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作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫玉米種子生產(chǎn)技術(shù)武威金蘋果有限公司酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系玉米種子生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)目錄一、玉米概況二、玉米品種類型三、玉米生物學(xué)特性四、玉米生育期與生育階段五、玉米開花結(jié)實習(xí)性六、玉米制種技術(shù)七、玉米雜交制種質(zhì)量控制八、玉米自交系選育九、玉米自交系繁殖與提純十、玉米雜交組合自交系配置原則一、玉米概況(一)玉米生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位玉米是我國三大糧食作物之一,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。1.玉米是高產(chǎn)作物由于玉米是1種碳四植物,其呼吸作用消耗的干物質(zhì)較少,而光合效率卻比較高。一般比小麥、水稻等作物的凈光合效率約高2-3倍。2.玉米營養(yǎng)價值高是重要的糧食作物玉米含淀粉72.0%,蛋白質(zhì)9.6%,脂肪4.9%,糖分1.58%,另外還含有1.92%的纖維素和1.56%的礦質(zhì)元素,還含有人類所必須的氨基酸。3.玉米是輕工業(yè)和醫(yī)藥的重要原料玉米是工業(yè)的主要原料,可代替汽油,食用油,還可以制造肥皂、潤滑油、油漆涂料。莖稈可制造纖維素、人造絲、紙張、膠板等。玉米穗軸能加工制造電木、漆布、軟木塞。玉米也是制藥的原料,能制取葡萄糖、紅霉素、紅霉素、金霉素、土霉素、維生素C、消毒劑和麻醉劑等醫(yī)藥制品。4.玉米是優(yōu)質(zhì)的飼料作物鮮食糯玉米和爆裂型玉米玉米顏色和類型(二)玉米栽培簡史及生產(chǎn)概況玉米(zeamaysL.)英文名Corn,又稱玉蜀黍、苞谷、棒子、蘆粟等,禾本科玉米屬一年生草本植物,原產(chǎn)墨西哥或中美洲秘魯。
1.世界玉米生產(chǎn)概況主要玉米生產(chǎn)國有:美國、中國、巴西、加拿大和意大利。單產(chǎn)最高的家有意大利、法國、前聯(lián)邦德國、西班牙和阿根廷等,其中意大利平均公頃產(chǎn)量7492公斤。
2.我國玉米生產(chǎn)概況我國玉米根據(jù)自然條件,劃分為3個玉米主要產(chǎn)區(qū)。(1)北方春玉米區(qū)。吉林、黑龍江、遼寧、內(nèi)蒙古和寧夏的全部,山西的大部以及河北、陜西、甘肅的一部分,占全國玉米總播種面積30%左右,以春玉米為主的一年一熟制,公頃產(chǎn)量9000—15000公斤。(2)黃淮平原夏播玉米。山東、河南全部,河北的大部,晉南、關(guān)中和徐淮地區(qū),占全國玉米面積的40%,主要是夏播玉米,兩年三熟和一年二熟制,公頃產(chǎn)量4500—9000公斤。(3)西南山地丘陵玉米區(qū)。四川、云南、貴州三省和廣西、湖南、湖北等省、約占全國玉米面積的20%,現(xiàn)有春玉米、夏玉米。(三)玉米制種概況玉米是重要的糧食和飼料作物,也是種子市場年需求量最大(9.5億kg)、交易量最大的農(nóng)作物,玉米雜交種占到玉米播種總量的95%以上。玉米制種主要是人工去雄雜交制種,利用雄性不育系制種正處于探索階段,生產(chǎn)中有少數(shù)品種開始應(yīng)用。特殊類型玉米如爆裂玉米、黑玉米、高油玉米、糯玉米、甜玉米等雜交制種也在生產(chǎn)中大量應(yīng)用。玉米有春播制種和夏播制種,甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、遼寧等北方省區(qū)春播制種面積大、產(chǎn)量高、質(zhì)量好,是我國主要的制種基地。二、玉米品種類型
(一)根據(jù)籽粒形狀和結(jié)構(gòu)分類(二)按生育期分類(三)按玉米株型分類(四)按用途與子粒成分分類(五)玉米雜交種分類二、玉米品種類型(一)根據(jù)籽粒形狀和結(jié)構(gòu)分類玉米屬只有一個栽培種,染色體數(shù)2n=2x=20。按照籽粒形狀、胚乳性質(zhì)與有無稃殼,將玉米分為以下九個類型或亞種。1.馬齒型(z.indentata)植株高大,籽粒長扁平,頂部凹陷成馬齒狀。籽粒有黃、白等色,不透明,品質(zhì)較差。產(chǎn)量高,需肥水較多,栽培面積最大。2.半馬齒型(z.semindentata)又叫中間型,是硬粒型與馬齒型的雜交類型。籽粒頂部凹陷,深度比馬齒型淺,籽粒黃白色。優(yōu)質(zhì)玉米品種主要是半馬齒型。3.硬粒型(z.indurata)果穗多呈圓錐形,籽粒園形,堅硬透明有光澤。籽粒黃、白、紅、紫等色。品質(zhì)優(yōu)良,適應(yīng)性強(qiáng),需肥較少,較早熟。4.粉質(zhì)型(z.amylacea)又叫軟粒型,果穗及籽粒形狀與硬粒相似,但胚乳幾乎全為粉質(zhì)淀粉,籽粒無光澤,我國栽培極少。5.甜質(zhì)型(z.seccharata)又叫甜玉米(sweetcorn),植株矮小,分蘗力強(qiáng),果穗小。角質(zhì)胚乳為主,胚較大,成熟時表面皺縮,含糖量較高,鮮食為主。6.糯質(zhì)型(z.sinesis)又叫蠟型(Waxycorn),果穗較小,胚乳大部分為支鏈淀粉,表面呈蠟狀,不透明,水解后形成糊精。