玉米育種的選育方法及程序VIP

玉米育種的選育方法及程序 玉米屬于異花授粉作物 易于進(jìn)行雜交 生產(chǎn)上應(yīng) 用的玉米良種多為雜交種 玉米雜交種是由 2 個(gè)或 2 個(gè)以 上相異類型的親本雜交育成的 按其親本類型 數(shù)量不同 可分為品種間雜交種 品種與自交系間雜交種 自交系間 雜交種以及綜合雜交種 4 種 1 育種的特點(diǎn) 現(xiàn)代玉米育種的主流是雜種優(yōu)勢育種 基本途徑是先 選育純合的親本自交系 再將親本自交系雜交 選育出雜 種優(yōu)勢強(qiáng)的雜交種 生產(chǎn)上利用的是 F1 代的雜種優(yōu)勢 自 交系的選育不但要求本身性狀優(yōu)良 還要求配合力高 這 就大大提高了育種的難度 延長了育種的周期 不僅如此 自交系的性狀同雜交種的性狀雖然有關(guān)系 但仍然有距離 在雜交種水平上還要對農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇鑒定 同時(shí)對主 要目標(biāo)性狀的雜種優(yōu)勢水平進(jìn)行比較 最終育成優(yōu)良雜交 品種 2 自交系的選育方法 2 1 常規(guī)選育法 這種選育方法就是在分離的原始群體中選擇個(gè)體自交 系 經(jīng)若干世代按目測自交選擇之后 進(jìn)行配合力的測定 最終選出優(yōu)良的自交系 在育種規(guī)模不大的情況下 常規(guī) 選育法 更多地依靠育種者的經(jīng)驗(yàn) 2 2 單倍體選系法 其基本原理是利用自然或人工的誘發(fā) 培育的單倍體 植株經(jīng)過人工的染色體加倍或自然加倍獲得純合的二倍體 然后再從中選育優(yōu)良的單株 成為自交系 單倍體育種一 般只需 2 年就能獲得純合的自交系 比常規(guī)方法縮短了育 種的周期 對育種家有很大的吸引力 2 3 輻射與化學(xué)誘變選系法 此種方法的誘變機(jī)理主要以損傷恢復(fù) 在恢復(fù)過程中 發(fā)現(xiàn)有利的變異 因而在選擇原始材料上要兼顧遺傳基礎(chǔ) 豐富和抗損傷能力強(qiáng) 在選系過程中要注意淘汰各種畸形 株和不利變異 選擇突變性狀明顯的健康的植株 2 4 分子選系法 所謂分子選系法是在 DNA 水平上開展的自交系選育 包括轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法 轉(zhuǎn)基因選系就 是借助遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù) 將一些其他動(dòng)植物有利的外源基因 導(dǎo)人自交系或雜交種內(nèi) 育成有外源基因控制性狀的優(yōu)良 自交系 這種方法對于改造玉米基因庫中不具備的某些目 標(biāo)性狀是致關(guān)重要的 2 5 自交系的改良 改良自交系最常用的方法是回交轉(zhuǎn)育法 回交轉(zhuǎn)育法 就是以被改良的自交系為輪回親本 以目的基因供體親本 為非輪回親本 經(jīng)過 5 代以上的回交改良和 1 2 代的自交 穩(wěn)定后 就可以育成新的改良自交系 回交效果的好壞同 目標(biāo)性狀的遺傳方式有關(guān) 一般回交法對簡單性狀或單基 因控制的性狀以及細(xì)胞質(zhì)遺傳性狀最有效 對復(fù)雜性狀效 果差 3 雜交種的選育 3 1 雜交種的自交系選育 自交系的選育已經(jīng)為雜交種選育提供了大量資料和信 息 在應(yīng)用優(yōu)良自交系選育雜交種之前 需要對所使用的 親本有較詳細(xì)的了解 并遵照某些原則在親本間組配 親 緣關(guān)系遠(yuǎn) 地理差異大 例如采用國外系 x 國內(nèi)系的組配 模式已經(jīng)被國內(nèi)育種家廣泛認(rèn)識 類型有差異 性狀要互 補(bǔ) 類型間的差異通常反應(yīng)了基因型的差異 性狀互補(bǔ)更 加重要 特別是重要的抗性性狀 至少在親本之一中要存 在 農(nóng)藝性狀和種子生產(chǎn)性能好 這對于新雜交種的應(yīng)用 極為重要 配合力要高 這是最基本的條件之一 特別是 產(chǎn)量性狀的配合力要高 3 2 雜交種的選育技術(shù)簡單 單交種的組配除了育種者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選配親本之 外 通常采用最多的方法有 2 種 一是輪配法 單交組合 數(shù) P P 1 2 其中的 P 為親本數(shù) 二是骨干系法 單交組 合數(shù) M N 即將自交系分為 M N 兩組 在組間做可能 的雜交 其中一組為骨干自交系組成 另一組為新自交系 組成 這種方法通常最為有效 4 雜交育種程序 4 1 原始材料圃和親本圃 原始材料圃種植從國內(nèi)外搜集來的原始材料 分類型 種植 每份種幾十株 應(yīng)該不斷引入新的種質(zhì) 豐富育種 材料的基因庫 有目的地引進(jìn)具有豐產(chǎn) 抗倒伏 抗病蟲 害和優(yōu)質(zhì)等特性的材料 要嚴(yán)防不同材料間發(fā)生機(jī)械混雜 和生物學(xué)混雜 保持原始材料的典型性和一致性 對所有 材料定期進(jìn)行觀察記載 根據(jù)育種目標(biāo) 選擇材料進(jìn)行重 點(diǎn)研究 以便選作雜交親本 從原始材料圃中每年選出合乎雜交育種目的的材料作 為親本 種于親本圃 雜交親本應(yīng)分期播種 以便花期相 遇 并適當(dāng)加大行株距 便于進(jìn)行雜交 4 2 選種圃 種植雜交組合各世代群體的地段稱選種圃 有時(shí)也將 種植 F1 F2 的地段稱雜種圃 采用系譜法時(shí) 在選種圃內(nèi) 連續(xù)選擇單株 直到選出優(yōu)良一致的品系升級為止 F1 F2 按組合混種 點(diǎn)播稀植 肥力宜高 從 F2 開始 當(dāng) 選單株種成株行 小株作物每 10 20 行 中株作物每 5 10 行種一行對照 必要時(shí) 可在每一組合的前后種植親 本 雜種株行或株系在選種圃的年限 因性狀穩(wěn)定所需的 世代而不同 4 3 鑒定圃 主要種植從選種圃升級的新品系 條播 種植密度接 近大田生產(chǎn) 進(jìn)行初步的產(chǎn)量比較試驗(yàn)及性狀的進(jìn)一步評 定 由于升級的品系數(shù)目很多 而每一晶系的種子數(shù)量較 少 所以鑒定圃的小區(qū)面積較小 重復(fù) 2 3 次 多采用順 序排列 每隔 4 區(qū)或 9 區(qū)種一對照區(qū) 每一品系一般試驗(yàn) 1 2 年 產(chǎn)量超過對照品種并達(dá)一定標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良一致晶系 升級至品種比較試驗(yàn) 少數(shù)再試驗(yàn)一年 其余淘汰 4 4 品種比