一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法

本发明涉及到作物育种，具体涉及一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法。背景技术：1、现代作物育种可以追溯到19世纪，系谱法选择开启了从单株选择到家系选择的转变，显著提升了作物的遗传增益。全基因组预测等新方法的发展为作物高效选择开辟了新的道路，一年生作物大量的选育带来了高度的遗传进展，这种选育对作物产量的贡献达到了50%-75%。然而这种进步也使农民和育种家面临越来越严重的作物遗传多样性的丧失，这可能在非生物和生物胁迫地区造成作物产量的不稳定，并最终可能延缓作物育种中遗传增益的进一步增加。此外，在缺乏多样性维持的特定限制下，基因组选择（gs）等方法选择高度相关的优异个体，也加速了作物遗传多样性的丧失。遗传多样性是育种项目向新的选育目标发展的重要保障，维持适当的遗传多样性对于品种选育很关键。2、维持作物育种的高效率，必须采取适当的策略拓宽种质多样性。该策略必须：i）确定相关供体，即携带尚未或不存在于育种种群中有利基因的个体，以及ii）将这些基因纳入优异种群中。作物育种中多样性种质的来源可依据其利用程度进行分类，外来种质的“优异性”和“环境适应性”主要因素影响了利用程度。发掘利用热带、亚热带玉米种质丰富的遗传多样性，拓宽玉米遗传改良和杂种优势利用的种质基础，己成为国内外玉米育种者的共识。热带和亚热带种质一般具有不同于温带玉米种质的遗传变异，如对病虫害有较强的抗性，根系发达，茎秆强韧，抗倒伏、耐贫瘠性和耐旱性较强，与温带种质的遗传差异较大，其杂交组合表现出较高的杂种优势。尽管热带、亚热带玉米种质资源在生产和育种中意义重大，但是这些资源的利用仍然存在着一些问题，主要表现在：（1）光敏反应；（2）缺少被鉴定、改良的热带、亚热带种质的性状信息；（3）热带、亚热带种质导入温带种质的比例问题。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，旨在解决上述背景技术中存在的问题。2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：3、一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其关键在于，包括如下步骤：4、步骤1、将热带种质在低纬度地区进行基因型和多点表型的精准鉴定和评价，获得携带有利目的基因的初始预选热带种质；5、步骤2、选择多个桥接地点，并按照纬度从低到高的顺序进行多轮次杂交形成前育种桥接群体，并从每一轮次形成的前育种桥接群体中筛选出新的中间预选热带种质，直至获得目标育种地的最终预选热带种质，其中，第一轮次杂交的亲本为所述初始预选热带种质和初始预选温带种质，其余轮次杂交的亲本为上一轮次获得的中间预选热带种质和基于该中间预选热带种质筛选出的中间预选温带种质；6、步骤3、将最终预选热带种质基于基因型在目标育种地进行多生态区表型评估，选取预选优异桥接群体与温带种质进行种质群体改良，并筛选出改良后的优异种质进一步用于品种的选育。7、进一步的，步骤1中所述热带种质包括：热带低地玉米种质、热带中海拔玉米种质、亚热带玉米种质、热带低地大豆种质、热带中海拔大豆种质、亚热带大豆种质。8、进一步的，步骤1中热带种质在低纬度地区进行基因型和多点表型的精准鉴定和评价包括如下步骤：9、将热带种质进行育种芯片的基因型鉴定；10、将热带种质在低纬度地区多个试验点种植，并在当地生态区进行表型鉴定；11、综合温带种质需要改良的目标性状和热带种质基因型遗传背景多样性需求，确定含有目标性状的优异基因的初始预选热带种质。12、进一步的，步骤2中所述初始预选温带种质的获取步骤如下：13、基于前期积累基因型和表型数据为训练群体，全基因组预测预选热带种质与温带种质产生的所有杂交种后代的综合育种值，选取排名靠前对应的温带种质作为初始预选温带种质；14、所述中间预选温带种质的获取步骤如下：15、将每一轮次筛选出的中间预选热带种质与温带种质进行杂交；16、对所得的所有杂交种进行全基因组预测；17、选择综合育种值排名靠前的温带种质作为中间预选温带种质。18、进一步的，所述温带种质包括：保护期内的优良温带自交系、保护期内的温带优良杂交种、温带区主推杂交种、温带主推亲本自交系、各桥接地点的当地优异种质。19、进一步的，所述当地优异种质包括：当地品种保护的优良自交系作物品种、当地优良杂交种的亲本自交系作物品种、当地主推的作物品种。