原產(chǎn)我國,鮮食為主。中國西南地區(qū)種植的硬質(zhì)玉米突變后,經(jīng)人工選擇逐漸出現(xiàn)的糯質(zhì)類型。性狀受單個隱性基因(wx)控制,位于第9染色體上。中國的糯玉米材料大多具有中國蠟質(zhì)玉米同工酶標(biāo)志帶,云南西雙版納等地種植的四路糯、紫稈糯、曼金蘭黃糯等具有糯質(zhì)玉米的原始性狀,國內(nèi)有先科糯2000、白糯等許多糯玉米雜交品種。7.爆裂型(z.everta)又叫麥玉米,結(jié)穗較多,果穗與籽粒都鉸小。角質(zhì)胚乳,硬而透明,高溫爆裂。依籽粒的形狀又可分為兩類:一類為米粒形,籽粒較尖;一類為珍珠形,籽粒較圓,我國各地有栽培。8.甜粉型(z.anylacea-saccharata)籽粒上部甜質(zhì)型角質(zhì)胚乳,下部粉質(zhì)胚乳,罕見。9.有稃型(z.tunicata)籽粒包被較長的稃殼,稃殼頂端有時有芒狀物,籽粒堅硬,脫粒困難,為原始類型,很少裁培,作為遺傳資源保留,也可作飼料。(一)根據(jù)籽粒形狀和結(jié)構(gòu)分類二、玉米品種類型(二)按生育期分類
根據(jù)生育期的長短,可分為早、中、晚熟類型。1.早熟品種春播70~100d,積溫2000~2200℃;夏播70~85d,積溫1800~2100℃。一般植株矮小,14~17片葉,千粒重l50~200g。如甜玉米、糯玉米、爆裂型玉米多為早熟品種,普通玉米的夏玉米、雜交品種的父本等。2.中熟品種春播100~120d,積溫2300~2500℃;夏播85~95d,積溫2100~2200℃。株高中等,葉片數(shù)較早熟品種多,而較晚熟品種少,千粒重200~300g。3.晚熟品種春播120~150d,積溫2500~2800℃;夏播100d以上,積溫2300~2500℃。植株高大,21~25片葉。產(chǎn)量潛力較大,籽粒大,千粒重300g以上。二、玉米品種類型(三)按用途與子粒成分分類按用途分為食用、飼用和糧飼兼用玉米。糧飼兼用玉米生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均高,莖葉粗蛋白、脂肪、糖類等含量高于食用玉米,葉片持綠期長,莖桿可綠體收獲,品種有中原單32、沈單16等。玉米按籽粒成分,分為特用玉米和普通玉米兩大類。特用玉米是指具有較高的經(jīng)濟(jì)價值、營養(yǎng)價值或加工利用價值的玉米,主要有高賴氨酸玉米、糯玉米、甜玉米(普甜玉米、加強(qiáng)甜玉米和超甜玉米)、爆裂玉米、高油玉米等。1.高賴氨酸玉米產(chǎn)量與普通玉米相近,賴氨酸含量比普通玉米高80%~100%。2.高油玉米含油量較高,其中亞油酸和油酸等不飽和酸含量達(dá)到80%,油品價值高。蛋白質(zhì)比普通玉米高10%~12%,賴氨酸高出20%,維生素含量也高,可以糧、油、飼兼用。3.觀賞玉米有黃色、紫色、白色等,顆粒形似珍珠,硬質(zhì),穗小,產(chǎn)量極低,單株成穗2個以上,觀賞價值高。二、玉米品種類型(四)按玉米株型分類玉米株型是玉米自然狀態(tài)下的整體形態(tài),包括葉片、莖桿、雌穗穗位、長相等,傳統(tǒng)上分為倒卵形、筒形和塔形三種。目前多以葉片與莖桿夾角劃分株型,有緊湊型、半緊湊型、正常型和平展型三種。1.緊湊型葉片上沖,葉片不彎曲,穗上部葉片與莖桿夾角小于25°,穗下部葉與莖夾角小于40°,葉片之間蔭蔽小,光和效率高,產(chǎn)量高,適于密植,是當(dāng)前育種主要目標(biāo)之一。2.半緊湊型穗上部第三葉夾角在30°~45°。3.平展型葉片與莖桿之間開張角度大,平展外伸,呈弧形,前端下垂,頂部第三葉夾角在45°以上,下部葉開張角度較上部葉更大于10°以上,葉片相互遮蔭,光和效率較低,適于稀植,單株產(chǎn)量高,整體產(chǎn)量低于緊湊型。二、玉米品種類型(五)玉米雜交種分類
玉米雜交種是用兩個或兩個以上的性狀優(yōu)良、遺傳性差異大的自交系或品種雜交獲得的后代。玉米雜交品種有:1.品種間雜交種2.品種與自交系雜交種3.自交系間雜交種4.綜合雜交種生產(chǎn)中主要應(yīng)用的是自交系間雜交種,有:1.單交種2.雙交種3.三交種等,其中98%以上為單交種,整齊度高,增產(chǎn)幅度大,較農(nóng)家品種增產(chǎn)20%~50%。理想型單交種的特征之一是植珠中矮粗壯,穗大而結(jié)穗部位較低。三、玉米生物學(xué)特性(一)植物學(xué)特征
1.根玉米為須根系,除胚根外,莖節(jié)上長出節(jié)根,入土深度30~50cm。分初生根、次生根和支持根。(1)初生根,又叫胚根、種子根。初生根系可達(dá)20-30厘米,在生育初期供給幼苗水分和養(yǎng)分。(2)次生根,次生根又名立根、永久根。展開3-4片真葉時,長出第一層次生根,以后每長出1-2片葉由下向上形成一層新的次生根。1株玉米一般有次生根5-6層或8-9層,形成強(qiáng)大而密集的根群,垂直下扎到1.5-2米。85%以上的根分布在0-40的耕作層內(nèi)。(3)支持根,支持根又叫支柱根或氣生根,有2~3層。支持根開始在空氣中生長而后入土。支持根層數(shù)得多少與土壤濕度、營養(yǎng)條件、品種等有關(guān)。玉米氣生根玉米次生根(一)植物學(xué)特征2.玉米的莖玉米為高稈作物,莖稈高大粗壯。常為1-4米。低于2米以下為矮稈型,2-2.5米為中稈型,2.5米以上為高稈型。理想型單交種的特征之一是植珠中矮粗壯,穗大而結(jié)穗部位較低。莖稈由節(jié)和節(jié)間組成,呈圓筒形,髓部充實而疏松。早熟品種14-16節(jié),晚熟品種19-20節(jié)。玉米除上部4~6節(jié)外,其余每1個節(jié)間的1側(cè)有1個縱溝,溝內(nèi)節(jié)上有1個腋芽,第5-8節(jié)的腋芽可能發(fā)育成果穗,只有1-2節(jié)腋芽能發(fā)育成果穗。地下部的腋芽發(fā)育成分蘗,一般不結(jié)穗。莖有向光性和負(fù)向地性,倒伏后能夠彎曲向上生長。
