第四章玉米种子生产技术介绍.ppt

一、玉米花器构造与开花结实,（一）玉米雄花,主轴上着生411行成对排列的小穗，分枝上着生两行成对排列的小穗。每个雄小穗有两片护颖，其内有两朵小花。每朵小花有内外稃各一片，三个雄蕊和一个浆片。,（二）玉米雌穗,又叫果穗，属于肉穗花序，同时也属于变态茎，由穗柄、苞叶、穗轴和小花组成。,二、玉米开花习性,玉米由于雌雄花序异位，一般天然杂交率高达95。一般玉米在抽雄后25天内开始散粉，也有少数品种边开花边散粉的。一个雄穗的散粉时间为78天，其中34天花粉量最大，占全部花粉的50以上。开花时间以上午810时最多。,雌穗的生长发育晚于雄穗，通常雄穗抽穗24天后，雌穗才刚刚吐丝。花丝的抽出顺序一般是果穗中下部花丝先从苞叶中抽出，然后向上向下依次抽出，果穗顶部花丝最后抽出。一个果穗花丝的抽出时间为45天，但是以第三天抽出量最大。花丝一旦抽出，就有接受花粉的能力，而且生长速度很快。一般上午花粉生命力较强，授粉结实率较高。,栽培品种分类,玉米栽培品种(cultivar)可分为常规品种(open-pollinatedvariety)和杂交种(hybrid)，我国目前生产上除部分山区和个别特用玉米外，已很少使用常规品种。,杂交种的种类生产用的杂交种指各种直接用于生产的杂交玉米一代种子。主要包括单交种(single-crosshybrid)、三交种(three-wayhybrid)、双交种(double-crosshybrid)及顶交种(inbred-varietycrosshybrid)。,单交种是指用两个自交系杂交产生的杂交种，目前生产上应用的玉米杂交种多数为单交种。单交种有正交和反交两种。如农大108，黄C178产生的种子为正交，178黄C产生的种子为反交。改良单交种是指姊妹种同自交系杂交产生的种子。,三交种一个单交种和一个自交系杂交产生的杂交种称为三交种，即（AB）C。目前生产上一般不再使用三交种。两个单交种杂交产生的杂交种称为双交种。,双交种生产需要4个自交系，先生产两个亲本杂交种，然后再生产双交种，如（AB）（DC）。,顶交种一个品种和一个自交系或一个单交种杂交产生的杂交种称为顶交种。如玉米顶交种成顶1号即用B自交系作母本，金皇后品种作父本杂交育成的。,亲本种子(seedparent)是指用于生产杂交种的父母本种子。包括育种家种子(breederseeds)、自交系原种(originalseed)、良种(highqualityseed)、亲本姊妹种、亲本单交种(single-crosshybridasparent)等。自交系原种是指由育种家种子直接繁殖出来的或按照原种生产程序生产，并且经过检验达到原种标准的自交系种子。自交系良种是指由自交系原种按照自交系良种生产技术规程生产的符合良种标准的自交系种子。亲本姊妹种，是指两个亲缘关系相近的姊妹系间的杂交种，是配制改良单交种的亲本种子。亲本单交种指配制三交种、双交种时使用的单交种。,玉米亲本种子生产技术,第三节玉米自交系种子生产,一、自交系原种生产,由育种家种子直接繁殖,采用“二圃制”方法，以“选株自交、穗行比较、淘汰劣株、混收优行”的穗行筛选法,（一）由育种家种子直接繁殖,根据配置杂交种所需亲本自交系的数量，第一年在育种家种子繁殖田，仔细观察，选择性状优良、典型一致的一定数量的单株，进行套袋自交，收获后在进行严格穗选，将入选穗晒干后混合脱粒保存。第二年在隔离条件好、产量高的田块，种植上年入选的种子。生长期间内进行严格的去杂去劣。收获后进行穗选，晒干后混合脱粒即为自交系原种,育种家种子繁殖（选500株自交）,第一年400优穗,育种家种子繁殖（选500株自交）,育种家种子繁殖（选500株自交）,第二年400优穗,第三年,原种繁殖,原种大田一代制种,（二）“二圃制”生产自交系原种,1.选株自交在自交系原种圃内选择符合典型形状的单株，用半透明的硫酸纸袋套袋自交。花丝未露出前先套雌穗，待花丝外露3.3cm左右，当天下午讨好雄穗，次日上午露水干后开始授粉，一般来说应一次授粉，个别自交系雌雄不协调可两次授粉。