玉米種子生產(chǎn)學(xué)課件

玉米種子生產(chǎn)學(xué)

種工一班祖小峰兩個(gè)方面:一玉米雜交種子生產(chǎn)技術(shù)二生物技術(shù)在玉米種子生產(chǎn)中的應(yīng)用我國玉米種植區(qū)劃從所周知.今后玉米種子生產(chǎn)的主要方向是“雙高單交種”.一高是:制種者大田制種產(chǎn)量高二高是:種植戶大田生產(chǎn)產(chǎn)量高.同時(shí)單交種相對(duì)于三交種、雙交種或者說頂交種而言,制種方法較簡(jiǎn)單,時(shí)間較短.玉米雜交種子生產(chǎn)主要步驟:

一.隔離區(qū)的設(shè)置二.調(diào)節(jié)父母本播期,確?；ㄆ谙嘤鋈?確定父母本行比四.花期調(diào)節(jié)五.嚴(yán)格去雜去劣六、母本去雄七、加強(qiáng)人工輔助授粉八、分收分藏隔離區(qū)的設(shè)置

一.隔離區(qū)的設(shè)置

1.1.空間隔離自交系至少500米，雜交種至少300米，在多風(fēng)地區(qū)，下風(fēng)處或地勢(shì)低洼處，應(yīng)適當(dāng)加大隔離區(qū)。1.2.屏障隔離山嶺、房屋、林帶以及高稈作物等自然障礙物1.3.生育期隔離錯(cuò)期播種,使其花期與臨近其他玉米品種錯(cuò)開,以達(dá)到安全隔離的目的

2.隔離區(qū)的數(shù)目

隔離區(qū)的數(shù)目因繁殖類別而不同。配制單交種，需設(shè)置3個(gè)；配制三交種應(yīng)設(shè)置5個(gè)隔離區(qū)；配制雙交種應(yīng)設(shè)置7個(gè)隔離區(qū).二.調(diào)節(jié)父母本播期,確保花期相遇1.同期播種雙親花期相同或母本花期比父本早2--3天，同期播種

