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        玉米三系在云南中海拔地區(qū)一年兩季選育技術(shù)(1)

        2010-02-09 11:03:44李光宗
        種子科技 2010年8期

        李光宗

        (牟定縣老科協(xié),云南牟定 675500)

        玉米雄性不育系的利用是玉米雜種優(yōu)勢利用的新突破。利用雄性不育系繁殖種子和配制雜交種,可以省去人工去雄的大量勞力,降低了生產(chǎn)成本;可以減少串粉混雜,保證種子質(zhì)量,提高種子純度,雜種優(yōu)勢強(qiáng)。玉米雄性不育系與玉米自交系有緊密的關(guān)系,沒有自交系的選育也就沒有玉米雄性不育系的選育。要育出好的玉米雄性不育系,就必須先選育出好的玉米自交系。

        1 玉米自交系在云南中海拔地區(qū)的一年兩季選育技術(shù)

        1.1 確定育種目標(biāo)

        糧食類的雜交玉米品種應(yīng)抗大小斑病、銹病、穗粒腐病等,還要耐旱、穗大、粒多、高產(chǎn),生育期110~125天,株高240~260cm,畝產(chǎn)在700~900kg。其自交系也應(yīng)抗大小斑病、銹病、穗粒腐病等,株高在160~200cm。自交系及玉米三系選育的中海拔地區(qū)是指海拔1500~1800m的地區(qū),不是指大田玉米播種的地區(qū);而且秋季的平均氣溫必須在10℃以上,有利于自交系的果穗灌漿成熟。

        1.2 育種地點的選擇

        選擇有灌溉條件并有圍墻等防盜設(shè)施的5畝左右平地。選擇適當(dāng)?shù)挠N地點是選育好玉米自交系和玉米三系的關(guān)鍵。選擇好的地點除建房、修路等的情況外不要隨意更換,要與地主人訂立5年左右的租賃合同。

        1.3 育種材料來源

        育種材料可以從現(xiàn)有引進(jìn)的試驗、示范、推廣的玉米雜交種和當(dāng)?shù)胤N植的地方品種中選擇單株獲得。

        1.4 播種期(指在一年兩季)

        第一季播種期的早遲直接影響著第二季播種選育的成敗。本人多年的經(jīng)驗,第一季育種材料的播種期應(yīng)在2月上中旬為宜,5月中下旬至6月初套袋授粉完畢,7月初成熟后分品系分單穗采收;第二季于7月中旬至7月下旬播種,9月中下旬至10月初套袋授粉完畢,當(dāng)年11月下旬至12月上旬成熟并采收。第一季育種材料進(jìn)行泡種催芽后播種,可以提早5天出苗。第二季將上系套袋自交選種材料分品種單穗脫粒,曬10天后播種。

        1.5 施肥、播種、覆膜

        地塊深翻碎垡后按規(guī)格理好種植溝,高埂低墑。每畝用10kg復(fù)合肥加5kg尿素均勻撒施于溝底,用板鋤把肥與土拌勻并澆水,然后撒施辛硫磷等農(nóng)藥防治地下害蟲。再按材料編號分穗播種成穗行,進(jìn)行蓋土蓋細(xì)碎農(nóng)肥,再澆水噴施玉米專用除草劑后覆膜。出苗后3片葉時破膜放苗。5片葉時畝用尿素5kg兌水澆施為苗肥。到拔節(jié)期可以結(jié)合灌水每畝用30kg尿素兌水澆施或撒施后灌水。每畝留苗5000株左右,寬窄行種植,大行寬80cm,窄行寬35cm,株距8~10cm。

        云南中海拔地區(qū) (1500~1800m)春季干旱少雨,氣溫低,影響著玉米的生長發(fā)育及開花授粉成熟。覆膜可以減少地下水分的蒸發(fā),還能保墑、增溫,促進(jìn)根系和葉片生長,使玉米植株提早抽穗開花,因此,必須進(jìn)行覆膜。溝深12~15cm,溝理成U字形,便于施肥、播種、灌水。播種、蓋土、蓋肥、澆水后,溝兩邊及中間用板鋤拍平,防止土尖刺穿薄膜。再在雙溝兩邊理出覆膜小溝,噴施防草劑后覆膜,邊覆膜邊用細(xì)土壓實。高埂低墑的好處是灌水、降雨時能將水流進(jìn)種植溝內(nèi)。出苗破膜放苗后用細(xì)土壓膜封口,防止水分蒸發(fā)。根據(jù)苗情、旱情及時灌水施肥。

        1.6 防除雜草

        雜草是玉米生長的大敵。春節(jié)、秋季由于覆膜后保溫好,玉米生長的同時黃花草、禾本科雜草也容易生長,與玉米苗爭水爭肥。使用化學(xué)除草劑能有效防除雜草,播種蓋土蓋肥后用玉米除草劑兌水噴霧后再蓋膜。兩季播種同樣如此。如遇玉米抽穗開花前雜草多,可以撕掉薄膜鏟除雜草,與鏟壅追肥同時進(jìn)行。

