我國玉米種植的技術(shù)、產(chǎn)量及品質(zhì)已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需求。因此,需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究推出玉米育種的新技術(shù),才能在實現(xiàn)玉米優(yōu)良雜交品質(zhì)的基礎(chǔ)上來滿足玉米育種的遺傳學(xué)需求,從而提高玉米育種的品質(zhì),促使玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。詳情如下:
優(yōu)良品質(zhì)的種子是玉米高產(chǎn)量產(chǎn)的重要保障,從實際研究中可以看出,培育出優(yōu)良玉米種子的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米種植。因此,需要農(nóng)業(yè)研究員加強(qiáng)對玉米育種的研究,通過選擇最均勻一致的種植地來獲得遺傳基礎(chǔ)純合的原種,以便在將來的去雜過程中挑選出雜株,提高育種的品質(zhì)。
1.1 育種地的選擇
育種地的選擇是成功進(jìn)行玉米育種的基礎(chǔ)條件,最均勻一致的種植環(huán)境能夠滿足玉米自交系生長發(fā)育的需求,能促使玉米植株的再生產(chǎn)、植株遺傳構(gòu)成實現(xiàn)平衡。再則,育種地的選擇要考慮到病蟲害的發(fā)生頻率和危害程度,要考慮到種植環(huán)境的變動范圍,溫差過大會導(dǎo)致育種失敗。
1.2 農(nóng)戶的選擇
與農(nóng)戶合作及選擇適合的育種地是玉米育種的基礎(chǔ)條件,要確保育種技術(shù)的研究推廣,選擇具備知識與技能的高素質(zhì)農(nóng)戶極為重要。因此,在與農(nóng)戶合作時要選擇具有改革意識、與時俱進(jìn)意識的農(nóng)戶,要綜合考慮農(nóng)戶的育種經(jīng)驗、灌溉能力、除害能力,對農(nóng)戶的田地固有性能進(jìn)行檢測分析,以此為基礎(chǔ)仔細(xì)挑選適合育種的良田。
1.3 選擇玉米新品種
玉米新品種的選擇需要結(jié)合常規(guī)育種技術(shù)來培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病能力強(qiáng)的良種,通過利用已獲得的與抗性、品質(zhì)及產(chǎn)量性狀連鎖的分子標(biāo)記,結(jié)合優(yōu)良玉米自交系為材料來篩選出優(yōu)良玉米自交系,進(jìn)而評估分子標(biāo)記的育種利用價值,為組配優(yōu)良玉米新組合提供信息。再者,優(yōu)良新品種的選擇要以現(xiàn)有的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米品種或組合的優(yōu)良骨干親本為收本,運(yùn)用分子標(biāo)記輔助選擇方法來重點開發(fā)玉米抗矮花葉病毒病、高油、高賴氨酸、高維生素A源性狀的分子及標(biāo)記,將其轉(zhuǎn)育成優(yōu)質(zhì)、抗病新材料,并利用分子標(biāo)記篩選育種基礎(chǔ)材料和劃分玉米雜種優(yōu)勢群基礎(chǔ)來組配抗病、優(yōu)質(zhì)的玉米新品種。
1.4 育種地播種
育種地的播種一般采用較低的種植密度,相比較大田生產(chǎn)種植密度略低10%~15%,確保植株狀性的充分發(fā)育,促使玉米自交系的生長和發(fā)育,便于后期去雜去雄,篩選出理想的玉米植株。因此在進(jìn)行播種時應(yīng)當(dāng)注意以下3個方面。
1.4.1 母本與父本的比例
在保證父母花粉足夠的情況下,母本與父本的比例一般為1∶4或2∶(6~8);貧粉型、錯過播種期較長、具有抑制作用的一般比例為1∶1或2∶2。因此在播種時要盡量減少父本行,通過密植來影響花粉和種子的形成;父本應(yīng)具備較好的生殖生長能力和較強(qiáng)的花粉產(chǎn)生能力,植株較為高大。
1.4.2 調(diào)節(jié)播種期