(一)植物學(xué)特征3.葉玉米葉13~25片,葉由葉片、葉舌、葉鞘組成。葉片寬而長,葉緣常呈波浪形。葉鞘厚而堅硬,緊包莖稈,與葉身連接處有葉舌或無,葉舌有防病菌、雨水進(jìn)入葉鞘內(nèi)的作用。葉表面光滑,稱為光葉。光葉大多數(shù)是在子粒發(fā)育過程中形成的胚①②③④⑤葉。一般生育期短的品種有“五光六毛”的特征。玉米的功能葉片在不同的生育期葉位是不同的。玉米中部的葉,特別是棒三葉的功能最大,其次是上部葉,再次是下部葉??拷敳咳~主要供應(yīng)雄穗,因此,抽雄后去除頂葉對果穗發(fā)育沒有影響。玉米棒三葉棒三葉不能損傷(一)植物學(xué)特征4.玉米花器及籽粒花單性,雌雄同株,雄穗為圓錐花序,雌穗為肉穗花序。(1)雄穗分枝5~25個或更多,主軸周圍著生4~11行成對排列的小穗,分枝上通常僅生2行成對排列的小穗,每個雄小穗有2朵小花。雄蕊成熟時外穎張開,花絲伸長,使花藥露出穎片外面,散出花粉?;ㄋ廃S、紫、粉紅或綠色,約有2000個花粉粒。(2)雌穗雌蕊花絲黃色、淺紅或紫紅色,密生茸毛。果穗中軸粗細(xì)和顏色因品種而不同。穗軸上的無柄小穗成對排列成行,12~18行。每一小穗內(nèi)有兩朵小花,上花結(jié)實,下花退化,小穗外面為厚而柔韌的護(hù)穎。雌蕊一般比同株雄穗的抽出時間稍晚2~3d,最多晚5~8d。也有雌雄穗同時開花的品種,取決于品種特性和肥、水、密植程度等條件,一般果柄短、苞葉松、雙穗品種吐絲快,反之亦然。在干旱、缺肥或過密遮光的條件下,雌穗發(fā)育減慢,而雄穗受影響較小。(一)植物學(xué)特征5.子粒
玉米籽粒為穎果,習(xí)慣稱為種子。色黃、白、紫、紅或呈花斑等,千粒重250~350g。糯玉米、甜玉米、爆裂玉米種子小,千粒重低。玉米籽粒胚部較其他部位含水量高、含油量高,在貯藏過程中容易受到微生物侵染,脂肪容易酸敗。因此,玉米種子不耐貯藏。玉米種子結(jié)構(gòu)玉米籽粒成對排列(二)玉米對環(huán)境條件要求1.溫度玉米是喜溫作物.(1)種子在6~7℃時發(fā)芽,但緩慢;發(fā)芽適溫10~20℃,25~35℃發(fā)芽最快。(2)苗期-2~-3℃的霜凍,葉片發(fā)紫。8-10℃低溫使幼苗變紫,葉片伸長不良。4葉期遭受低溫(10.4℃)10天,株高降低4.4厘米;玉米苗期在晝/夜溫度為10/5℃下,生長基本停止,在5/0℃下3-4周即死亡。(3)拔節(jié)期溫度要求18℃。抽穗、開花期要求溫度26~27℃,當(dāng)溫度高于32~35℃,空氣相對濕度接近30%,花粉迅速失水干枯,花絲枯萎。(4)灌漿期溫度低于16℃或超過25℃,影響灌漿速度。(5)玉米秋季遇3℃低溫,即完全停止生長,長期低溫和霜凍會使果穗中未充分成熟而含水量又高的籽粒喪失發(fā)芽能力。(二)玉米對環(huán)境條件要求2.水分玉米是較耐旱的作物,喜半干旱氣候,在拔節(jié)以前耐旱,拔節(jié)后、抽雄開花前后對水分要求多。耗水較為經(jīng)濟(jì),蒸騰系數(shù)為240-360。玉米雖然需水較多,但它的抗?jié)衬芰^差。土壤水分過多時,根系無氧呼吸旺盛,積累過多乙醇使細(xì)胞中毒,又由于土壤中嫌氣性微生物活動旺盛,積累有毒還原物質(zhì),因此容易澇的地塊必須做好排水工作,才能保證收成。(二)玉米對環(huán)境條件要求3.光照玉米是短日照作物,在短日照條件下可提前抽穗,但對日照的要求不十分嚴(yán)格,光合效率高。玉米要求較強(qiáng)的光照,當(dāng)密度過大時,光照減弱時,植株中的硝態(tài)氮含量增加,而干物質(zhì)重量減少,過分密植減產(chǎn)的重要因素。4.土壤玉米能適應(yīng)各種土壤,但以土壤疏松,肥力較高,PH值介于6.5-7.0之間的土壤對玉米較有利,PH<5或含鹽量達(dá)0.1%的鹽堿土壤都不宜種植。
鹽堿地玉米長勢四、玉米生育期與生育階段(一)生育期從播種出苗到新種子成熟為玉米的一生,所經(jīng)歷的天數(shù)稱為生育期。北方春玉米的早熟品種生育期為100--110天,中熟品種110-125天,晚熟品種為130天以上。春播玉米生育期長,夏播則短。北方品種向南方引種,常因日照短、溫度高而縮短生育期;反之,向北引種生育期會有所延長。玉米的生育期包括三葉期、拔節(jié)期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄期、開花期、抽絲期、子粒形成期、乳熟期、蠟熟期、完熟期等生育時期。四、玉米生育期與生育階段(二)生育階段
玉米的一生可分為3個不同的生育階段,每個階段有包括不同生育時期。1.苗期階段播種至拔節(jié),是以生根、分化莖葉為主的營養(yǎng)生長階段。此期根系生長較快,莖葉生長較慢。春玉米約35d左右,夏玉米早、中熟品種約20~25d。又包括2個階段:①播種--三葉期
玉米種子萌發(fā)出苗,經(jīng)歷吸脹、萌動、發(fā)芽、出苗連續(xù)過程。播種后氣溫7-8℃正常發(fā)芽,
