CN102726286B - 一种超甜糯玉米自交系的快速回交选育方法 - Google Patents
一种超甜糯玉米自交系的快速回交选育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种超甜糯玉米自交系的快速回交选育方法。步骤：1）以紫色糯质玉米骨干自交系JS0582为母本，超甜玉米杂交种晶甜3号为父本，配制成三交种。2）以JS0582为母本，以三交种为父本进行回交。3）回交产生的籽粒采用自交+回交法选择。4）同上，继续采用自交+回交法回交5次。5）选留1穗种植后套袋自交，成熟后选留白色超甜籽粒。自交2代，选择遗传稳定株行，即育成超甜糯型玉米自交系JS0681。本发明解决了如何快速将隐性超甜性状导入普通糯玉米自交系的问题。本发明转育的是隐性胚乳突变基因，采用的是直接连续回交方法，可以缩短近一半的育种进程，提高了育种效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种超甜糯玉米自交系的快速回交选育方法，属于农业新品种选育技术领域。
背景技术
糯玉米也称蜡质玉米，籽粒中有较粗的蜡质状胚乳。其籽粒胚乳淀粉几乎全部为支链淀粉，具有较高的黏滞性。糯玉米富含蛋白质、多种氨基酸、钙和磷等多种矿物质营养元素，营养丰富，风味独特，适口性好，易于消化吸收，其营养保健作用已为越来越多的城乡消费者青睐。
随着消费水平的不断提高，人们对鲜食玉米食用品质也提出了更高的要求，已不仅仅满足于食用糯玉米，而是希望品尝到又甜又糯的特殊类型鲜食玉米。优良甜糯玉米自交系的选育是甜糯玉米杂交种培育的基础。
Wx是影响玉米胚乳支链淀粉合成相关的基因，其隐性突变性状造成的糯性已经在糯玉米杂交种选育中得到广泛的应用。su,sh2,bt等胚乳隐性基因突变体都有各自特异的基因效应，与玉米胚乳碳水化合物的代谢有关，表现为甜质。具有sh2基因型的玉米是一种目前应用较广的超甜玉米，乳熟期大大增加可溶性糖含量，成熟籽粒顶部凹陷，干脆透明。如何快速地将隐性超甜基因导入到已有的核心糯玉米骨干自交系，选育超甜糯玉米自交系是一大难题。
发明内容
技术问题
本发明的目的是为快速将隐性超甜基因导入骨干糯玉米自交系中提供一种方法，为培育优质、高抗、高产的超甜糯玉米杂交种打下基础。
技术方案
1）以紫色糯质玉米核心骨干自交系JS0582为母本，超甜玉米杂交种晶甜3号为父本，配制成三交种作为选育的基础材料。
2）以JS0582为母本，以三交种为父本进行回交，得到回交果穗。
3）回交籽粒采用自交+回交法选择：即播种任意留苗10株并编号，自交后得到自交果穗10个；同时以JS0582为母本，分别取10株的花粉为父本进行回交并编号，得到回交果穗10个，分穗脱粒。
如果某自交果穗上出现超甜与正常籽粒分离，则选留与之编号对应的回交果穗。
4）同3），继续采用自交+回交法进行回交5次。
5）选留的果穗种植后自交，选留其中白色超甜籽粒，即育成超甜糯型玉米自交系。
其中选留的白色超甜籽粒可以再自交2代后，选择农艺性状与自交系JS0582相近的穗行。
步骤3）中如果某自交果穗上出现超甜与正常籽粒分离，则选留与之编号对应的回交果穗，可以任选一个果穗用于下一步自交+回交法选择。
有益效果
本发明是基于现有核心骨干糯玉米自交系，且需要将隐性超甜基因快速转育到骨干糯玉米自交系中。由于使用的是核心骨干糯玉米自交系作为轮回亲本，选育成功的超甜糯玉米自交系配合力、抗病性、株型等与轮回亲本高度相似，可以不经过配合力测验而直接组配杂交种，提高育种效率。
本发明是转育的隐性胚乳突变基因，一般育种程序是先杂交再自交选择隐性个体的过程，本发明采用的是直接连续回交方法，可以缩短近一半的育种进程，提高了育种效率。
