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玉米三系在云南中海拔地区一年两季选育技术(1)

2010-02-09李光宗

种子科技 2010年8期
关键词:配合力杂交种自交系

李光宗

(牟定县老科协,云南牟定 675500)

玉米雄性不育系的利用是玉米杂种优势利用的新突破。利用雄性不育系繁殖种子和配制杂交种,可以省去人工去雄的大量劳力,降低了生产成本;可以减少串粉混杂,保证种子质量,提高种子纯度,杂种优势强。玉米雄性不育系与玉米自交系有紧密的关系,没有自交系的选育也就没有玉米雄性不育系的选育。要育出好的玉米雄性不育系,就必须先选育出好的玉米自交系。

1 玉米自交系在云南中海拔地区的一年两季选育技术

1.1 确定育种目标

粮食类的杂交玉米品种应抗大小斑病、锈病、穗粒腐病等,还要耐旱、穗大、粒多、高产,生育期110~125天,株高240~260cm,亩产在700~900kg。其自交系也应抗大小斑病、锈病、穗粒腐病等,株高在160~200cm。自交系及玉米三系选育的中海拔地区是指海拔1500~1800m的地区,不是指大田玉米播种的地区;而且秋季的平均气温必须在10℃以上,有利于自交系的果穗灌浆成熟。

1.2 育种地点的选择

选择有灌溉条件并有围墙等防盗设施的5亩左右平地。选择适当的育种地点是选育好玉米自交系和玉米三系的关键。选择好的地点除建房、修路等的情况外不要随意更换,要与地主人订立5年左右的租赁合同。

1.3 育种材料来源

育种材料可以从现有引进的试验、示范、推广的玉米杂交种和当地种植的地方品种中选择单株获得。

1.4 播种期(指在一年两季)

第一季播种期的早迟直接影响着第二季播种选育的成败。本人多年的经验,第一季育种材料的播种期应在2月上中旬为宜,5月中下旬至6月初套袋授粉完毕,7月初成熟后分品系分单穗采收;第二季于7月中旬至7月下旬播种,9月中下旬至10月初套袋授粉完毕,当年11月下旬至12月上旬成熟并采收。第一季育种材料进行泡种催芽后播种,可以提早5天出苗。第二季将上系套袋自交选种材料分品种单穗脱粒,晒10天后播种。

1.5 施肥、播种、覆膜

地块深翻碎垡后按规格理好种植沟,高埂低墒。每亩用10kg复合肥加5kg尿素均匀撒施于沟底,用板锄把肥与土拌匀并浇水,然后撒施辛硫磷等农药防治地下害虫。再按材料编号分穗播种成穗行,进行盖土盖细碎农肥,再浇水喷施玉米专用除草剂后覆膜。出苗后3片叶时破膜放苗。5片叶时亩用尿素5kg兑水浇施为苗肥。到拔节期可以结合灌水每亩用30kg尿素兑水浇施或撒施后灌水。每亩留苗5000株左右,宽窄行种植,大行宽80cm,窄行宽35cm,株距8~10cm。

云南中海拔地区 (1500~1800m)春季干旱少雨,气温低,影响着玉米的生长发育及开花授粉成熟。覆膜可以减少地下水分的蒸发,还能保墒、增温,促进根系和叶片生长,使玉米植株提早抽穗开花,因此,必须进行覆膜。沟深12~15cm,沟理成U字形,便于施肥、播种、灌水。播种、盖土、盖肥、浇水后,沟两边及中间用板锄拍平,防止土尖刺穿薄膜。再在双沟两边理出覆膜小沟,喷施防草剂后覆膜,边覆膜边用细土压实。高埂低墒的好处是灌水、降雨时能将水流进种植沟内。出苗破膜放苗后用细土压膜封口,防止水分蒸发。根据苗情、旱情及时灌水施肥。

1.6 防除杂草

杂草是玉米生长的大敌。春节、秋季由于覆膜后保温好,玉米生长的同时黄花草、禾本科杂草也容易生长,与玉米苗争水争肥。使用化学除草剂能有效防除杂草,播种盖土盖肥后用玉米除草剂兑水喷雾后再盖膜。两季播种同样如此。如遇玉米抽穗开花前杂草多,可以撕掉薄膜铲除杂草,与铲壅追肥同时进行。

