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;MXN,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品种比较试验种植由鉴定圃升级的晶系,或继续进行试验的优良品 种。
品种数目相对较少,小区面积较大,重复4〜5次在 较大面积上对品种的产量、生育期、抗性等进行更精确和详 细的考察小区排列宜用随机区组设计,以提高试验的准确 性。