10-12℃迅速發(fā)芽,6~8d出苗。種子吸水達(dá)到自身干重的35%-37%時才能發(fā)芽,通常土壤含水量16%-18%時出苗快、出苗率高,低于13%不能出苗,超過19%時出苗率下降;出苗后主要消耗種子營養(yǎng),到三葉期,種子貯藏的營養(yǎng)耗盡。播深影響出苗快慢,播深每增加2.5cm,出苗期平均延遲一天,幼苗細(xì)弱。②三葉期--拔節(jié)玉米從三葉期開始,由自養(yǎng)生活轉(zhuǎn)向異養(yǎng)生活。幼苗生長緩慢,主要是進(jìn)行根、葉的生長和莖節(jié)的分化。田間管理以中耕、除草、蹲苗,促進(jìn)根系發(fā)育為主。出苗期苗期拔節(jié)期四、玉米生育期與生育階段(二)生育階段
2.穗期階段玉米從拔節(jié)至抽雄是營養(yǎng)生長與生殖生長并進(jìn)時期,歷時30d左右。是玉米一生中生長發(fā)育最旺盛的階段,也是田間管理最關(guān)鍵的時期,拔節(jié)后應(yīng)水肥充足供應(yīng),重點供應(yīng)拔節(jié)肥、抽穗肥。3.花粒期階段玉米從抽雄至成熟,是籽粒產(chǎn)量形成的中心階段,進(jìn)一步?jīng)Q定粒數(shù)和粒重時期。早、中、晚熟品種約30d~40d~50d。此期應(yīng)保證供應(yīng)粒肥。拔節(jié)期孕穗期抽雄、吐絲期灌漿期成熟期(三)玉米雌雄穗分化與水分、養(yǎng)分的相關(guān)性1、雌穗的分化(1)生長錐末伸長期;(2)生長錐伸長期;(3)小穗分化期增加小穗數(shù),爭取穗大粒多;(4)小花分化期:每一小穗中的兩朵小花,大的位于上方,可繼續(xù)發(fā)育為結(jié)實花,以后雌、雄蕊均停止發(fā)育,退化為不育花。成對排列的小穗,便果穗長成雙行子粒;(5)性器官發(fā)育形成期。2、雄穗與雌穗分化的相關(guān)性
雌、雄穗分化具有相關(guān)性,由于不同品種或不同栽培條件雖略有變化,但大體仍表現(xiàn)一致。玉米抽雄前的10-15天,即大喇叭口期為穗分化的關(guān)鍵時期。此時,玉米對水分、養(yǎng)分的反應(yīng)極為敏感。環(huán)境條件同時影響著雄雌穗的發(fā)育,為決定玉米產(chǎn)量的重要發(fā)育時期,稱為水肥“臨界期”五、玉米開花結(jié)實習(xí)性(一)雄穗
雄穗在露出頂葉后2~5d開花,開花順序是從主軸中上部分開始,然后向上和向下同時進(jìn)行;分枝上的小花開放順序與主軸相同。開始開花至開花完需7~l0d,長的可達(dá)11~13d。20~28℃時開花最多,當(dāng)溫度低于18℃或高于38℃時雄花不開放。適宜的相對濕度70~90%,在溫度和濕度均適宜的條件下,玉米雄穗全天都有花朵開放,一般以上午7~9時開花最多,下午13~15時花粉量又較大,以后將逐漸減少,夜間更少。五、開花結(jié)實習(xí)性(二)雌穗玉米雌穗一般在雄穗開花后的第二天至第八天抽出花絲為雌穗開花。在同一個雌穗上,花絲伸出苞葉的時間可相差2-5天。果穗從第一條花絲抽出苞葉到全部花絲抽出,需要5~7d。同一果穗上,一般位于雌穗基部往上1/5至1/3處的花絲最先伸出苞葉后向上向下同時進(jìn)行。雌穗頂部的小花分化發(fā)育最晚,最后伸出?;ńz的生活力,一般是植株健壯、生長勢強(qiáng)的品種比植株矮小、生長勢弱的品種強(qiáng);高溫干燥的氣候條件比陰涼濕潤的氣候條件容易花絲枯萎而提早失去生活力。玉米散粉期遇雨,花粉粒極易吸水膨脹,甚至脹破,喪失生活力,花絲的生活力及其維持時間的長短與植株的內(nèi)部因素、外界條件有關(guān),越晚抽出的花絲,生活力越弱。這可能是果穗禿頂?shù)脑蛑?。在適宜的溫、濕度條件下,花絲授粉結(jié)實率一般以抽出苞葉后1~7d內(nèi)最高,14d后完全失去生活力。授粉后在溫度為25~27℃,相對濕度85%以上,18~24h完成受精。有些品種頂端花絲伸出苞葉時,已是群體散粉的末期,授粉效果不好,易形成禿頂。五、開花結(jié)實習(xí)性(三)玉米空稈原因
玉米自交系一般都有1%~7%的空稈率,有的高達(dá)10%,也有無空稈自交系??斩挸c遺傳有關(guān)外,在外界因素如:高溫干旱、低溫多雨、花期不遇、營養(yǎng)缺乏、雙株定苗、密度過大、病蟲危害等,會造成空稈率升高,可達(dá)到20%。制種時應(yīng)創(chuàng)造適宜條件,施足基肥,單株定苗,及時灌水、施肥,防治病蟲害提高結(jié)穗率,降低空稈率。(四)玉米花粉直感現(xiàn)象1.花粉直感的含義
指雜交授粉后,父本花粉使母本所結(jié)雜交種子的胚以外組織(胚乳或子葉)直接表現(xiàn)父本性狀的現(xiàn)象,或稱為當(dāng)代顯性。分為種子直感和果實直感,玉米為種子直感,又叫胚乳直感。2.花粉直感的原因雜交種子雖然長在母本植株上,但其胚和胚乳是2個精子(雄配子n)分別與胚囊(雌配子3n,1個卵子n,2個極核2n)中的卵子和2個極核受精結(jié)合的產(chǎn)物,都屬于F1的組織。所以父本的顯性胚乳性狀必然在雜交種子上表現(xiàn)出來,而顯性的植株性狀在雜交種子播種后,從幼苗到成株的生長發(fā)育過程中依次表現(xiàn)出來。3.花粉直感實例如玉米黃胚乳基因(Y)對白胚乳基因(y)為顯性,以白玉米(yy)為母本,黃玉米(YY)為父本授粉,則在白玉米果穗上出現(xiàn)黃胚乳(Yyy)種子。產(chǎn)生胚乳直感的原因是種子植物的雙受精,即胚的基因型為(Yy),而胚乳的基因型為(Yyy),因此,胚乳直接表現(xiàn)為黃色。反交時,胚乳基因型為(YYy)仍為黃色,不產(chǎn)生直感。五、開花結(jié)實習(xí)性4.花粉直感現(xiàn)象特點及應(yīng)用