1.7 防治虫害

玉米从播种到成熟前都会遇到不同程度的病虫危害,但玉米自交系的选育、测配、实验只防治害虫不防病。从播种后到苗期主要是金龟子幼虫、金针虫、地老虎、捏地甲、黄蚂蚁、蟋蟀等地下害虫,营养生长期到抽穗开花灌浆成熟期间有玉米螟、蚜虫、黏虫等害虫危害。随时检查、适时防治、减少危害,保证全苗,增加单株选择几率和落选植株的产量。在播种前用辛硫磷或甲敌粉拌细土撒施于种植沟内,能有效防治地下害虫。出苗后到灌浆后期用砍杀、马杀、吡虫啉等农药兑水喷雾防治玉米螟、蚜虫、黏虫等害虫。特别是玉米螟,在一年两季的玉米播种中能发生三代的危害,第一代在4月上旬,第二代在6月下旬,第三代在9月下旬。必须根据发生时期随时检查,适时防治。蚜虫、黏虫等害虫在一年两季的玉米选育种植中都能发生危害,也应随时检查,适时防治。

1.8 自交植株的选择与套袋授粉技术

玉米自交系是配制杂交种的亲本,选育出优良的自交系是育成高产杂交种的基础。玉米是天然异花授粉作物,每株玉米果穗上所结的籽粒都是一个杂合体,遗传性复杂而很不稳定,性状优劣都有。为了获得某种有利用价值的经济特性(包括植株、果穗、籽粒、品质、抗性、生长期等)和充分发挥玉米的杂种优势,必须采用自交的方法对其所选材料进行纯化。因此,必须用人工套袋等方法用同一植株的雌雄花授粉自交,通过四五代的自交分离,选择具有优良性状、遗传性相对稳定的自交后代系统。分离培育自交系一般有选择原始材料、自交选留和配制杂交种三个步骤。

1.8.1 原始材料的选择

原始材料一是选用优良的地方品种进行分离培育的自交系叫一环系;二是选用各类杂交种进行分离培育的自交系叫二环系。无论选用哪一类型的基本材料,都要选用抗病性强、生长健壮、丰产性好、适应性广、穗大无虫害的品种的单株(穗)进行分离,才能选育出配合力高的自交系。

选用基础材料的数目应根据人力、物力和实验基地的面积来决定,开始搞以15个左右较为适当。

1.8.2 自交和选留技术

分离自交系一般采用人工套袋授粉办法,每代自交选留,连续四五代。

第一年两季种植:

第一季将选定的每个基本材料果穗,分别种在一个小区内。一般每个果穗种植60~100株,用地方品种作基本材料的酌情多种一些,用单交种作基本材料的酌情少一些。在抽雄花前进行观察,选择抗力强、抗虫、生长健壮、株间差异大的植株30株(单交种选10多株)进行自交。掌握好适当时间严格操作。用牛皮纸袋或硫酸纸袋、玻璃纸袋先套将要吐丝的雌穗,在袋口别稳回形针。3~4天吐丝后雄花开始散粉,用大的牛皮纸袋或硫酸纸袋等套好雄穗(套袋前,摇抖掉昆虫、风吹落到雄穗、叶片上的杂花粉),折好袋口,别稳回形针。第二天采粉授粉。授粉前先摇抖掉套袋株两边的其他株的花粉,以免引起串粉。再用浸过酒精的棉球对双手和剪刀仔细消毒,杀死粘在其上的花粉。拿掉雌穗纸袋,用剪刀剪去过长的花丝,留下4~5cm,很快将采到的同株花粉抖落在花丝上,迅速套上纸袋,在袋口別稳回形针,并拴上写好品名、自交符号、日期的塑料标签。自交果穗授粉7天后果穗伸长变粗,检查松开纸袋,再别稳回形针。套袋20天后花丝完全萎蔫,拿掉纸袋。第一季30天左右已成熟(第二季55天左右成熟),鉴定收获自交果穗,将倒伏、虫害、病害的株穗都淘汰。先收果穗,再取下标签别稳于果穗苞叶内。收回后把果穗剥去苞叶,把标签栓于果穗上,边剥边检查,把那些畸形、粒色混杂,有虫害的穗淘汰,每个基本材料自交(So)果穗选留最多不超过15穗,同时以果穗为单位分别编号记载晒3~4天。