        1.7 防治蟲害

        玉米從播種到成熟前都會遇到不同程度的病蟲危害,但玉米自交系的選育、測配、實驗只防治害蟲不防病。從播種后到苗期主要是金龜子幼蟲、金針蟲、地老虎、捏地甲、黃螞蟻、蟋蟀等地下害蟲,營養(yǎng)生長期到抽穗開花灌漿成熟期間有玉米螟、蚜蟲、黏蟲等害蟲危害。隨時檢查、適時防治、減少危害,保證全苗,增加單株選擇幾率和落選植株的產(chǎn)量。在播種前用辛硫磷或甲敵粉拌細(xì)土撒施于種植溝內(nèi),能有效防治地下害蟲。出苗后到灌漿后期用砍殺、馬殺、吡蟲啉等農(nóng)藥兌水噴霧防治玉米螟、蚜蟲、黏蟲等害蟲。特別是玉米螟,在一年兩季的玉米播種中能發(fā)生三代的危害,第一代在4月上旬,第二代在6月下旬,第三代在9月下旬。必須根據(jù)發(fā)生時期隨時檢查,適時防治。蚜蟲、黏蟲等害蟲在一年兩季的玉米選育種植中都能發(fā)生危害,也應(yīng)隨時檢查,適時防治。

        1.8 自交植株的選擇與套袋授粉技術(shù)

        玉米自交系是配制雜交種的親本,選育出優(yōu)良的自交系是育成高產(chǎn)雜交種的基礎(chǔ)。玉米是天然異花授粉作物,每株玉米果穗上所結(jié)的籽粒都是一個雜合體,遺傳性復(fù)雜而很不穩(wěn)定,性狀優(yōu)劣都有。為了獲得某種有利用價值的經(jīng)濟(jì)特性(包括植株、果穗、籽粒、品質(zhì)、抗性、生長期等)和充分發(fā)揮玉米的雜種優(yōu)勢,必須采用自交的方法對其所選材料進(jìn)行純化。因此,必須用人工套袋等方法用同一植株的雌雄花授粉自交,通過四五代的自交分離,選擇具有優(yōu)良性狀、遺傳性相對穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)。分離培育自交系一般有選擇原始材料、自交選留和配制雜交種三個步驟。

        1.8.1 原始材料的選擇

        原始材料一是選用優(yōu)良的地方品種進(jìn)行分離培育的自交系叫一環(huán)系;二是選用各類雜交種進(jìn)行分離培育的自交系叫二環(huán)系。無論選用哪一類型的基本材料,都要選用抗病性強(qiáng)、生長健壯、豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣、穗大無蟲害的品種的單株(穗)進(jìn)行分離,才能選育出配合力高的自交系。

        選用基礎(chǔ)材料的數(shù)目應(yīng)根據(jù)人力、物力和實驗基地的面積來決定,開始搞以15個左右較為適當(dāng)。

        1.8.2 自交和選留技術(shù)

        分離自交系一般采用人工套袋授粉辦法,每代自交選留,連續(xù)四五代。

        第一年兩季種植:

        第一季將選定的每個基本材料果穗,分別種在一個小區(qū)內(nèi)。一般每個果穗種植60~100株,用地方品種作基本材料的酌情多種一些,用單交種作基本材料的酌情少一些。在抽雄花前進(jìn)行觀察,選擇抗力強(qiáng)、抗蟲、生長健壯、株間差異大的植株30株(單交種選10多株)進(jìn)行自交。掌握好適當(dāng)時間嚴(yán)格操作。用牛皮紙袋或硫酸紙袋、玻璃紙袋先套將要吐絲的雌穗,在袋口別穩(wěn)回形針。3~4天吐絲后雄花開始散粉,用大的牛皮紙袋或硫酸紙袋等套好雄穗(套袋前,搖抖掉昆蟲、風(fēng)吹落到雄穗、葉片上的雜花粉),折好袋口,別穩(wěn)回形針。第二天采粉授粉。授粉前先搖抖掉套袋株兩邊的其他株的花粉,以免引起串粉。再用浸過酒精的棉球?qū)﹄p手和剪刀仔細(xì)消毒,殺死粘在其上的花粉。拿掉雌穗紙袋,用剪刀剪去過長的花絲,留下4~5cm,很快將采到的同株花粉抖落在花絲上,迅速套上紙袋,在袋口別穩(wěn)回形針,并拴上寫好品名、自交符號、日期的塑料標(biāo)簽。自交果穗授粉7天后果穗伸長變粗,檢查松開紙袋,再別穩(wěn)回形針。套袋20天后花絲完全萎蔫,拿掉紙袋。第一季30天左右已成熟(第二季55天左右成熟),鑒定收獲自交果穗,將倒伏、蟲害、病害的株穗都淘汰。先收果穗,再取下標(biāo)簽別穩(wěn)于果穗苞葉內(nèi)。收回后把果穗剝?nèi)グ~,把標(biāo)簽栓于果穗上,邊剝邊檢查,把那些畸形、粒色混雜,有蟲害的穗淘汰,每個基本材料自交(So)果穗選留最多不超過15穗,同時以果穗為單位分別編號記載曬3~4天。