收获期按穗单收，彻底干燥，整穗单存，作为穗行圃用种。,2.穗行圃将上年决选单穗在隔离区内种成穗行圃，每个自交系不少于50个穗行，每行种40株。生育期严格进行选择。只要穗行内有一个杂株或非典型性植株则全部淘汰，在散粉前彻底拔出。同时收获后室内考种。,3.原种圃,将上年穗行圃种子在隔离区种植成原种圃，在生长期间内分别于出苗期、开花期、收获期进行严格去杂去劣，全部杂株在散粉前拔出。雌穗抽出花丝占5以后，杂株率累计不超过0.01；收获后对果穗进行纯度检查，严格分选，分选后杂株率不超过于0.01，方可脱粒，所产生的种子即为原种。,二、自交系的保存繁殖技术,第一年,100个自交系优穗自交繁殖（选120150株自交）,室内考种，保留100个标准果穗,第二年,第三年,原种去杂去劣扩大繁殖,三、自交系提纯繁殖技术,穗行鉴定提纯法,穗行测交提纯法,穗行提纯法,1.穗行鉴定提纯法对混杂较轻（杂株率在10以下）的自交系效果较好。,第一年，在隔离安全的自交系繁殖田，根据自交系的特征特性，选择典型优良单株套袋自交。当选果穗分别编号等记，单独脱粒、保存。,第二年，将上年当选的果穗按编号顺序，播种在安全隔离区内，每穗一行。在生育期内严格选择，混合脱粒保存，作为下一年配置杂交种的以及种子。,2.穗行测交提纯法对生产上使用多年、混杂较重（杂株率在10以上）的亲本自交系进行提纯的有效方法。,对自交系外部性状进行选择鉴定的同时，又对其内在遗传配合力进行鉴定。使提纯的自交系即保持了原有自交系典型性状，又不降低其配合力。,第一年,第二年,测交鉴定,第三年,原种扩大繁殖,配合力高,3.穗行半分提纯法适用于混杂较轻的自交系提纯，因为只作一次典型性鉴定，而且不经过配合力测定，效果不够理想，而且种子繁殖数量有限。,第一年,第二年,穗行鉴定圃,第三年,原种圃,保存,80150优穗1/2,优良穗行保留种子,目前，玉米种子生产主要以单交种为主,一是通过各种措施保证所生产玉米种子的质量。,二是要千方百计提高制种产量,玉米杂交种生产目前采用GB/T173151998（玉米杂交种繁育制种技术操作规程）标准。玉米杂交种生产中的概念除在亲本生产中涉及有关亲本的概念外，还包括以下概念：杂株，自交系的杂株是指当代田间已散粉的杂株，散粉前已拔除的不计算在内；杂穗率，自交系的杂穗率指剔除杂穗前的杂穗占总穗数的百分比；杂交种的杂穗率指剔除杂穗后的杂穗占总穗数的百分比；散粉株，植株上的花药外露的小花在10个以上时即为散粉株。,（一）安全隔离,1.制种基地及其隔离区的选择,选择自然条件好、具有隔离优势的地区，利用当地有力利的自然地形进行隔离。,选择以种植粮食等作物为主的农业生产区，主要是当地居民有积极性。,应选择在土地面积大，集中连片种植的地区。,应尽可能选择在土壤肥沃、地势平坦、肥力均匀、有灌溉条件的地块。,应选择劳动力充裕的地区制种。,2.隔离区的数目,玉米单交制种应设三个隔离区：即2个亲本自交系隔离区和1个杂交制种隔离区；,三交种则应设5个隔离区：即3个亲本自交系隔离区、1个单交种隔离区、1个三交种隔离区；,双交种则应设7个隔离区：即需4个亲本自交系隔离区、2个单交种隔离区、1个双交种隔离区。,（二）隔离方法,1.空间隔离自交系与其他玉米粉源地至少相距500m，杂交种制种区至少相距300m。,2.自然屏障隔离是利用山岭、树林、建筑物等自然屏障，阻挡外来花粉的浸入，达到安全隔离的一种方法。,3.时间隔离把隔离区内的玉米进行错期播种（提早或推迟）使其花期与邻近其他品种错开。例如：夏玉米制种，错期要求在30d以上，春玉米制种，错期应在40d以上。,4.高杆作物隔离种植高杆作物（高梁、向日葵、麻类等）以阻挡外来花粉传入。一般高杆作物要求超过玉米植株70cm以上，对于自交系种子田宽度大于100m，制种田大于50m。,美国官方种子认证协会（AOSCA）对认证杂交玉米种子的隔离要求不得少于200m。国际经济与发展组织（OECD）对认证杂交玉米种子隔离要求是不少于200m。因此经济有效的隔离距离为200m。,二、规格播种,播期调节,行比确定,制种田的准备,玉米制种的播种工作是整个制种工作的基础，必须高度重视，严格按照技术要求进行。