如何选育玉米自交系.doc

如何选育玉米自交系？ 一、自交系的选育 （一）自交系的概念 从一个优良的玉米品种或杂交种中选择，连续几代（5-6代）用同一株的雄花花粉授在本株雌花的花丝上，使其结实，并通过选择，最后获得性状稳定一致而优良的单系，叫做玉米自交系。 对于玉米杂交种来说，自交系实际上是一种特殊形成的，经过加工的原始材料。所以选育自交系的目的不是直接应用于生产，而是作配制自交系间杂种的亲本。自交系间杂交种的优劣与自交系本身性状直接有关，要提高杂交种的水平，首先要培育出高水平的自交系。1976年我国玉米科研推广会议确定：到1980年选育新自交系的标准是：抗病（抗大小叶斑病、青枯病、条纹花叶病、丝黑穗病），配合力高，中早熟，自身产量高，株型理想等等。因此，按照一定的目标，有计划的不断地选育新自交系所用的原始材料称为基本材料。（二）培育自交系的基本材料 选育自交系所用的原始材料称为基本材料。 基本材料有两大类：一类是品种，一类是杂交种（单交种、双交种、综合品种、品种间杂交种等）。实践证明，自交系的优劣是受基本材料制约的。无论选用那一类的基本材料都必须具有高产、优良性状多或突出，适应性强等优点，这样才能选育出高配合力的自交系。“优中选优”是选育自交系的基本原则。 凡是用品种作基本材料育成的自交系，统称为一环系。地方品种是劳动人民长期培育和选择的结果，具有抗逆力强，适应性广，遗传基础性能强的品种，这样选出的优良自交系可能性大。我国用优良品种作基本材料培育出很多优良自交系，如金0-2、金0-3、英64、铁84等就是从广泛栽培的高产量品种金皇后、英粒子、铁岭黄马牙中选育出来的。 凡是用杂交种作基本材料育成的自交系，统称二环系。实践证明，选用优良的品种间杂交种、又交种、综合品种和顶交种作基本材料分离出来的自交系，由于建立在高配合力的基础上又积累了向个亲本的优良性状，常具有高配合力、抗逆性和健状性。特别是以双交种和综合品种为基本材料，亲本多，基因复杂，自交分离出的类型多，选择余地大，用单交种分离自交系，性状稳定快，可以在较短时间内育成自交系。全国各地利用优良的良交种作基本材料，选育出了很多的优良自交系。例如：525自交系从矮玉米X金皇后杂交咱中分离出来的。风可1自交系是从风白29x可利67-2单交种中分离出来 的。517自交系是从综合品种混选 一号中分离出来的。近年来，国内外都很重视利用杂交种分离自交系。 随着农业生产的迅速发展，对玉米杂交种也就提出了更高的要求。要提高杂交种水平，首先是培育高水平的自交系。因此，采用常规的方法直接从农家品种中或优良杂交咱中分离自交系，是难以完成这一任务的。为此必须根据育种目标要求，有目的有计划地选择一些亲本，包括自交系、品种、杂交种，以组配综合品种的方式，组成一个遗传基础广泛的群体。把育种目标所要求 的一些性状集中到杂种上，以这样的杂交种为基本材料，比较容易分离出符合要求的优良自交系。例如，山东农科院最近几年育成的早熟、抗病、配合力高、株型好的自交系黄金61、齐31、矮121；山西忻县地区农科所培育的坑病、高产、配合力高的新自交系白金0-3和抗病、高配合力、穗大粒重、早熟较矮秆的自交系忻202等都是根据自交系选育目标的具体要求，有计划的组配杂交种为基本材料，自交分离而育成的。但是在组配综合杂交种时，注意亲缘关系不宜过于混杂，以免与其它基本材料间遗传上的差异。 （三）分离自交系的过程 分离自交系的具体步骤如下: 第一年：将预先选定的若干基本材料，分区种在同一块地里，每个基本材料至少留苗100-200株（单交种可适当减少），生育期间对每个基本材料进行仔细的观察记载，从中选出符合育种目标要求的优良单株（叫基本株以S0表示）。