        第二季將上季中選的自交(So)果穗分別脫粒,裝入小尼龍袋,標(biāo)簽同時放入,曬10天打破種子休眠。把果穗分品系播種成穗行。每個穗行定苗40~60株,長成的植株為自交一代(S1)植株。出現(xiàn)白化苗、畸形和生長勢差的穗行都淘汰。S1植株會出現(xiàn)許多分離現(xiàn)象,抓住這一關(guān)鍵時期認(rèn)真觀察選擇,繼續(xù)進(jìn)行套袋自交,每個穗行自交不超過20株,最后選留五六穗。選擇標(biāo)準(zhǔn)是高抗大小斑病、銹病,抗倒伏,果穗特長、特粗,穗行數(shù)穗粒數(shù)多、籽粒行路整齊、粒大或千粒重特高,抗旱特強(qiáng);同時要結(jié)合田間觀察資料,注意選擇生長正常的粗壯矮稈植株,雄株花粉量大或雌穗苞葉較長的植株,雌雄花期相近或者抽絲快、散粉延續(xù)時間長的植株,雙穗性強(qiáng)、雙穗同時抽絲的植株,生育期短或后期灌漿成熟快的植株,葉片上沖、葉片短或較窄長以及葉片排列上疏下密的材料等;對于某些有特殊性狀的自交植株,如株型緊湊、莖稈紫色、雄穗頸部短、牛角穗等也要注意選擇。但是,一個優(yōu)良的自交系不可能具備所有有益性狀,因此每個植株只要具有一兩個顯著特征特性就要繼續(xù)進(jìn)行自交使它固定下來,而對表現(xiàn)不好、不符合育種要求的要大刀闊斧地淘汰,不能勉強(qiáng)選留,以免造成難以取舍的被動局面。在收獲前要進(jìn)行嚴(yán)格的田間株選,將中選的自交一代(S1)果穗繼續(xù)編號、記載、保存,晾曬5天左右分別脫粒,連標(biāo)簽一起裝入小尼龍袋進(jìn)行晾干保管,防止谷蛾、米象等害蟲危害。

        第二年兩季種植:第一季的播種日期與第一年的基本相同。將上代中選的自交果穗(S1)5~6穗仍種成穗行。開花前按上代選擇的標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)自交選留。一般選留5~6株,收獲前選優(yōu)去劣,從中選擇較好的2~3穗即自交第一代(S1)果穗。

        第二季將上季自交選留的第二代S2果穗,每個品系2~3穗,仍種成穗行,自交4~5株,選留1~2株即可。如此一年兩季,繼續(xù)自交選留一二年。到第四、第五代的選株自交,在苗色、葉型、株型、株高、穗位高、花藥色、花絲色、穗型、軸色、粒型、粒色和生育期等性狀整齊一致時,就成為一個自交系。

        由于自交結(jié)果,從一個基本株可以分離出幾種性狀品系,從自交二代起分離出的不同株系,它們彼此之間叫“姊妹系”。姊妹系不能選留過多,因它們之間只是性狀上的不同,而配合力則無多大差異,選擇過多易造成負(fù)擔(dān)。1.8.3 自交系配合力的測定

        對一個優(yōu)良自交系來說,除具有高度抗病、產(chǎn)籽量高和某些有益性狀外,更重要的是要具有高配能力,利用某些性狀都好的兩個自交系雜交,不會產(chǎn)生高產(chǎn)的雜交組合。因此,要獲得一個優(yōu)良自交系,除每季在田間目測外部性狀優(yōu)劣外,還要測定它的配合力。配合力是指某一個自交系同另外一個親本雜交后產(chǎn)生的雜交種(測交種)所表現(xiàn)產(chǎn)量的能力。測交種產(chǎn)量的高低,即是自交系本身配合力的高低。自交系配合力可分為一般配合力和特殊配合力。

        自交系配合力的測定分為早代測定和晚代測定。早代測定是自交到第二代至第三代(S2-S3)進(jìn)行測定,不但減輕了工作量,而且還有助于提早自交系的利用。晚代測定是用幾個骨干自交系測定其特殊配合力。

        一般配合力的測定用一個品種或雜交種作測驗種進(jìn)行早代測定。用測驗種作父本,被測材料作母本,一邊自交一邊袋測交,并編號種植測交種試驗鑒定產(chǎn)量結(jié)果,鑒定其產(chǎn)量高低,確定配合力的高低,對配合力低的自交系即可淘汰。

        選擇抗病性強(qiáng)、配合力高、親緣關(guān)系遠(yuǎn)、不同類型的綜合性狀好的、產(chǎn)籽量高、生育期相近的親本進(jìn)行配制雜交種。

        為縮短育種年限,加速選育出優(yōu)良雜交種,許多育種單位,根據(jù)育種目標(biāo)和實際工作經(jīng)驗,在測定配合力的同時,用測、配結(jié)合法。方法是用骨干自交系3~5個作測驗種或用單種作測驗種,分別與被測定的各個自交系進(jìn)行雜交,將一般配合力和特殊配合力一次測定。兩個目的一個過程,既測定了自交系的配合力,又配了雜交組合。

        (未完待續(xù))

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