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        淺析玉米雜交育種的選育及應(yīng)用技術(shù)

        2016-10-19 14:11:20薛夢陽
        中國科技博覽 2016年19期
        關(guān)鍵詞:選育

        薛夢陽

        [摘 要]玉米雜交種選育是科技創(chuàng)新, 玉米雜交種推廣則是技術(shù)創(chuàng)新。品種的不斷改良與培育是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵, 品種的推廣則是育種成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的橋梁。新品種要在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用,即從育種試驗(yàn)田走向大田, 還要經(jīng)過一系列技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)傳播的過程。新品種通過一系列的技術(shù)傳播過程, 為農(nóng)民所掌握和應(yīng)用,才能在生產(chǎn)上發(fā)揮增產(chǎn)作用。因此 應(yīng)在早期對育成品種進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)鑒定,保證新品種應(yīng)用于生產(chǎn)有穩(wěn)定的可靠性?,F(xiàn)針對當(dāng)前多數(shù)玉米品種難以抵御多變的不利氣候因素,出現(xiàn)大面積減產(chǎn)的問題,介紹耐密、抗病、耐旱玉米自交系的選擇以及雜交育種技術(shù),以提高玉米品種的抗逆性。

        [關(guān)鍵詞]玉米 雜交育種 選育

        中圖分類號:S5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)19-0203-01

        玉米是我國第一大農(nóng)作物,發(fā)展玉米生產(chǎn)對增加糧食產(chǎn)量、保障糧食安全等方面具有重要作用。 近年來,由于鄭單 958、先玉 335 等一批優(yōu)良玉米品種的推廣應(yīng)用,使我國黃淮海、東華北玉米主產(chǎn)區(qū)玉米產(chǎn)量得到穩(wěn)定增長。 但是,作為玉米主產(chǎn)區(qū)的我國西南區(qū),由于生態(tài)特殊,玉米多種植在山地丘陵、旱坡地,種植方式多為間套作種植,品種選擇上需要適應(yīng)該區(qū)生態(tài)特點(diǎn)和生產(chǎn)條件的優(yōu)良雜交種來進(jìn)行推廣應(yīng)用。近幾年隨著氣候的變化,玉米生產(chǎn)受到了嚴(yán)重的影響。如:2009年黑龍江大部地區(qū)降水不均、旱澇交替。全省農(nóng)作物受旱面積147.5萬hm2,其中重旱面積40.4萬hm2。玉米生長季節(jié)不良?xì)夂蝾l繁發(fā)生,多數(shù)品種難以應(yīng)對氣候環(huán)境的變化表現(xiàn)出產(chǎn)量年季波動較大,反映出這些品種對氣候環(huán)境的敏感和抵御生態(tài)逆境的能力較差。為了應(yīng)對黑龍江省復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境取得玉米高產(chǎn),必須加強(qiáng)玉米抗逆性育種。針對不同的生態(tài)區(qū)選育抗旱、耐瘠、抗病、優(yōu)質(zhì)的玉米雜交種早已成為玉米育種者的共識,土壤貧瘠是當(dāng)前貴州乃至整個西南山區(qū)玉米產(chǎn)量的重要制約因素之一。近90%的土地分布在丘陵山區(qū)和高原,而河谷平原和山間平地僅占5%,種植業(yè)垂直分布十分明顯;耕作粗放,投入較少,導(dǎo)致大面積玉米生產(chǎn)產(chǎn)量始終處于中下水平。因此,抗旱、耐瘠、抗病、廣適和品質(zhì)優(yōu)良等成了西南山區(qū)玉米雜交種的育種方向與目標(biāo)。

        1.雜交系的選擇

        1.1 耐密品種雜交種的選育

        耐密玉米雜交種組合模式主要有:耐密玉米自交系×耐密玉米自交系;耐密玉米自交系×玉米自交系;玉米自交系×耐密玉米自交系。要選擇具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀,株型緊湊或半緊湊,中稈或中矮稈,幼苗早發(fā)性強(qiáng),果穗結(jié)實(shí)好,子粒飽滿,花粉充足,花絲生命力強(qiáng),雌雄花期協(xié)調(diào),生育期適宜,具有較強(qiáng)抗逆性和適應(yīng)性的雜交種。

        1.2 抗病品種雜交育種選育

        抗病育種仍然大都是針對?;钥剐赃M(jìn)行的。一般說來,專化性抗性大都為主基因控制的顯性遺傳,抗病對感病是顯性。但也有某些親本的抗病性是隱性遺傳的。所以F1感病,F(xiàn)2也可能分離出抗病植株。因此,在F1代不能只憑抗病性淘汰。一般F2~F4為集團(tuán)種植,到F5進(jìn)行株系選育,從F6開始進(jìn)行抗性鑒定,直到育成新品種。在選育出有抗性的雜交種之后,要做抗病性鑒定,主要通過大田自然發(fā)病鑒定、大田誘發(fā)發(fā)病鑒定、直接人工鑒定的方法調(diào)查它的發(fā)病率,確定它的抗病性。這樣經(jīng)過鑒定具有抗性的雜交種就可以在生產(chǎn)上應(yīng)用和推廣了。