2.錯(cuò)期播種(花期相差在5天以上)2.1:“寧可母等父，不要父等母”的原則花絲的生活力一般可以保持6--7天，而父本散粉時(shí)間較短，一般4--5天，同時(shí)花粉在田間僅能存活數(shù)小時(shí)。2.2雙親花期相差的天數(shù)并不等于播種期相差的天數(shù)早播的親本，由于前期溫度低，生長(zhǎng)慢，所以錯(cuò)期的天數(shù)應(yīng)比花期相差的天數(shù)多幾天，一般是父母本播期相差的天數(shù)是花期相差天數(shù)的2倍，如果雙親花期相差6--7天，則播期要錯(cuò)開12--14天。三.確確定定父父母母本本行行比比確定定行行比比的的原原則則在確確保保母母本本開開花花時(shí)時(shí)有有足足夠夠的的花花粉粉供供應(yīng)應(yīng)的的前前提提下下，，盡盡可可能能增增加加母母本本行行數(shù)數(shù)，，以以提提高高產(chǎn)產(chǎn)量量。。通通常常單單交交種種制制種種時(shí)時(shí)的的父父、、母母本本行行比比為為1：：4或或2：：8，，雙雙交交種種制制種種為為1：：4~6。。如如果果父父本本花花粉粉量量大大時(shí)時(shí)可可采采用用1：：6~8，，增增產(chǎn)產(chǎn)效效果果明明顯顯。。四.花花期期調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)4.1母母本本早早于于父父本本的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)方方法法A.加加強(qiáng)強(qiáng)父父本本水水肥肥管管理理，，促促進(jìn)進(jìn)父父本本生生長(zhǎng)長(zhǎng)；；B.推推遲遲母母本本去去雄雄時(shí)時(shí)間間，，等等到到將將要要散散粉粉時(shí)時(shí)才才去去雄雄，，以以延延緩緩雌雌穗穗生生長(zhǎng)長(zhǎng)，，但但要要特特別別注注意意母母本本去去雄雄時(shí)時(shí)間間，，以以免免散散粉粉影影響響種種子子質(zhì)質(zhì)量量；；C.母母本本吐吐絲絲過過早早的的采采取取剪剪花花絲絲。。D.剝剝?nèi)トツ改副颈镜诘谝灰粋€(gè)個(gè)雌雌穗穗，，重重施施速速效效肥肥，，促促進(jìn)進(jìn)第第二二個(gè)個(gè)雌雌穗穗的的迅迅速速生生長(zhǎng)長(zhǎng)。。4.2父父本本早早于于母母本本的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)方方法法A.加加強(qiáng)強(qiáng)母母本本水水肥肥管管理理；；B.提提早早母母本本去去雄雄，，當(dāng)當(dāng)雄雄穗穗尖尖剛剛露露出出頂頂葉葉就就拔拔掉掉，，必必要要時(shí)時(shí)在在雄雄穗穗未未露露出出頂頂葉葉時(shí)時(shí)，，把把雄雄穗穗連連同同1--2片片葉葉一一起起拔拔掉掉，，使使養(yǎng)養(yǎng)分分集集中中到到雌雌穗穗上上，，以以便便提提早早3--5天天吐吐絲絲；；C.如如母母本本苞苞葉葉過過多多，，吐吐絲絲偏偏晚晚，，則則剪剪去去母母本本苞苞葉葉以以促促進(jìn)進(jìn)母母本本提提早早吐吐絲絲。。五.嚴(yán)嚴(yán)格格去去雜雜去去劣劣去雜雜去去劣劣的的時(shí)時(shí)期期A.苗苗期期結(jié)結(jié)合合間間苗苗、、定定苗苗，，根根據(jù)據(jù)幼幼苗苗的的長(zhǎng)長(zhǎng)相相，，長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)勢(shì)，，葉葉色色，，葉葉形形等等拔拔除除雜雜苗苗。。B.拔拔節(jié)節(jié)期期據(jù)據(jù)株株高高、、株株型型、、葉葉色色、、葉葉形形等等拔拔除除雜雜苗苗。。C.抽抽雄雄散散粉粉前前去去雜雜去去劣劣的的關(guān)關(guān)鍵鍵時(shí)時(shí)期期，，根根據(jù)據(jù)株株型型，，植植株株高高矮矮，，雄雄穗穗形形狀狀，，花花藥藥和和花花絲絲的的顏顏色色等等性性狀狀進(jìn)進(jìn)行行鑒鑒別別，，發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)雜雜株株、、劣劣株株，，徹徹底底拔拔除除，，田間間去去雜雜必必須須在在抽抽穗穗散散粉粉前前完完成成，，以以免免雜雜株株在在隔隔離離區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)傳傳播播散散粉粉。D.收收獲獲后后脫脫粒粒前前根根據(jù)據(jù)不不同同自自交交系系的的穗穗型型，，粒粒型型，，粒粒色色和和穗穗軸軸色色等等性性狀狀，，除除去去雜雜穗穗。。六、、母母本本去去雄雄“及時(shí)時(shí)、、徹徹底底、、干干凈凈”的原原則。。及時(shí)是是指母母本雄雄穗剛剛露出出頂葉葉而尚尚未散散粉時(shí)時(shí)及時(shí)時(shí)拔除除;徹底是是指把把制種種區(qū)所所有母母本的的雄穗穗一株株不漏漏地全全部拔拔除;干凈是是指母母本的的每個(gè)個(gè)雄穗穗不留留分枝枝，拔拔除干干凈。。