开花时进行套袋自交。在选株自交时基本材料的植株之间性状差异很大（如品种、品种间杂交种、综合品种等），可多选一些基本株（30-50株）进行自交，相反植株之间性状差异较小（如单交种），就少选 一些基本株（5-15株）进行自交。自交的方法是：在雌苞叶露出而花丝尚未抽出之前，用羊皮纸袋（18X8厘米）套住雌穗，并用大头针将纸袋固定在雌穗苞叶上。等到雌穗花丝抽出一寸左右，于授粉的前一天下午，用大羊皮纸袋（20X40厘米）套住本株的雄穗，并用回形针别住。对雌穗可用剪刀齐着雌穗苞叶尖端连同苞叶剪去1寸多长，再套上纸袋，这样可刺激花丝抽齐，便于一次授粉。第二天上午8-11时趁玉米开花散粉最多又无露水时进行授粉。采粉时先使植株倾斜，用手轻轻掸动雄穗上的大纸袋，震落花粉，小心取下大纸袋，并使花粉集中到大纸袋，迅速将盛有花粉的大纸袋，套住果穗，使花粉均匀撒在花丝上。并随即用回形针或麻细固定在苞叶上。授粉完毕后，在授粉果穗所在的节的茎秆上拴一纸牌，注明品种名称、自交符号，授 粉日期。为了保证自交授粉的质量，自交授粉过程中应注意以下几个问题：（1）授粉时谨防触动邻近植株，以防串花影响自交质量。（2）两手不能同采粉袋内的共粉和果穗上的花丝接触，避免花粉混杂。每做完一株的自交，必须用70%的酒精擦手，杀死粘附的花粉。（3）授粉以后，随着果穗的增长，适时移动纸袋，防止果穗顶破维基袋失去自交效果。到收获时淘汰那些病虫为害严重的、倒伏的、不符合要求的基本株。对田间当选的基本株以果穗为单位分别编号，收获后进行室内考种，再淘汰那些不符合要求的（如感病的，畸形的，不饱满的，粒色混杂的）自交果穗。 第二年：将上年当选的每个S0 自交果穗，每穗单独脱粒种成一行（或小区），每行留苗50株左右，这就是自交一代（S1_F2）.来源于同一基本材料而基本株不同的自交一代种成相邻穗行。自交一代的特点：一是生长势显著衰退；二是植株间出现性状强烈的分离。因此，自S1起就要进行选择。由于基本株之间较同一基本株内的遗传差异很大，所以选择重点放在系间。选择时应植株生长势、性状整齐度，符合育种目标方面的程度为取舍标准。按照标准淘汰不良的穗行。在当选的穗行内，选择10株左右生长正常，性状优良，抗病性强的植株进行自交。经收获时的田间株选和室内选择，每个当选穗行选留4-5个自交果穗，分别编号妥善保存。 第三年：将上年当选的自交一代（S1_F2）果穗，仍按穗行法种植，来源于同一穗行的自交穗，种成相邻穗行，每一自交穗行留苗30株左右，这就是自交第二代（S2_F3）。自交二代生育期间表现与自交一代有相似的特点。对自交二代继续进行田间观察，淘汰不良穗行，再在当选穗行内选择4-5株优良的S2植株继续进行自交，收获后经室内考种，每个当选穗行只保留2-3个果穗。以后几年，每年自交果穗仍分别种成穗行连续选株自交。一般自交4-5代性状就基本稳定。当自交果穗种成的穗行在鞘色、苗色、叶相、株型、株高、穗位、花药色、穗色、轴色、粒型、粒色、生育期等方面都比较整齐一致，就可以将这个穗行的自交果穗混合脱粒，成为一个自交系。保持这个自交系可以采用系内混合授粉的方法。 由同一基本株分离出来的不同自交系，互为姊妹系。由不同基本材料或同一基本材料不同基本株分离出来的自交系，互为非姊妹系。非姊妹系之间遗传差异大，而姊妹系之间遗传差异小。但姊妹系尚有一定遗传差异，所以姊妹系之间互杂交可以提高自交系健状性和产量，再配成单交种，可以提高单交制种产量。近年来，有些国家在利用单交种时，先用姊妹系之间相互杂交，再配成单交种，可以提高单交制种产量。所以在选育自交系过程中应注意选留一些姊妹系。 （四）自交