由于单隐性基因sh2回交时有50%的概率为杂合型（Sh2sh2），而1-（50%）10=1-0.0078125=0.9990，因此理论上，在回交过程中1个穗行只需要种植10株即有99.9%概率选择到至少1个带有杂合超甜基因型的果穗（图1）。
因此本发明使用的群体较小，理论上每个回交世代只需要种植10株即可保证有99.9%的概率选择出含有目标基因的单株，大大缩小了育种规模，节约人力、物力等费用。
由于自交果穗上的超甜籽粒表现为白色干脆皱缩，因此极易辨识。
此外，本发明经过扩展可以广泛应用于如su、bt1、bt2、sh1等单隐性基因的快速回交选育。
附图说明
图1：自交+回交选择法图示。
*说明任一单株自交果穗上籽粒出现甜与非甜的分离，则与之编号对应的回交果穗保留，任选其中1穗。例如，单株2的自交果穗上籽粒出现甜与非甜分离，则单株2的回交果穗保留。如果有较多的回交果穗保留，则任选其中1个即可。
图2：自交+回交选择法在超甜糯玉米自交系选育中的应用。
具体实施方法
核心骨干自交系JS0582（苏科花糯2008的父本，苏科花糯2008审定公告：国审玉2008028；郑子松，李纲，袁建华. 苏科花糯2008高效栽培技术. 2010, 吉林蔬菜, (2):2-9.），晶甜3号市售可得。
1）以紫色糯质玉米核心骨干自交系JS0582为母本，晶甜3号为父本，配制成三交种作为选育的基础材料。
2）以JS0582为母本，以三交种为父本进行回交，得到回交果穗，籽粒混脱。
3）回交混脱的籽粒种植1区（留苗10株并编号），自交后得到自交果穗10个；同时以JS0582为母本，分别取10株的花粉为父本进行回交并编号，得到回交果穗10个，分穗脱粒。
4）如果某自交果穗上出现甜与非甜籽粒分离，则选留与之对应的回交果穗，任选其中1个果穗。
5）同3）和4），继续采用自交+回交法进行回交5次。
6）选留的果穗种植后套袋自交，成熟后选留果穗上的白色超甜籽粒，即育成超甜糯型玉米自交系。
所育成的超甜糯型玉米自交系是成功将隐性超甜基因快速转育到骨干糯玉米自交系的结果。由于使用的是骨干糯玉米自交系作为轮回亲本，选育成功的超甜糯玉米自交系配合力、抗病性、株型等与轮回亲本高度相似，可以不经过配合力测验而直接组配杂交种，提高育种效率。
7）白色超甜籽粒再自交2代后，选择农艺性状与自交系JS0582相近的穗行，即遗传稳定的超甜糯型玉米自交系，定名为超甜糯型玉米自交系JS0681。该自交系可通过人工控制下自交或隔离区混交来繁殖原种。自交系JS0681的特征特性：该自交系在南京地区全生育期春播115天左右，幼苗第一叶鞘绿色，第一片真叶匙形，成株叶色浓绿，茎杆绿色，叶缘绿色，株型半紧凑，株高170厘米，穗位高66厘米，总叶片数17张，穗上部叶片为5片，雄穗分枝发达，花粉量大。雄花颖片基部绿色，颖壳绿色，花药绿色，雌穗花丝青绿色，果穗短筒型，穗长15~17厘米，穗行数16~18行，行粒数22粒左右。籽粒白色皱缩，穗轴白色。
Claims (1)
1. 一种超甜糯玉米自交系的快速回交选育方法，其特征在于以下7个步骤：
1）以紫色糯质玉米骨干自交系JS0582为母本，超甜玉米杂交种晶甜3号为父本，配制成三交种作为选育的基础材料;
2）以JS0582为母本，以三交种为父本进行回交，得到回交果穗;
3）回交籽粒采用自交+回交法选择：
即回交果穗籽粒播种后任意留苗10株并编号，自交后得到自交果穗10个；
同时以JS0582为母本，分别取上述编号的10株的花粉为父本进行回交并编号，得到回交果穗10个，分穗脱粒；
如果某自交果穗上出现超甜与正常籽粒分离，则选留与之编号对应的回交果穗；
4）同3），继续采用自交+回交法进行回交5次；
5）选留的回交果穗播种后套袋自交选留白色超甜籽粒，再自交2代，选择农艺性状与自交系JS0582相近的穗行，即为所育成的超甜糯型玉米自交系。
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