        1.3 抗旱品種雜交種的選育

        玉米抗旱性是數(shù)量遺傳,受微效多基因控制,而對于數(shù)量性狀提高最有效的方法就是輪回選擇法。迄今為止CIMMYT采用輪回選擇的方法在玉米抗旱育種方面成效卓著,在玉米抗旱育種方面已經(jīng)取得了每年100kg/hm2的選擇增益。輪回選擇的基本程序通過在原始群體中選株產(chǎn)生后代,對后代進(jìn)行鑒定,再用優(yōu)良的后代重組形成新的群體以提高群體的平均表現(xiàn),然后可以利用系譜法對新的群體選擇自交系,獲得更高配合力雜交種。

        2.特征特性

        育成系具有較高的一般配合力和特殊配合力是組配高產(chǎn)玉米雜交種的保證一個較為特殊的情況是,鮮食用玉米的種植收益是以有效果穗數(shù)計(jì)算的,有時子粒產(chǎn)量的不顯著增減對種植者的收益并不產(chǎn)生太大的影響。而且,玉米以子粒硬粒型、半硬粒型品種的商品品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)為佳,而雙親均為硬粒型、半硬粒型時,往往會限制育成雜交種的高產(chǎn)潛力。雜交品種生長前期較耐旱,中后期耐澇性強(qiáng),莖稈堅(jiān)韌,根系發(fā)達(dá),抗倒伏能力強(qiáng),活稈成熟,灌漿、脫水速度快,收獲時子粒含水量低,不易霉變,符合國家糧飼兼用型高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種標(biāo)準(zhǔn)。雜交玉米具有廣泛的適應(yīng)性,特別是金單999,分別于2005年、2007年和2010年通過審定和引種認(rèn)定,具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性??共⌒苑矫?,QB48配制的組合對主要病蟲害的抗性均比較好,除金玉5號高感絲黑穗病、煌單008高感莖腐病外,其余組合對大斑病、小斑病、紋枯病和絲黑穗病表現(xiàn)為中抗或抗。在耐瘠性方面,2013年冬對QB48配制組合進(jìn)行耐瘠性研究結(jié)果表明,在不施肥的情況下,所配組合的性狀指標(biāo)除金單999的禿尖變化較大,表現(xiàn)為高敏外,其余性狀均表現(xiàn)為高耐。

        3.推廣應(yīng)用

        雜種后代的遺傳性要經(jīng)過一定的世代才能逐步穩(wěn)定,這是雜種性狀遺傳的客觀規(guī)律。一些尚未穩(wěn)定而過早升級的材料,常常因繼續(xù)分離而終被淘汰,為了解決這個矛盾,在一年之內(nèi)種植若干代以加速世代進(jìn)程是行之有效的方法。在利用溫室、異地、或異常季節(jié)增加世代時,應(yīng)用系譜法常因不利于農(nóng)藝性狀的選擇而使工作受到一定限制。如果應(yīng)用回交育種法,則因在回交過程中各世代只需選擇具備目標(biāo)性狀的個體,與親本農(nóng)藝性狀選擇所受限制較小。應(yīng)用混合種植法,每株只留少量種子以保持較大的群體也是便于加速世代的一方法。安玉 2166 已通過陜西、湖南、貴州、重慶等地審定。2005年在海拔1000m左右的中、高山區(qū)采用地膜保護(hù)栽培及在四川省和黑龍江省等地試種,其產(chǎn)量和抗性均優(yōu)于當(dāng)?shù)貙φ掌贩N。安玉2166高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),蛋白質(zhì)含量高,容重高,適口性好,商品性佳,鮮物質(zhì)、干物質(zhì)、粗蛋白和粗纖維的產(chǎn)量高,這都是玉米青貯飼料的能量價值。陜西省畜牧醫(yī)局已篩選出適宜關(guān)中氣候和土壤條件的安玉2166作為專用青貯飼用玉米品種,各飼草專業(yè)合作社、規(guī)模奶牛場、養(yǎng)殖小區(qū)等都用其全面開展青貯工作。安玉2166作為一個高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、廣適和糧飼兼用型玉米新品種,具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

        4.結(jié)語

        在雜交品種的選育過程中,要協(xié)調(diào)玉米產(chǎn)量中群體與個體的關(guān)系,如耐密品種的育種是提高單位面積群體的產(chǎn)量,所以應(yīng)更注重群體的產(chǎn)量優(yōu)勢,而在干旱情況下,產(chǎn)量增加是由于株穗數(shù)和收獲指數(shù)的增加。因此,在干旱情況下選擇產(chǎn)量的同時還應(yīng)注意單株穗數(shù)、單株粒數(shù)、結(jié)實(shí)性和收獲指數(shù)等性狀的選擇。同時,要根據(jù)我省的地理?xiàng)l件和氣候條件有針對性地選育高產(chǎn)抗逆品種。廣泛吸取國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn),變“經(jīng)驗(yàn)”育種為“設(shè)計(jì)”育種。培育雜交玉米新品種來應(yīng)對當(dāng)今玉米生產(chǎn)復(fù)雜的不利因素,達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。育種程序的革新應(yīng)在注意提高田間試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,提高選擇效率的前提下進(jìn)行。并注意地力的培養(yǎng)、耕作、栽培管理技術(shù),以及提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)及鑒定方法的準(zhǔn)確性、可靠性,才能使選擇結(jié)果有效,提高育種工作效率才有確實(shí)的保證。

        參考文獻(xiàn)

        [1]吳景鋒.我國主要玉米雜交種種質(zhì)基礎(chǔ)評述[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1983(2):1-8.

        [2]榮廷昭等.西南生態(tài)區(qū)玉米育種[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.

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