七、加加強(qiáng)人人工輔輔助授授粉制種花花期相相遇不不好或或在開開花階階段氣氣候條條件不不利授授粉時(shí)時(shí)，人人工輔輔助授授粉的的增產(chǎn)產(chǎn)效果果更加加顯著著。人人工輔輔助授授粉的的時(shí)間間一般般在上上午8--11時(shí)，，待露露水干干后散散粉最最多時(shí)時(shí)進(jìn)行行，人人工拉拉繩，，人工工輔助助授粉粉應(yīng)在在玉米米散粉粉期進(jìn)進(jìn)行4--5次次，以以提高高結(jié)實(shí)實(shí)率。。八、分分收分分藏分收先收父父本，，再收收母本本，要要特別別注意意不要要錯(cuò)行行收獲獲。落落在地地上的的果穗穗如不不能分分清父父、母母本，，應(yīng)收收作糧糧食處處理。。分藏運(yùn)回的的果穗穗要嚴(yán)嚴(yán)格分分堆分分曬，，去雜雜穗、、劣穗穗脫粒粒；種種子裝裝袋時(shí)時(shí)，包包裝袋袋的里里外均均應(yīng)放放置標(biāo)標(biāo)簽，，注明明雜交交種的的名稱稱，純純度級(jí)級(jí)別，，收獲獲時(shí)間間，制制種單單位等等，登登記后后專庫庫貯放放，專專人保保管，，定期期檢查查。存在的的問題題:隨著近近些年年來的的發(fā)展展,玉玉米在在制種種的過過程中中存在在的問問題也也逐漸漸體顯顯了出出來.特別別是雜雜交玉玉米制制種.主要表表現(xiàn)在在以下下四個(gè)個(gè)主面面:問題1：種種質(zhì)基基礎(chǔ)推廣雜雜交種種明顯顯提高高了玉玉米生生產(chǎn)水水平但玉米米生產(chǎn)產(chǎn)和育育種研研究所所依賴賴的種質(zhì)基基礎(chǔ)越來越越狹窄窄問題2：群群體改改良重視輪輪回選選擇方方法，，忽視視種質(zhì)質(zhì)的遺遺傳基基礎(chǔ)普遍采采用群群體內(nèi)內(nèi)改良良，忽忽視群群體間間改良良未形成成雜種種優(yōu)勢(shì)勢(shì)群和和模式式問題3：二二環(huán)系系選擇擇與輪回回選擇擇的原原理一一致二環(huán)系系育種種的效效率并并不總總是很很高，，原因因是擾擾亂了了親本本的遺遺傳關(guān)關(guān)系用兩個(gè)個(gè)SCA很高的的自交交系雜雜交，，選系系效率率低––利用困困難問題4：選選配雜雜交組組合雜交本本身并并不產(chǎn)產(chǎn)生雜雜種優(yōu)優(yōu)勢(shì)雜種優(yōu)優(yōu)勢(shì)取取決于于親本本材料料的遺遺傳組組成和和遺傳傳距離離二生生物物技術(shù)術(shù)在玉玉米種種子生生產(chǎn)中中的應(yīng)應(yīng)用主要內(nèi)內(nèi)容第一細(xì)細(xì)胞胞工程程第二染染色色體工工程第三基基因因工程程第四分分子子標(biāo)記記第五生生物技技術(shù)在在玉米米育種種中應(yīng)應(yīng)用的的限制制因因素素第一細(xì)細(xì)胞胞工程程一、細(xì)細(xì)胞工工程概概念以細(xì)胞為基本本單位位,在體外條件下下進(jìn)行行培養(yǎng)養(yǎng)、繁繁殖或或人為為地使使細(xì)胞胞的某某些生物學(xué)學(xué)特性性按人們們的意意志發(fā)發(fā)生改改變,從從而改改良生生物品品種和和創(chuàng)造造新品品種,加加速動(dòng)動(dòng)物或或植物物個(gè)體體的繁繁殖,或或獲得得某些些有用用的物物質(zhì)的的過程程。二、細(xì)細(xì)胞工工程核核心技技術(shù)細(xì)胞或或組織織培養(yǎng)養(yǎng)是其核核心技技術(shù)。。玉米組組織和和細(xì)胞胞培養(yǎng)養(yǎng)及再再生目的是讓外外植體體能夠夠高效效地誘誘導(dǎo)出出愈傷組組織，建建立高高效的的體細(xì)胞胞再生生體系系，從而而為玉玉米的的細(xì)胞胞工程程遺傳傳改良良，基基因工工程遺遺傳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化和和染色色體工工程單單倍體體育種種研究究創(chuàng)造造有利利的條條件。。三、玉玉米細(xì)細(xì)胞工工程研研究進(jìn)進(jìn)展LaRue在在1949年年用甜甜玉米米的胚胚乳做做外植植體,首首次誘誘導(dǎo)出出愈傷組組織,但最最終未未獲得得再生植植株。1975年年,Green和和Phillips，，獲得得再生植植株。第二染染色體體工程程一、染染色體體工程程包括染色體體操作作和染色體體組操操作。染色體體操作作指按設(shè)設(shè)計(jì)有有計(jì)劃劃削減減、添添加和和代換換同種種或異異種染染色體體的方方法和和技術(shù)術(shù)。染色體體組操操作指通過過染色色體組組單純純的數(shù)數(shù)量變變化或或不同同染色色體組組的合合并、、拆開開等變變化來來改變變生物物體的的遺傳傳。在玉米米種子子生產(chǎn)產(chǎn)上目目前應(yīng)應(yīng)用最最多的的是單倍體體育種種。