第二季将上季中选的自交(So)果穗分别脱粒,装入小尼龙袋,标签同时放入,晒10天打破种子休眠。把果穗分品系播种成穗行。每个穗行定苗40~60株,长成的植株为自交一代(S1)植株。出现白化苗、畸形和生长势差的穗行都淘汰。S1植株会出现许多分离现象,抓住这一关键时期认真观察选择,继续进行套袋自交,每个穗行自交不超过20株,最后选留五六穗。选择标准是高抗大小斑病、锈病,抗倒伏,果穗特长、特粗,穗行数穗粒数多、籽粒行路整齐、粒大或千粒重特高,抗旱特强;同时要结合田间观察资料,注意选择生长正常的粗壮矮秆植株,雄株花粉量大或雌穗苞叶较长的植株,雌雄花期相近或者抽丝快、散粉延续时间长的植株,双穗性强、双穗同时抽丝的植株,生育期短或后期灌浆成熟快的植株,叶片上冲、叶片短或较窄长以及叶片排列上疏下密的材料等;对于某些有特殊性状的自交植株,如株型紧凑、茎秆紫色、雄穗颈部短、牛角穗等也要注意选择。但是,一个优良的自交系不可能具备所有有益性状,因此每个植株只要具有一两个显著特征特性就要继续进行自交使它固定下来,而对表现不好、不符合育种要求的要大刀阔斧地淘汰,不能勉强选留,以免造成难以取舍的被动局面。在收获前要进行严格的田间株选,将中选的自交一代(S1)果穗继续编号、记载、保存,晾晒5天左右分别脱粒,连标签一起装入小尼龙袋进行晾干保管,防止谷蛾、米象等害虫危害。

第二年两季种植:第一季的播种日期与第一年的基本相同。将上代中选的自交果穗(S1)5~6穗仍种成穗行。开花前按上代选择的标准继续自交选留。一般选留5~6株,收获前选优去劣,从中选择较好的2~3穗即自交第一代(S1)果穗。

第二季将上季自交选留的第二代S2果穗,每个品系2~3穗,仍种成穗行,自交4~5株,选留1~2株即可。如此一年两季,继续自交选留一二年。到第四、第五代的选株自交,在苗色、叶型、株型、株高、穗位高、花药色、花丝色、穗型、轴色、粒型、粒色和生育期等性状整齐一致时,就成为一个自交系。

由于自交结果,从一个基本株可以分离出几种性状品系,从自交二代起分离出的不同株系,它们彼此之间叫“姊妹系”。姊妹系不能选留过多,因它们之间只是性状上的不同,而配合力则无多大差异,选择过多易造成负担。1.8.3 自交系配合力的测定

对一个优良自交系来说,除具有高度抗病、产籽量高和某些有益性状外,更重要的是要具有高配能力,利用某些性状都好的两个自交系杂交,不会产生高产的杂交组合。因此,要获得一个优良自交系,除每季在田间目测外部性状优劣外,还要测定它的配合力。配合力是指某一个自交系同另外一个亲本杂交后产生的杂交种(测交种)所表现产量的能力。测交种产量的高低,即是自交系本身配合力的高低。自交系配合力可分为一般配合力和特殊配合力。

自交系配合力的测定分为早代测定和晚代测定。早代测定是自交到第二代至第三代(S2-S3)进行测定,不但减轻了工作量,而且还有助于提早自交系的利用。晚代测定是用几个骨干自交系测定其特殊配合力。

一般配合力的测定用一个品种或杂交种作测验种进行早代测定。用测验种作父本,被测材料作母本,一边自交一边袋测交,并编号种植测交种试验鉴定产量结果,鉴定其产量高低,确定配合力的高低,对配合力低的自交系即可淘汰。

选择抗病性强、配合力高、亲缘关系远、不同类型的综合性状好的、产籽量高、生育期相近的亲本进行配制杂交种。

为缩短育种年限,加速选育出优良杂交种,许多育种单位,根据育种目标和实际工作经验,在测定配合力的同时,用测、配结合法。方法是用骨干自交系3~5个作测验种或用单种作测验种,分别与被测定的各个自交系进行杂交,将一般配合力和特殊配合力一次测定。两个目的一个过程,既测定了自交系的配合力,又配了杂交组合。

(未完待续)

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