生產(chǎn)中玉米深色(紫、紅、黃)對淺色(白)為顯性,非甜質(zhì)對甜質(zhì)為顯性,非糯對糯為顯性,當(dāng)上述顯性性狀的玉米為父本授粉時,母本植株上就會出現(xiàn)如甜玉米變?yōu)榉翘鹩衩祝从衩鬃優(yōu)榉桥?,白玉米上出現(xiàn)黃粒、紫粒,黃玉米上出現(xiàn)紅、紫粒及深淺不一色澤變化的籽粒。市場上的彩色玉米即為利用花粉直感現(xiàn)象獲得的,以白玉米為母本,周圍混種紫、黃等玉米,經(jīng)過傳粉,出現(xiàn)花粉直感獲得彩色玉米。生產(chǎn)中花粉直感現(xiàn)象很普遍,優(yōu)質(zhì)玉米接受外來普通花粉后,口感和品質(zhì)下降,因此,制種時隔離必須達(dá)標(biāo)。據(jù)報道,利用高油玉米品種高油115與普通玉米品種掖單19混種,產(chǎn)生花粉直感效應(yīng),使掖單19的籽粒含油量提高40.5%~65.3%,而籽粒產(chǎn)量并不降低,玉米籽粒品質(zhì)、莖桿品質(zhì)均有提高。(四)玉米花粉直感現(xiàn)象五、開花結(jié)實習(xí)性彩色玉米六、雜交制種技術(shù)在我國玉米普遍實現(xiàn)了雜種優(yōu)勢利用,常規(guī)品種只限于少量地方品種、特色玉米以及自交系品種。常規(guī)品種制種與大田玉米栽培相似,應(yīng)選擇好隔離和做好去雜去劣工作。目前雜交玉米制種的主要方法有:人工去雄雜交制種;雄性不育系制種等方法。目前生產(chǎn)中主要利用人工去雄(抽雄)雜交制種。(一)人工去雄雜交制種1.土地準(zhǔn)備(1)土地選擇北方地區(qū)制種海拔上限1500~1700m,海拔過高,成熟度不穩(wěn)定,容易受霜、雪、凍、寒等氣候災(zāi)害影響。選擇集中連片的平坦、肥沃,灌排方便的土地制種。(2)土地準(zhǔn)備制種田秋季深耕,施腐熟有機(jī)肥2000~3000㎏/667㎡、磷酸二銨20~25㎏/667㎡、尿素15㎏/667㎡。鋅肥、鉬肥等微量元素肥料也可以作種肥施入,用量1~2㎏/667㎡。春耕淺一些,耙耱后及時作畦覆蓋地膜等。在些鹽堿地、二潮地在覆膜后及時播種,防止返潮。平畦栽培,膜面寬50㎝,空行40~50㎝;在較為冷涼地區(qū)可以覆蓋1.2~1.5m寬膜。平原地區(qū)寬膜種植時,中間兩行玉米根系容易早衰;同時父本在中間兩行生長過快,又容易使父母本花期錯過。因此,寬膜覆蓋應(yīng)注意夏季高溫和花期調(diào)節(jié)問題。(3)隔離條件玉米空間隔離不小于300m,如存在不利地勢、風(fēng)向等影響,隔離距離不小于500m。甜、糯玉米和白玉米空間隔離在400m以上,隔離區(qū)內(nèi)禁止種植其他玉米。采用時間隔離時,錯期在40d以上。2.種子包衣--1(1)種子包衣概念
種子包衣劑含有成膜劑、緩蝕劑、內(nèi)吸性農(nóng)藥、微量元素和植物激素等成分,附著于種子表面,不易脫落,在種子發(fā)芽、出苗和生長的過程中緩慢釋放水分、養(yǎng)分和農(nóng)藥,起到“小水庫”“小藥庫”和“養(yǎng)料庫”的作用,且作用持久,一般藥效可發(fā)揮40~50d。免去了農(nóng)作物播種到出苗后的一段時間拌種、噴灑農(nóng)藥等常規(guī)防治病蟲害田間操作,也具有抗寒、抗寒等作用,能夠確保一次播種保全苗,促進(jìn)壯苗,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),增產(chǎn)幅度10%。(2)包衣劑種類包衣劑按其所含藥劑成分分為兩類:
一類是含有一種作用藥劑的單劑型,如有防病的殺菌種衣劑,防蟲的殺蟲種子劑,肥料種衣劑,除草種衣劑,有蓄水抗旱能力的抗旱種衣劑,調(diào)節(jié)生長、用于調(diào)節(jié)雜交制種雙親花期的種衣劑等;一類是含有兩種以上作用藥劑的復(fù)合型,即將殺蟲劑、殺菌劑和微量元素等按一定比例配制在一起,起到防病治蟲、抗旱、抗寒、促進(jìn)作物生長作用的種衣劑。我國目前已研制出24種以上復(fù)合劑型。廣泛應(yīng)用于玉米、水稻、小麥、棉花、花生、瓜類、蔬菜、藥材、花卉等作物。(一)人工去雄雜交制種2.種子包衣--2(3)包衣劑的使用不同作物對種衣成分含量要求不同,必須根據(jù)農(nóng)作物種類選用適合劑型的種衣劑。玉米包衣劑有專用型和通用型,種衣劑中禁止加人其它任何藥劑及微量元素,質(zhì)量好的種衣劑應(yīng)是膠體形狀,液體不混濁、穩(wěn)定、無沉淀和分層現(xiàn)象。
①種子包衣前準(zhǔn)備,種子在包衣前必須精選加工,以減少藥劑用量,包衣種子發(fā)芽率要超過國標(biāo)。水分晾曬在13.0%以下,包衣后不易晾曬,故包衣后水分不超過13%,方能安全貯存。父母本用不同顏色包衣劑包衣,便于區(qū)分。包衣環(huán)境溫度保持20℃~30℃,包衣劑年度適于成膜。
②掌握包衣用藥量,必須在規(guī)定的包衣用藥量范圍內(nèi),保證每粒種子都均勻而牢固地附有一層藥膜,一般玉米種衣劑要求比例為1:50,最高1:70。包衣完畢后沙培法作發(fā)芽實驗,觀察發(fā)芽率和發(fā)芽勢是否正常。包衣劑膜吸水性強(qiáng),濾紙含水少,容易吸干不宜采用濾紙發(fā)芽。
③種子包衣方法有機(jī)械包衣,是用專用的種子包衣機(jī)進(jìn)行包衣。人工包衣,在水泥場地將種子和包衣劑按比例加入,用鐵鍬迅速攪拌摻勻?;?qū)⑦m量的種子和種衣劑按比例加入到不漏水的塑料袋中,扎緊袋口,上下?lián)u動,均勻為止。(一)人工去雄雜交制種(4)種子包衣注意事項