二、單單倍體體育種種途徑徑主要包包括孤雄生生殖、孤雌生生殖、Stock6單單倍體體技術(shù)術(shù)。1、孤孤雄生生殖一一般般采用用花粉粉培養(yǎng)養(yǎng),該方方法要要經(jīng)過過組織織培養(yǎng)養(yǎng)的過過程,先先誘導(dǎo)導(dǎo)愈傷傷組織織,再分分化形形成再再生植植株。。2、孤孤雌生生殖通通常有有兩種種方法:一是離體子子房培培養(yǎng),二是誘導(dǎo)孤孤雌生生殖(整株株)。。誘導(dǎo)手手段包括遠(yuǎn)緣雜雜交誘導(dǎo)、、輻射誘導(dǎo)、、化學(xué)藥藥劑誘導(dǎo)等等。3、Stock6單單倍體體育種種技術(shù)術(shù)（1））Stock61950年年,EdwardH.CoeJr.博士士發(fā)現(xiàn)現(xiàn)一個(gè)個(gè)紫色色糊粉粉層玉玉米自自交系系,自自交后后代產(chǎn)產(chǎn)生的的單倍倍體占占2.52%。。這些些單倍倍體植植株矮矮小,葉片片較窄窄而直直立,具斑斑馬狀狀或白白色條條紋,雄花花穗不不育。。1956年年Coe將將該系系命名名為Stock6。（2））標(biāo)記基基因?yàn)楸阌谟阼b定定單倍倍體胚胚或胚胚乳,Coe利利用用回交交方法法把R-nj基基因因?qū)隨tock6。。R-nj基基因?yàn)闉轱@性性,使使籽粒粒胚芽芽尖端端和籽籽粒頂頂部的的糊粉粉層帶帶紫色色。3、Stock6單單倍體體育種種技術(shù)術(shù)（3））原理選擇受受精:即Stock6花花粉粒粒中的的2個(gè)精精核在在受受精過過程中中運(yùn)行行的速速度不不同往往往形形成2種不不同的的單受受精形形式。。只需2～～3代代就就可育育出新新自交交系，，與與基礎(chǔ)礎(chǔ)材料料雜交交時(shí)，，必須須用Stock6作作父本；；雜交穗穗數(shù)一一般100穗以上,以保保證單單倍體體的發(fā)發(fā)生率率。三、單單倍體體育種種應(yīng)用用存在在問題題：1、基基因的的重組率率低,難以以獲得得有效效的基因型型;2、得得到的的種子子發(fā)芽率率低,成苗率率更低;3、孤孤雌生生殖后后代的的有效效快速鑒鑒定等問題題。第三基基因因工程程一、基基因工工程概概念指運(yùn)用用限制制性內(nèi)內(nèi)切核核酸酶酶、連連接酶酶等酶酶類將將不同同DNA進(jìn)進(jìn)行體體外切切割、、連接接構(gòu)成成重組DNA,再將將重組組DNA經(jīng)經(jīng)生物物介導(dǎo)導(dǎo)或直直接導(dǎo)導(dǎo)入等等轉(zhuǎn)移移方法法引入入受體細(xì)胞進(jìn)行克隆、表達(dá)達(dá),從而改變變生物遺傳傳性以創(chuàng)造造生物新種種質(zhì),或或通過大量量擴(kuò)增為人人類提供有有用產(chǎn)品等等的技術(shù)。。其核心技術(shù)術(shù)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)術(shù)。二、玉米轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)術(shù)1、農(nóng)桿菌菌Ti質(zhì)質(zhì)粒介導(dǎo)導(dǎo)的載體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化技術(shù);2、利用基基因槍導(dǎo)入入轉(zhuǎn)化技術(shù)術(shù)；3、PEG等的DNA直直接導(dǎo)入入轉(zhuǎn)化技術(shù)術(shù)；4、花粉管管通道的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化技術(shù)；；5、子房注注射的轉(zhuǎn)化化技術(shù)。三、玉米基基因工程應(yīng)應(yīng)用1、培育抗抗病蟲的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因玉米米。2、培育抗抗除草劑的的轉(zhuǎn)基因玉玉米。3、培育抗抗旱、抗寒寒等抗逆性性轉(zhuǎn)基因玉玉米。4、培育高高淀粉、高高蛋白、高高氨基酸等等優(yōu)良品質(zhì)質(zhì)玉米。四、玉米基基因工程展展望1、加強(qiáng)遺遺傳工程的的基礎(chǔ)研究究和應(yīng)用基基礎(chǔ)研究；；2、做好有有用基因的的分離,載載體系統(tǒng)統(tǒng)的尋找、、選擇和構(gòu)構(gòu)建,建建立和逐步步完善應(yīng)用用技術(shù)研究究；3、提高玉玉米轉(zhuǎn)基因因的轉(zhuǎn)化率率,完善善玉米轉(zhuǎn)基基因的技術(shù)術(shù)體系。第四分分子標(biāo)標(biāo)記一、分子標(biāo)標(biāo)記技術(shù)1、RFLP(限限制性片段段長(zhǎng)度多態(tài)態(tài)性)2、RAPD(隨隨機(jī)擴(kuò)增多多態(tài)性DNA)3、STS(微衛(wèi)星多多態(tài)性分析析)4、SSR