（1）调节父母本花期目的是使父母本花期良好相遇。如果双亲花期相同，或母本花期比父本早23d，可同期播种。如双亲花期相差5d以上，或虽然花期相差2d左右，但母本雌雄不协调，吐丝推迟较多天时，就要调节父母本的播种期，进行错期播种，先种花期较晚的亲本，隔一定天数再播另一亲本。安排错期播种时，要掌握“宁要母等父，不要父等母”的原则。,（2）规定父母本行比在不影响授粉结实的基础上，应尽量增加母本行数，以提高制种产量。一般在单交制种区，母本为竖叶型的行比是1:6，母本为平展叶型的行比以1:4为宜。在隔离区四周应加播23行父本保护行，以保证授粉和减少外来花粉的影响。,（3）严把播种关播种是保证制种成功的关键，必须做好以下几项工作：核对父母本自交系种子是否准确无误；播种时要严格分清父、母行，保证做到不重播、不漏播、不种错。当父母本分期播种时，要将晚播亲本行的位置在田间预作标记，以免播种该亲本时发生重播、漏播或交叉等现象。为便于去雄和收获，可在父本行穿种其它作物作为标记；保证播种质量，争取一次全苗。出苗后如果缺苗，切不可补种其它玉米，父本行可补种或移栽原父本的种子或幼苗；母本行一般不允许补种或移栽。,（4）确定播种密度根据密度确定播量，做到苗全、苗壮。一般紧凑型亲本要求每亩留苗不少于6000株，平展叶型不少于5000株，以通过扩大群体提高制种产量。,三、科学管理,苗期管理,穗期管理,花粉管理,查苗补苗,间苗定苗,病虫杂草防止,肥水管理,四、去杂去劣,玉米制种区田间去杂去劣一般需进行3次。第一次在苗期，结合间苗、定苗，去掉小苗、大苗、病苗、异型苗和杂苗，留整齐一致的苗；第二次是拔节期，根据父母本自交系的长相、叶色、叶形、叶鞘色、生长势等特征，进一步严格去杂去劣；第三次在抽雄散粉前，是去杂去劣、确保制种质量的关键时期。将杂株、怀疑株、特壮株彻底砍掉，在抽雄时发现杂株要随时去掉。,五、花期调控,（一）花期预测,1.叶片检查法,2.叶脉预测法,N,R1R2,2,2,3.剥叶检查拔节期以后,（二）花期调控,1.水肥促控法偏水偏肥，深中耕断根,2.苗期促控法定苗、松土施肥的时间控制,3.提早去雄、剪苞叶对于母本较晚的品种,4.剪花丝、剪顶叶对于母本较早的品种,由于多种原因，在制种中可能出现父母本花期不遇，造成严重减产甚至绝收。因此，应从苗期开始，抓好花期预测，及时调控花期，保证花期良好相遇。,在母本雄穗刚露出顶叶尚未散粉前，要及时彻底拔除雄穗，这是保证制种质量的中心环节。去雄时间，在每天上、下午均可。抽雄盛期要每天去雄，风雨无阻；在整个隔离区的去雄初期和后期可隔日去雄，抽雄末期若全区只余5%左右植株尚未去雄时，可一次拔完，结束去雄工作。带叶去雄（也称“摸苞去雄”或“超前去雄”，即带一片顶叶去雄），是各地在制种工作中总结出来的一项简易而有效的新技术。决定玉米产量的主要是“棒三叶”（果穗所在部位及其上两节的叶片），去掉顶叶不但不会减产，而且由于改善了“棒三叶”的受光状况，促进果穗发育，产生一定增产效果。部分自交系，如掖478自交系，雄穗还没有完全抽出苞叶就散粉，如按常规去雄法，很难保证及时、干净、彻底去雄。所以必须实行带叶去雄，使制种田达到“去雄不见雄”。,六、母本的去雄及时、干净、彻底,七、人工辅助授粉,手工收集花粉，逐个授粉；应用空的背负式动力喷雾器将父本的花粉吹到花丝上面。,搞好人工辅助授粉，是提高结实率、增加制种产量的有效手段。母本去雄57d后，雌穗开始吐丝，花丝全部抽完约需57d，但花丝吐出第25d内授粉效果最好。一般应在花丝盛期连续进行23次。辅助授粉时间最好在上午811时。注意勤采勤授，现采现授，每采1015株玉米花粉就授粉，授完再采。,（1）加大父本行距，避免早播的母本大苗，晚播的父本小苗。（2）合理密植，提高花粉质量防止过密，使父本生长细弱、倒折，散粉时间相对缩短，造成母本结实率及产量下降。（3）及时去掉父本雄穗下二叶，保证散粉畅通某些紧凑型自交系作父本时，常因顶二叶紧抱雄穗，影响雄穗散粉，应及时去掉雄穗下二叶，使雄穗暴露，促使花粉及时散出。（4）父母本一视同仁，