玉米育种的选育方法及程序

玉米育种的选育方法及程序 玉米属于异花授粉作物 易于进行杂交 生产上应 用的玉米良种多为杂交种 玉米杂交种是由 2 个或 2 个以 上相异类型的亲本杂交育成的 按其亲本类型 数量不同 可分为品种间杂交种 品种与自交系间杂交种 自交系间 杂交种以及综合杂交种 4 种 1 育种的特点 现代玉米育种的主流是杂种优势育种 基本途径是先 选育纯合的亲本自交系 再将亲本自交系杂交 选育出杂 种优势强的杂交种 生产上利用的是 F1 代的杂种优势 自 交系的选育不但要求本身性状优良 还要求配合力高 这 就大大提高了育种的难度 延长了育种的周期 不仅如此 自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系 但仍然有距离 在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定 同时对主 要目标性状的杂种优势水平进行比较 最终育成优良杂交 品种 2 自交系的选育方法 2 1 常规选育法 这种选育方法就是在分离的原始群体中选择个体自交 系 经若干世代按目测自交选择之后 进行配合力的测定 最终选出优良的自交系 在育种规模不大的情况下 常规 选育法 更多地依靠育种者的经验 2 2 单倍体选系法 其基本原理是利用自然或人工的诱发 培育的单倍体 植株经过人工的染色体加倍或自然加倍获得纯合的二倍体 然后再从中选育优良的单株 成为自交系 单倍体育种一 般只需 2 年就能获得纯合的自交系 比常规方法缩短了育 种的周期 对育种家有很大的吸引力 2 3 辐射与化学诱变选系法 此种方法的诱变机理主要以损伤恢复 在恢复过程中 发现有利的变异 因而在选择原始材料上要兼顾遗传基础 丰富和抗损伤能力强 在选系过程中要注意淘汰各种畸形 株和不利变异 选择突变性状明显的健康的植株 2 4 分子选系法 所谓分子选系法是在 DNA 水平上开展的自交系选育 包括转基因选系法和分子标记辅助选系法 转基因选系就 是借助遗传转化技术 将一些其他动植物有利的外源基因 导人自交系或杂交种内 育成有外源基因控制性状的优良 自交系 这种方法对于改造玉米基因库中不具备的某些目 标性状是致关重要的 2 5 自交系的改良 改良自交系最常用的方法是回交转育法 回交转育法 就是以被改良的自交系为轮回亲本 以目的基因供体亲本 为非轮回亲本 经过 5 代以上的回交改良和 1 2 代的自交 稳定后 就可以育成新的改良自交系 回交效果的好坏同 目标性状的遗传方式有关 一般回交法对简单性状或单基 因控制的性状以及细胞质遗传性状最有效 对复杂性状效 果差 3 杂交种的选育 3 1 杂交种的自交系选育 自交系的选育已经为杂交种选育提供了大量资料和信 息 在应用优良自交系选育杂交种之前 需要对所使用的 亲本有较详细的了解 并遵照某些原则在亲本间组配 亲 缘关系远 地理差异大 例如采用国外系 x 国内系的组配 模式已经被国内育种家广泛认识 类型有差异 性状要互 补 类型间的差异通常反应了基因型的差异 性状互补更 加重要 特别是重要的抗性性状 至少在亲本之一中要存 在 农艺性状和种子生产性能好 这对于新杂交种的应用 极为重要 配合力要高 这是最基本的条件之一 特别是 产量性状的配合力要高 3 2 杂交种的选育技术简单 单交种的组配除了育种者根据自己的经验选配亲本之 外 通常采用最多的方法有 2 种 一是轮配法 单交组合 数 P P 1 2 其中的 P 为亲本数 二是骨干系法 单交组 合数 M N 即将自交系分为 M N 两组 在组间做可能 的杂交 其中一组为骨干自交系组成 另一组为新自交系 组成 这种方法通常最为有效 4 杂交育种程序 4 1 原始材料圃和亲本圃 原始材料圃种植从国内外搜集来的原始材料 分类型 种植 每份种几十株 应该不断引入新的种质 丰富育种 材料的基因库 有目的地引进具有丰产 抗倒伏 抗病虫 害和优质等特性的材料 要严防不同材料间发生机械混杂 和生物学混杂 保持原始材料的典型性和一致性 对所有 材料定期进行观察记载 根据育种目标 选择材料进行重 点研究 以便选作杂交亲本 从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作 为亲本 种于亲本圃 杂交亲本应分期播种 以便花期相 遇 并适当加大行株距 便于进行杂交 4 2 选种圃 种植杂交组合各世代群体的地段称选种圃 有时也将 种植 F1 F2 的地段称杂种圃 采用系谱法时 在选种圃内 连续选择单株 直到选出优良一致的品系升级为止 F1 F2 按组合混种 点播稀植 肥力宜高 从 F2 开始 当 选单株种成株行 小株作物每 10 20 行 中株作物每 5 10 行种一行对照 必要时 可在每一组合的前后种植亲 本 杂种株行或株系在选种圃的年限 因性状稳定所需的 世代而不同 4 3 鉴定圃 主要种植从选种圃升级的新品系 条播 种植密度接 近大田生产 进行初步的产量比较试验及性状的进一步评 定 由于升级的品系数目很多 而每一晶系的种子数量较 少 所以鉴定圃的小区面积较小 重复 2 3 次 多采用顺 序排列 每隔 4 区或 9 区种一对照区 每一品系一般试验 1 2 年 产量超过对照品种并达一定标准的优良一致晶系 升级至品种比较试验 少数再试验一年 其余淘汰 4 4 品种比