種衣劑中含有高效廣譜的殺蟲、殺菌的劇毒農(nóng)藥,使用時要注意防止觸及皮膚、眼睛等。如濺到皮膚上,應(yīng)及時用肥皂水沖洗;觸及眼睛要用清水沖冼眼睛15分鐘。包衣車間通風(fēng)良好,工作時不能抽煙、飲食,結(jié)束后洗臉、洗手。種衣劑和包衣種子要專庫存放,專人保管,嚴(yán)防人畜中毒。包衣種子只能用聚丙烯紡織袋或塑料袋包裝、運(yùn)輸。袋子使用后要妥善處理,不能它用。種衣劑不能噴霧,使用時不能再加水或其它藥物、肥料等;各作物要用專用劑型,劑型不能互相代替,以免產(chǎn)生藥害或產(chǎn)生藥品殘留。2.種子包衣--3(一)人工去雄雜交制種(一)人工去雄雜交制種3.規(guī)格播種(1)父母本行比父本比例和數(shù)量以保證父本花粉夠用為準(zhǔn);母本數(shù)量和比例盡量增加。如果父本雄穗發(fā)達(dá),高于母本,二者生育期相近,父母本比例1:5~6,或種植部分滿天星后行比增加到1:9。如果母本植株高大,父本矮??;或錯期播種時間長,高大的親本對生長緩慢、低矮親本出現(xiàn)抑制,父母本行比1:3~4,并加大父本行寬;或父本采用雙行,行比2:6~8。父本分枝少,行比5:1滿天星種植父本花粉量大、植株高,行比6:1(一)人工去雄雜交制種(2)父母本播種期調(diào)節(jié)春玉米播種時間在5~10㎝地溫穩(wěn)定在8~10℃時播種,如甘肅河西地區(qū)一般在4月15日~4月20開始播種。父、母本花期相遇是制種成敗的關(guān)鍵,通過調(diào)節(jié)播種期來調(diào)節(jié)父母本花期。如果父、母本生育期相同,或母本花期比父本早2~3d可同期播種。若雙親花期相差4~5d以上,則須錯期播種。需要注意的是:第一,母本吐絲期與父本散粉期相差的天數(shù)不等于兩個親本播種期的錯期。錯期播種的天數(shù)應(yīng)比花期相差的天數(shù)適當(dāng)增加,母本春季播期相差天數(shù)約為花期相差天數(shù)的1.5~2.0倍,夏播為1~1.5倍為宜。第二,玉米花絲的生活力保持時間較短。春播玉米7d左右,夏播5d左右,而雄穗散粉的延續(xù)期為7~10d,花粉的生活力只有幾小時。因此,一般要求母本吐絲應(yīng)比父本散粉早1~3d,才能授粉良好。錯期播種要掌握“寧可母等父,不要父等母”的原則。母本一次播完,父本分兩期播種,一期父本按正常父母本錯期播種天數(shù)播種,播種60%;二期父本比正常錯期再晚5~7d,即一期播種的種子有60%的胚根突破種皮時播二期父本,二期播種40%。有時在播一期父本時同時播種滿天星,甚至父本分三期播種等。當(dāng)父母本錯期比較大(如掖單2號父母本錯期12d),二期父本播種時土壤墑情變差,播種時催芽播種或坐水點播。(一)人工去雄雜交制種(3)播種密度玉米品種組合不同,播種留苗密度不同,制種區(qū)地力、管理水平、氣候等因素也影響到播種密度??傮w原則是適當(dāng)增加密度,提高產(chǎn)量,降低成本。單交種制種區(qū)播種留苗密度與親本自交系繁殖相等,一般播種留苗5000~6000株/667㎡,高桿、疏散型密度可小一些,矮稈、緊湊型密度可大一些。(4)播種多采用機(jī)械播種方法,有手推葫蘆、玉米播種機(jī)等。播種前種子精選,剔除異、劣、病、雜粒。父母本種子用不同顏色包衣劑包衣。播種時對父本行標(biāo)記,株距18~25㎝,行距30~35㎝。播深4~6㎝,在風(fēng)沙大的地區(qū)需要蓋土防風(fēng)、保濕。出苗后出苗率在85%以上不再補(bǔ)種,如果缺苗斷壟嚴(yán)重需補(bǔ)苗,父、母本按錯期都要補(bǔ),父本可以育苗移栽。制種田內(nèi)、地埂上禁種高粱、葵花等高稈作物。種子、肥料分層播種機(jī)單粒點播機(jī)精量播種葫蘆雙行播種機(jī)(一)人工去雄雜交制種4.田間管理(1)苗期管理播種后7~10d出苗,15d苗齊。苗齊后中耕2~3次,3葉時間苗,4~5葉時定苗。結(jié)合間苗定苗根據(jù)親本自交系的長相、葉色、葉形、葉鞘和長勢等方面判斷。間苗定苗原則“間大、間小、留中間”,同時去除病苗、畸形苗以及形態(tài)差異較大的苗。父本一般留單雙苗。苗期容易受到金針蟲、地老虎等地下害蟲為害,地老虎用50%辛硫磷乳油800倍液罐根。(2)抽雄前管理蹲苗結(jié)束后灌水,施尿素15~20㎏/667㎡。抽雄前10~15d追施尿素20~25㎏/667㎡,集中撒施;葉面噴施磷酸二氫鉀2~3㎏/667㎡、硫酸鋅2㎏/667㎡。此期地力水平差異使玉米生長分化明顯,靠地埂、鹽堿、漏沙坑、瘠薄地、低洼地等處植株低矮、葉片黃化、缺素,對水肥、地力敏感的品種表現(xiàn)更為顯著,對這些特殊田塊要偏重施肥。父母本集中清雜去劣。(一)人工去雄雜交制種5.花期預(yù)測
