[发明专利]一种利用大刍草特异耐涝性状选育耐涝玉米新材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物育种技术领域，尤其是一种利用大刍草特异耐涝性状选育耐涝玉米新材料的方法。

背景技术

全球变暖导致水涝、干旱频发。由于水涝与干旱导致全世界作物的减产在逐年上升，频发的涝害造成的经济损失仅次于旱灾，除暴雨、洪水频发引起的涝灾外，世界上水分过多的土壤约占12%，这些过多水分的土壤更容易频发作物涝害。

作物涝害一般有湿害和涝害两层含义。湿害是指土壤过湿、水分处于饱和状态，土壤含水量超过土壤最大持水量，根系生长在沼泽化的泥浆中；涝害是指地面积水、淹没了作物的全部和一部分的状况下对植物的危害。事实上湿害和涝害在造成植物根际物理化学变化方面无实质差异，植物在水涝土壤中延长期限生长，表现出气孔关闭，生长叶面积减小，萎黄，根生长减慢，无氧呼吸加速有毒物质的积累并最终导致根的损坏、死亡，进而最终导致植物死亡。热带和亚热带栽培种大多在营养阶段的早期、苗期和抽雄前期最易受水涝的影响。在玉米种植的季节里，正是涝害和干旱多发阶段，每年玉米明显的损失是由水涝导致的。

降低作物涝害的一般措施是通过开沟排水，改善作物生长环境，但是该法具有成本高、难以实施的缺点，加之涝渍逆境的可预测性差、持续时间长，这种作物防涝措施作用有限。面对日益频发的极端气候，农作物的发展迫切需要特异植物种质资源的发掘与利用。从作物本身、作物野生资源以及极端生物中发掘与转育这些耐涝、耐干旱的基因，利用这些基因资源提高作物自身的对抗环境恶化问题，研发培育突破性抗涝与耐旱的农作物新品种，是解决未来农作物生产与日益严峻的环境制约问题的根本途径。 

发明内容

本发明目的在于以玉米、大刍草为材料，在对玉米野生近缘种的耐涝性系统鉴定的基础上，筛选出耐涝大刍草种质资源，通过传统育种与现代生物技术相结合的方法，将耐涝基因转育到栽培玉米中。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

    　　一种利用大刍草特异耐涝性状选育耐涝玉米新材料的方法，包括如下步骤：   

A）.用大刍草作父本通过远缘杂交的方法给符合育种目标的玉米自交系授粉，获得杂种F1；

B）.将所获得杂种F1的花粉授于剪短苞叶和花丝的玉米自交系上，收获回交后代BC₁F₁；

C）.以株距10厘米，行距10厘米单株种植BC₁F₁籽粒，在三叶一心期进行14天水淹处理，淹水深度为土表以上3厘米；

D）.淹水12-14天，于正午温度较高时，去除发生叶萎蔫和叶干枯个体，淹水时间到后，排尽土壤表面淹水，待植株恢复一周后移栽入大田；

E）.对植株进行单株挂牌，待植株抽雄后，仅选取玉米型植株的进行自交，并用该花粉授于轮回亲本自交系上，获得BC₂F₁和BC₁F₂；

F）.按步骤C）、D）、E）继续种植，鉴定BC₂F₁和BC₁F₂，收获BC₃F₁、BC₂F₂和BC₁F₃；

G）.重复按步骤C）、D）、E）继续种植，鉴定出BC₃F₁、BC₂F₂和和BC₁F₃，其中个体性状与原自交系相同或相似者即为转育获得抗涝玉米新品系，若性状差异较大，可再进行BC₃F₁、BC₂F₂和BC₁F₃的种植和鉴定，至到获得稳定的其它纯系。

大刍草选自繁茂亚属、繁茂玉米种（2n=20)、多年生类玉米种( 2n=40)、二倍体多年生类玉米种(2n=20)、尼加拉瓜玉米种(2n=20)、玉蜀黍亚属、栽培玉米亚种(2n=20)、墨西哥玉米亚种(2n=20)、小颖玉米亚种(2n=20)、韦韦特南戈亚种(2n=20)中的一种。

玉米型植株为由性状上与玉米相同或相近、无分蘖、雄穗分枝较野生型少、短，雌穗行数多于野生型，雌穗个数介于1～3个，籽粒外无外壳包被的植株。