交組合鑒定和篩選優(yōu)良品系，完成一輪改良。
其中，測驗種Tuxpeno-Reid群體合成構(gòu)建過程如下：
用選自Tuxpeno的自交系與屬Reid的自交系組配成16個雜交組合(具體見表2)，在自然隔離條件下，用2個雜交組合(81565×黃C和81565×掖478)的混合種子作父本，其余14個雜交組合分別作母本，抽雄期時母本徹底去雄，成熟時從各母本組合上收取等量種子混合。
玉米自交系449、405、94-90、81565來源于熱帶玉米Tuxpeno群體選系，掖478、鐵7922、鄭58、B73和黃C均屬于Reid群體；經(jīng)過4次遺傳平衡后，形成Tuxpeno-Reid原始群體，定名為墨瑞C0。
表2玉米Tuxpeno和Reid品系(自交系)的系譜
注明：大19選自405×449。
16個雜交組合具體如下：2個父本雜交組合(81565×掖478和81565×黃C)；其余14個母本雜交組合(449×黃C，449×掖478，449×鄭58，405×鐵7922，405×掖478，405×黃C，94-90×掖478，81565×鐵7922，，81565×B73，94-90×B73，94-90×黃C，94-90×B73，大19×掖478和大19×黃C)。
3)將蘇蘭C0群體(＞300株)種植后，按半同胞輪回選擇法，開花散粉期，在蘇蘭C0群體里隨機單株套袋(＞250株)分別自交，同時，將(蘇蘭C0群體里隨機單株)花粉分別與測交種墨瑞C0測配3-5個果穗，收獲時自交果穗單獨收獲脫粒，測交組合的果穗混合脫粒。
3.1)制備蘇蘭1號：
3.1.1)2009年春于貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗地種植墨瑞C0和蘇蘭C0群體，按半同胞相互輪回選擇法，Suwan-Lancaster群體(蘇蘭C0)套袋自交250個單株；同時，將每個自交株的花粉與墨瑞C0群體(測驗種)的3株測交，收獲時自交果穗單獨收獲脫粒保存，測交組合的3個果穗混合脫粒；將250份測交組合田間鑒定(2010年在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗地對測交組合進(jìn)行田間鑒定，2次重復(fù)，2行區(qū)，行長5m，行距0.7m，密度3800株/667m2)。
3.1.2)根據(jù)測交組合田間鑒定(產(chǎn)量)結(jié)果，篩選出產(chǎn)量排前22位的測交組合的親本(蘇蘭C0)自交果穗；于2010年冬，在南繁基地(海南省三亞)對蘇蘭C0群體中選的22個自交果穗，在隔離條件下自由授粉進(jìn)行遺傳平衡，完成改良1輪的Suwan-Lancaster，定名為蘇蘭1號。
3.2)制備蘇蘭2號：
根據(jù)合成的蘇蘭1號群體，在海南省三亞市崖城鎮(zhèn)(2010年冬)隔離區(qū)內(nèi)，以蘇蘭1號種子父本，玉米品系(自交系)木6、CML171、QB1102、QB1105、QB1106做母本，母本與父本的行比為4:1，母本全部去雄進(jìn)行自由授粉。成熟后分別按母本行單獨收獲脫粒。
對玉米品系(自交系)木6、CML171、QB1102、QB1105、QB1106系譜進(jìn)行解釋，木6來源于C103和地方材料晴隆五穗白(屬于Lancaster)，CML171來源于CIMMYT的Pop252；QB1102、QB1105、QB1106來源于木6和QB48選系。
將蘇蘭1號群體在貴州省農(nóng)科院試驗田(2011年春)進(jìn)行人工混合授粉再次遺傳平衡，繼續(xù)對該群體完成改良1輪的Suwan-Lancaster，形成蘇蘭2號。
如圖1所示，Ⅰ表示一種人工合成溫?zé)嵊衩譙uwan-Lancaster群體；Ⅱ表示測驗種(Tuxpeno-Reid群體(簡稱墨瑞群體)。Ⅲ表示玉米Suwan-Lancaster群體的單株；Ⅰ-1、2、3250個玉米單株；Ⅴ表示測驗種的雌穗；A表示自交，過程是在開花時期(以Ⅰ群的Ⅰ-250為例)，隨機取單株Ⅰ-250的花粉，先將花粉與同株果穗花絲授精(自交)，目的是保留種子；同時，B表示測交，過程是將(Ⅲ)中Ⅰ-250的花粉對(Ⅱ)中的3株(Ⅰ250-1，2，3)玉米果穗(Ⅴ)授粉(雜交)；收獲的種子(測交種)，以備次年田間鑒定。依次類推，溫?zé)嵊衩譙uwan-Lancaster群體共自交250個單株，同時測交果穗750個(250株×3個/株)。
上述說明示出并描述，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。