20、进一步的，步骤2中所述中间预选热带种质的获取过程为：21、将每一轮次杂交形成的前育种桥接群体，在各个桥接地点当地进行多点表型和基因型鉴定筛选，筛选出综合目标性状优异和遗传背景丰富的杂交种作为新的中间预选热带种质并进入下一轮次杂交。22、进一步的，步骤2中，获得目标育种地的最终预选热带种质的杂交轮次不少于四轮。23、进一步的，步骤2中，第一轮次杂交时，母本为初始预选热带种质，父本为初始预选温带种质；其余轮次杂交时，母本为上一轮次获得的中间预选热带种质，父本为基于上一轮次获得的中间预选热带种质而筛选出的中间预选温带种质。24、进一步的，步骤2中每一轮次杂交时，母本30-50个，父本30-50个，杂交的规模为500-600个，每一轮筛选出的中间预选热带种质规模为80-100个。25、本发明的显著效果是：26、1、本发明在前育种桥接群体跨纬度阶段克服了热带种质光周期和有利基因的连锁，高纬度直接选择造成有利基因和遗传背景多样性被淘汰的问题。27、2、本发明通过跨纬度的温和杂交驯化和选择过程，最大程度保留了热带种质的有利基因，进而将热带种质丰富的遗传背景导入到温带改良群体中，在育种规划中可以有效的提高群体的遗传多样性，对推进作物群体改良增加遗传增益提供了一种高效的育种方法。技术特征：1.一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤1中所述热带种质包括：热带低地玉米种质、热带中海拔玉米种质、亚热带玉米种质、热带低地大豆种质、热带中海拔大豆种质、亚热带大豆种质。3.根据权利要求1所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤1中热带种质在低纬度地区进行基因型和多点表型的精准鉴定和评价包括如下步骤：4.根据权利要求1所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤2中所述初始预选温带种质的获取步骤如下：5.根据权利要求4所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，所述温带种质包括：保护期内的优良温带自交系、保护期内的温带优良杂交种、温带区主推杂交种、温带主推亲本自交系、各桥接地点的当地优异种质。6.根据权利要求5所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，所述当地优异种质包括：当地品种保护的优良自交系作物品种、当地优良杂交种的亲本自交系作物品种、当地主推的作物品种。7.根据权利要求4所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤2中所述中间预选热带种质的获取过程为：8.根据权利要求1所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤2中，获得目标育种地的最终预选热带种质的杂交轮次不少于四轮。9.根据权利要求1-8任一项所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤2中，第一轮次杂交时，母本为初始预选热带种质，父本为初始预选温带种质；其余轮次杂交时，母本为上一轮次获得的中间预选热带种质，父本为基于上一轮次获得的中间预选热带种质而筛选出的中间预选温带种质。10.根据权利要求9所述的热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，其特征在于，步骤2中每一轮次杂交时，母本30-50个，父本30-50个，杂交的规模为500-600个，每一轮筛选出的中间预选热带种质规模为80-100个。技术总结本发明公开了一种热带种质跨纬度导入温带种质的前育种方法，包括步骤：获取初始预选热带种质；选择多个桥接地点，并按照纬度从低到高的顺序进行多轮次杂交形成前育种桥接群体，并从每一轮次形成的前育种桥接群体中筛选出新的中间预选热带种质，直至获得目标育种地的最终预选热带种质；将最终预选热带种质基于基因型在目标育种地进行多生态区表型评估，选取预选优异桥接群体与温带种质进行种质群体改良，并筛选出改良后的优异种质进一步用于品种的选育。最大程度保留了热带种质的有利基因，进而将热带种质丰富的遗传背景导入到温带改良群体中，在育种规划中可以有效的提高群体的遗传多样性。技术研发人员：桑志勤,张占琴,陈树宾,陆晏天,丁永福,徐灿,张力,夏春兰受保护的技术使用者：新疆农垦科学院技术研发日：技术公布日：2024/3/27