協(xié)調(diào)雌雄是花粉隔離的重要方法,花期相遇是育種成敗的關(guān)鍵,因此在調(diào)節(jié)播種期時應(yīng)當(dāng)堅持“寧可母等父,不可父等母”的原則。所以播種時根據(jù)品種生育期適當(dāng)早播母本,最好雌蕊吐絲期比雄蕊散粉期早一兩天。此外,要對花期調(diào)節(jié)進(jìn)行預(yù)測,如果母本開花晚于父本,應(yīng)當(dāng)剪去雌穗包葉頂端約3 cm;若父本開花晚于母本,則應(yīng)剪去母本花絲,保留1.5cm,可延長授粉時間。
玉米種植最重要的特征是天然異花傳粉,天然授粉群體的田間組成處于高度的異質(zhì)狀態(tài),個體的基因型處于高度雜合狀態(tài)。玉米的天然授粉隨著花粉的大量產(chǎn)生而發(fā)生,依靠風(fēng)實現(xiàn)傳送授粉,極容易導(dǎo)致授粉不足、授粉不均、花粉污染等現(xiàn)象,影響了后期產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,在玉米授粉過程中需要對其進(jìn)行隔離,通過建立隔離區(qū)來限制外來花粉和保持花粉的純度,從而生產(chǎn)出遺傳基礎(chǔ)純合的種子。
2.1 花粉萌發(fā)、活動時期的狀況
研究表明,玉米花粉具有極強(qiáng)的活力,其受到溫度和濕度的影響,氣溫超過38 ℃會削弱花粉的萌發(fā)力,從而影響花粉的數(shù)量和品質(zhì)。再者,花粉受到外界環(huán)境的影響極大,再加上自身的體積較大、體質(zhì)量較重,且受到育種環(huán)境的限制,實際活動能力相對較弱。此外,大部分玉米花粉根據(jù)風(fēng)力的大小會在距本株50~70 m地方落下,花粉傳送過程中花粉錯雜、污染相對嚴(yán)重,影響著遺傳基因純合種子的產(chǎn)量。
2.2 隔離方法
隔離的實質(zhì)目的是限制外來花粉的污染,以生產(chǎn)出純合的種子。因此,在實際隔離時一般選擇距離隔離、時間隔離、雌雄協(xié)調(diào)3種方法,其中雌雄協(xié)調(diào)是最佳隔離方法,其建立在親本花期完全一致的基礎(chǔ)上,在母本花絲形成時父本開始散粉,這樣母本在接受父本花粉后就不會被外來花粉所污染。
2.3 去雜去雄技術(shù)研究
玉米雜交育種的去雜去劣貫穿于玉米整個生育期和收獲期,因此要加強(qiáng)對其田間和室內(nèi)去雜去劣技術(shù)的研究探討,從而促使優(yōu)良品種的生產(chǎn)。
2.3.1 田間的去雜去劣
田間的去雜去劣要抓住苗期、拔節(jié)后抽穗前、收獲脫粒三個主要時期,其中在苗期去雜應(yīng)當(dāng)結(jié)合植株的間距和生長情況來進(jìn)行,根據(jù)植株的顏色、葉鞘色、葉片寬窄等來綜合考慮,去掉與父本、母本不一樣的各類雜株。拔節(jié)后抽穗前去雜要根據(jù)植株的株高、株型、葉片寬窄來識別,著重去掉高達(dá)的雜交種植株,確保植株整體均衡。收獲脫粒時的去雜要根據(jù)果穗形狀、粒形及飽滿度、色澤、軸色等特性來去掉雜穗。值得注意的是,雜交種植父本雜株率和母本雜株率不應(yīng)該高于0.2%,去雜著重于對優(yōu)勢株、混雜株、劣勢株、矮縮株、懷疑株和其他畸形株進(jìn)行。
2.3.2 母本去雄
母本去雄極為重要,在抽穗初期隔1 d去1次,在盛花期和抽穗期應(yīng)該天天去,去雄要及時、要徹底、要做到一株不漏,要將整個雄穗全部拔掉。常見的去雄方法有摸包去雄法(雄穗未成熟)、帶頂葉去雄法(連葉頂一起去掉),拔除的雄穗必須帶出育種地,去雄結(jié)束后應(yīng)每隔2~3 d到育種地進(jìn)行全面檢查,避免留下漏拔的母本雄穗。
2.3.3 室內(nèi)去雜去劣
收獲時根據(jù)穗型、玉米飽滿度和色澤、穗軸色等基本特性,將不同于典型性的雜異穗去掉;在播種前,要根據(jù)玉米性狀特點進(jìn)行精細(xì)粒選,嚴(yán)格去雜去劣。
此外,還有人工授粉技術(shù)來增加玉米的結(jié)實率,通過分收分藏方法來為來年雜交提供適合的親本。玉米育種的技術(shù)研究將在實踐中不斷完善,進(jìn)一步促使優(yōu)良種子的產(chǎn)生,提高玉米的產(chǎn)量及品質(zhì)。
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