花期相遇的理想指標(biāo)是母本吐絲后1~3d父本開始散粉,花期不遇或相遇不良直接影響種子產(chǎn)量。因此,搞好花期預(yù)測,并應(yīng)用花期調(diào)節(jié)技術(shù)保證父母本花期相遇十分重要?;ㄆ陬A(yù)測的常用方法有:(1)葉片檢查法是根據(jù)雙親葉片出現(xiàn)的多少判斷花期是否相遇。方法是在制種田內(nèi)設(shè)3~4個點,每點5~10株,從苗期開始在第5、10、15葉齡標(biāo)記。同期播種的組合,以父本出現(xiàn)的葉片比母本少1~2片為花期相遇良好的標(biāo)志;錯期播種的組合,應(yīng)將父、母本總?cè)~片的差數(shù)進(jìn)行計算確定,以母本未抽出葉片數(shù)比父本少1~2片表明花期相遇良好。(2)剝?nèi)~檢查法在雙親拔節(jié)后,選有代表性的植株剝出未出葉片數(shù),根據(jù)未出葉片數(shù)來測定雙親花期是否相遇。若母本未出葉片比父本未出葉片少1.5~2.0片,表明花期相遇良好;如超過2.0片或少于1.5片,則有可能相遇不好。用該法在大喇叭口期檢查準(zhǔn)確度高。(3)查副葉脈法在大喇叭口期觀察10株展開葉單側(cè)副葉脈,求出平均值,如平均值是12條,再減去系數(shù)2,該展開葉則為第10片展開葉〈也稱完全葉〉。父、母本葉差在1.5~2.0片時為花期相遇良好。除上述方法外,還有:(4)幼穗分化查看法(母本的幼穗分化早于父本一個時期);(5)生長錐解剖比較法(母本的生長錐相當(dāng)于父本的2~3倍)等花期預(yù)測方法。通過花期預(yù)測了解父母本花期相遇情況,可以采取相應(yīng)措施調(diào)節(jié),使父母本花期相遇。(一)人工去雄雜交制種6.花期調(diào)節(jié)--1
父母本花期調(diào)節(jié)主要通過播期調(diào)節(jié),但是,如果在抽雄前發(fā)現(xiàn)父母本花期相遇有問題,則利用栽培技術(shù)、化學(xué)控制技術(shù)等調(diào)節(jié)控制父、母本生長發(fā)育,促進(jìn)父、母本花期相遇。主要措施有:(1)苗期調(diào)節(jié)干旱、低溫、土壤板結(jié)等均影響苗齡,可采取留大苗、偏肥水等方式調(diào)節(jié)。以早為宜,以促為主,重點在父本的調(diào)節(jié)上。發(fā)育早的親本的少施肥、深中耕;對發(fā)育遲緩的親本偏水、偏肥加調(diào)節(jié)劑促其生長,促進(jìn)早吐絲抽雄。(2)大喇叭口期調(diào)節(jié)在大喇叭口期對發(fā)育偏晚的親本葉面噴施0.3%磷酸二氫鉀加等量尿素;也可用50~80ppm赤霉素葉面噴霧。在孕穗期噴施40ppm的萘乙酸水溶液100㎝/667㎡,可使雌穗花絲提前吐出,而雄穗散粉不受影響。對偏早的親本還可在12~15片葉時用鐵鍬距主根7~1O㎝周圍下切15㎝斷根。或在13~15片葉時對生長過快的親本剪葉,將心葉以上葉剪成整齊狀,每剪一片葉可使花期推遲0.5d。在父本偏弱、偏晚時,在父本孕穗后期,抽雄前期將頂部2片葉取掉(留葉鞘),有利于早散粉。(3)超前摸苞去雄在抽穗前,如果發(fā)現(xiàn)母本的花期比父本晚時,可采取母本摸苞超前去雄或多帶葉去雄的方法,促使母本早吐絲2~3d。方法是在母本雄穗未抽出前,把手伸到雄穗處,摸到發(fā)軟的雄穗,根據(jù)相遇情況即帶頂葉1~2片與雄穗一起拔出,以不超過4片葉為準(zhǔn)。反之,母本的花期比父本早,母本晚去雄(但雄穗不能露出苞葉散粉),可推遲吐絲1~2d。(一)人工去雄雜交制種6.花期調(diào)節(jié)--2(4)剪苞葉當(dāng)父本雄穗已抽出或已散粉,而母本雌穗苞葉過長而吐絲晚時,在苞葉長出10㎝以上時將頂端向下斜剪2~4㎝,可使母本早吐絲3~5d;有些自交系不但苞葉長,而且包裹的很緊,花絲窩卷在苞葉里,花絲伸不出來,用刀片將雌穗頂部苞葉拉開,幫助花絲伸出。(5)剪花絲對母本吐絲早、父本偏晚、花絲過長時,可以剪花絲提高授粉率。方法是在下午將母本花絲剪短,留花絲茬2~3㎝,延長母本授粉時間,便于接受花粉。(6)人工輔助授粉人工輔助授粉能提高結(jié)實率,在花期相遇不好的情況下,人工輔助授粉更為重要。應(yīng)掌握在父本散粉量最大和母本吐絲集中時進(jìn)行,在開花盛期連續(xù)進(jìn)行二、三次,受粉時間在上午9~10點。過早露水未干,花粉遇水容易吸漲破裂;過遲溫度過高,容易降低花粉的生活力。方法是將父本輕輕搖動使花粉落到母本花絲上,或者在采粉區(qū)早晨8~9時用干凈瓷盆收集花粉。收集好的花粉裝在玻璃杯、竹筒中,用3~4層紗布罩住,然后在制種田中隔行走動,玻璃杯倒置搖動,達(dá)到授粉目的。每天一次,授粉一周。(一)人工去雄雜交制種7.母本人工去雄(1)去雄原則及標(biāo)準(zhǔn)去雄原則是母本行的全部雄穗在散粉前及時、干凈、徹底拔除。在任何一次檢查中,發(fā)現(xiàn)散粉的母本植株數(shù)超過0.2%,或在整個檢查過程中三次檢查母本散粉株率累計超過0.3%時,所產(chǎn)種子將不達(dá)標(biāo)。在抽雄前幾天注意觀察,確定去雄時間。去雄前對制種村組干部、技術(shù)員、農(nóng)戶做好動員工作,去雄過程中要求農(nóng)戶集中勞力去雄,村組干部、技術(shù)員每天做好檢察工作,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。(2)去雄方法普遍采取摸苞帶葉去雄,雄蕊帶1~2葉拔除,拔除的雄穗埋入地下或帶出制種田妥善處理。天天去雄,風(fēng)雨無阻。一塊制種田分三次去凈雄穗,第一次去雄60~70%,第二次達(dá)到85~90%,第三次在抽雄末期,全制種區(qū)尚有不到5%的植株未去雄時,應(yīng)一次性抽凈。抽雄工作從開始到結(jié)束約15~20d,去雄結(jié)束時技術(shù)員對每塊制種田檢查驗收,驗收方法為:田塊四邊及中間無小苗、殘弱苗,在地埂觀察無雄穗露頭。然后進(jìn)地橫走1行,縱走1行,檢查遺漏沒去雄植株以及雄穗露頭植株,這樣可以初步驗收合格。驗收后農(nóng)戶監(jiān)控5~7d,如有遺漏沒去雄母本,繼續(xù)去凈,最后開具驗收合格單,去雄工作結(jié)束。(一)人工去雄雜交制種9.去雄后管理
