吉林玉米修饰性育种技术初探

2017-04-22 14:59王洪君
农业工程技术·综合版 2016年10期
关键词:自交系突破性改良

王洪君

摘要:吉林省是玉米优势产区,玉米总产量、平均单产及出口量居全国前列,公司利用修饰育种方法,以选育能代替先玉335的品种为目标,改良当前大面积推广品种的缺点,发挥其优点,解决先玉335倒伏、大斑病的问题。

关键词:种质;改良;创新;突破性;自交系

未来十年中国种业是有希望的,一是国家对种业的政策是历史上最好的;二是种质资源。种植资源的创新与利用使种植结构也发生了变化。种植方式从以前的稀植大穗种植向密植型种植过渡,从密植型种植向机械收穗型过渡,现在从机械收穗型种植向机械收粒型过渡。种植资源的引入、创新及利用对突破型自交系有重要意义,谁对种植资源有所创新和利用,谁就能选育出优良自交系,进而选育出创新型杂交种[1]。

一、育种目标

1、近期育种目标

吉林分公司位于吉林省长春市,因为吉林省是玉米优势产区,玉米总产量、平均单产及出口量居全国前列。吉林省是众多企业所关注的地区,因此我公司在吉林建立分公司是明智之举。从吉林省主要生产的品种看,杂种优势利用主要以瑞德×兰卡、瑞德×黄改及兰卡×黄改为主,78599类群很少利用。种植的主要杂交种是郑单958和选育335。郑单958是瑞德×黄改杂交模式,主要优点是高产,是最佳优势组合,缺点是不抗丝黑穗病,抗倒性差、品质差。先玉335是瑞德×兰卡杂交模式,优点是优质、脱水快,缺点是抗倒性、抗玉米丝黑病和大斑病差。所以近期的育种目标是选育能代替先玉335的品种。利用修饰育种方法,改良先玉335母本的粒小,改良父本的株高,保持或提高原有的配合力。改良先玉335父本的抗倒及抗病性,保持或提高原有的配合力。

2、长期育种目标

从玉米生产的发展趋势看,省工省力、适宜机械化收穗或收粒是长期的育种目标。为达到机械化收获的目的,要求品种①安全:苗期安全,抗性更强,成熟期安全。苗期安全是适宜单粒播种,出苗率达到97%以上,抗玉米主要病害,通过包衣达到苗齐苗壮、无病。成熟期是指完熟后一个月仍能保持不倒伏、不掉穗,达到机收粒籽粒水份在23%以下。②高产:根系深,耐密植,籽粒深,水分低,容重大。种植密度达到7万株/公顷以上。③更省工:不去丫,不打虫,不用掰棒子。

今后发展方向就是从手工收获过渡到机械化收穗,从机械化收穗过渡到机械化收粒。适宜吉林省机收对玉米的具体要求是根系深且多须,茎秆细且坚韧,叶片窄且柔软,雄花小且长柄,花丝快且整齐,植株矮且清秀,穗位齐且适中,苞叶少且蓬松,穗柄韧且较长,穗型长且略锥,穗轴细且坚硬,籽粒大且均匀,穗行少且有缝,熟期早且不衰,熟期活叶落黄,抗性良且多抗。

二、研究基础及技术手段

主要以修饰育种为主,改良当前大面积推广品种的缺点,发挥其优点,解决先玉335倒伏、大斑病的问题。通过以下几个技术流程对金9473自交系的改良,金9473玉米自交系选育流程:PH4CV×金987与PH4CV回交等杂交选系为材料。实现坚杆、优质、早熟、耐密、抗逆等机械化作业目标[2],具体选系过程介绍如下:

F1代种子应在北方产生,然后在海南加代。重要分离世代的选择应在北方进行。每个群体都要有系谱编号。

1、F1自交

F1种子在海南基地种成短行,套袋自交5-8穗。F1代无分离,不需选择。F1 收获的后的材料为F2。

2、F2代自交选择

F2代为最重要的分离世代,应种植在北方种植。种植规模为 15-20行。F2代可加大种植密度到10000 左右。每行选10株生长健壮,雌雄协调,生育期适宜的植株自交并挂牌。成熟期根据抗病等进行田间决选,每个群体保留5-8穗。当选株要连牌一起收获,单脱,获F3种子。

3、F3代的測产与自交

F3应进行早代测验。F2基本株决定了来自该F2个世代材料的配合力。可将F3种子分一部分,冬季在海南种植,与共同测验种杂交3穗。测验种来自与育种群体有强优势的另一杂交优势群。同一测交组合的种子混收。测交种种植,2行区,无重复。收后根据产量等晋级10-15%。

4、F3代的自交选择

F3在北方种成穗行,6行区。F3单株分离明显。每行选10株自交,收获前田间决选,每F3 保留5-8穗。F3的最终决选要根据测交试验结果,保留10-15%测交晋级的对应F3,每当选F3保留 5 自交穗,每一个当选穗都单独脱粒。

5、F4代的测产与自交

F4代测交。部分F4代种子在海南与2个测验种测交,产生F4代测交种。测验种应来自与育种群体有强优势的另一杂交优势群。测交种种植2行区,无重复。

6、F4代测交及抗性鉴定

F4系内趋于稳定,种4行区,每F4自交10株,田间决选5穗,单收,获F5种子。F4可进行抗性鉴定,对一些重要病害应进行接种鉴定。根据测产结果及自交材料的自身表现,可将20-30个材料升级,每个系保留5穗。

7、F6后混收

F5代尚未完全纯合,应自交到F6以后方可混收。混收时应保留3-5单穗,并进一步自交到F7。

参考文献

[1] 闫海霞,张宝石. 浅谈我国玉米种质扩增、改良和创新的途径[J]. 玉米科学,2006,03:20-24.

[2] 刘宏魁. 吉林省骨干玉米自交系遗传多样性分析与数据库构建[D]. 吉林大学,2008.

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