植株去雄后5~7d母本雌穗開始吐絲,吐絲晚的品種7~11d。隨即父本開始散粉。高溫、缺水、缺肥或多雨天氣都對抽穗、吐絲、授粉結(jié)實有嚴(yán)重影響。去雄期間以及去雄后及時灌水,重施攻粒肥。施尿素20~25㎏/667㎡,或硝酸銨15~20㎏/667㎡,磷酸二氫鉀3~5㎏/667㎡。收獲前10~15d停止灌水,當(dāng)父本完成散粉后及時割除。(一)人工去雄雜交制種9.收獲、晾曬、脫粒
春玉米到完熟期收獲。但是在秋季氣溫偏低、早霜偏早的年份,玉米收獲期“寧早勿遲”,防止凍害發(fā)生,降低發(fā)芽率。一些晚熟品種,發(fā)現(xiàn)不能按時成熟,要及早采取措施,促使籽粒及早脫水。主要措施有:(1)站稈剝皮(收獲前20d撥開苞葉脫水);(2)臘熟中后期收割集中后熟;(3)帶苞葉辦穗后熟防凍等。果穗晾曬過程中勤翻動、勤檢查,防止雨雪、霉變、鼠害、防混雜。當(dāng)種子水分達(dá)到13%時脫粒、精選入庫。脫粒前對母本果穗認(rèn)真檢查,去除雜穗、劣穗、病穗。有種子加工成套設(shè)備的企業(yè)在收獲后及時加工處理。
玉米三系配套雜交制種原理雄性不育系雄性不育保持系雄性不育恢復(fù)系♂♀×⊕雄性不育保持系F1♀⊕繁殖雄性不育恢復(fù)系♂×F1雜交制種F1繁殖雄性不育系(二)雄性不育系制種玉米雄性不育系有核不育和質(zhì)核互作不育兩種。核不育是受一對隱性基因控制,不育性難以保持,在生產(chǎn)上利用很少,質(zhì)核互作不育系利用較多。目前國內(nèi)有少數(shù)品種為雄性不育系,如蘇玉系列.1.不育系和保持系的繁殖
在隔離區(qū)內(nèi)按4~5:1比例種植不育系和保持系,不育系作母本,保持系作父本,雜交授粉后收獲不育系。保持系自交,但是為了防止混雜,保持系授粉后割除,在單獨(dú)隔離區(qū)內(nèi)繁殖保持系。2.雜交制種
在隔離區(qū)內(nèi)按4~5:1比例種植不育系和恢復(fù)系,不育系作母本,恢復(fù)系作父本,與不育系雜交,在不育系植株上收獲雜交種。恢復(fù)系授粉后及時割除,單獨(dú)自交繁殖。雄性不育系制種產(chǎn)量較低,通過增加母本,加強(qiáng)水肥管理,輔助授粉等措施提高產(chǎn)量。七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)玉米雜交制種質(zhì)量控制及檢驗是玉米制種過程中為保證制種質(zhì)量必須遵照執(zhí)行的強(qiáng)制性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從親本取得到種子收購入庫的各個環(huán)節(jié)都有一系列的質(zhì)量指標(biāo),通過對這些質(zhì)量指標(biāo)的控制,獲得優(yōu)質(zhì)種子。玉米雜交制種質(zhì)量控制管理以基地技術(shù)員為主,按照田間質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)為管理目標(biāo),檢查指導(dǎo)農(nóng)戶的每塊地,并填寫種子生產(chǎn)田田間檔案。田間質(zhì)量抽檢為輔,在抽檢時,質(zhì)檢人員首先掌握被檢品種的特征特性,同時了解親本來源、種植面積、栽培條件等基本情況,劃分檢驗區(qū),采取不定時、不定地塊隨機(jī)抽樣法抽檢,填寫田間質(zhì)檢調(diào)查表。其他農(nóng)作物制種的質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)可參照玉米進(jìn)行。(內(nèi)容參照電子文本)七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)(一)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)1.親本種子發(fā)芽率85.0%以上,純度99.9%以上,凈度98.0%以上,水分13.0%以下。在3月1日至4月5日親本種子取得后,檢查核對標(biāo)簽、品種名稱、生產(chǎn)年份、主要質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。復(fù)檢種子發(fā)芽率、凈度和千粒重。2.隔離區(qū)制種區(qū)周圍300m以內(nèi)不允許種植其它玉米品種。在3月20日至5月5日,對生產(chǎn)田周邊地塊實地測量,統(tǒng)計未達(dá)標(biāo)地塊面積,做出相應(yīng)的處理意見。3.播期提倡適期早播,株行距標(biāo)準(zhǔn),父、母本錯期準(zhǔn)確。在4月10日至5月10日,技術(shù)員檢查農(nóng)戶播種,記載及父母本錯期播種是否規(guī)范,統(tǒng)計違規(guī)農(nóng)戶數(shù)及面積,提出補(bǔ)救措施。(一)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)
4.苗期檢查出苗率、密度、雙苗率
要求田間出苗率95.0%以上,密度7.50萬~8.25萬株/hm2,雙苗率小于0.5%,其中一項指標(biāo)不合格者,則視為管理不規(guī)范種子田。檢查分2次,第1次為5月5日至5月20日,第2次為6月5日至6月20日。每3.3hm2制種地為1個檢驗區(qū),每區(qū)取樣點10個,每點抽查母本200穴、父本50穴,統(tǒng)計并填寫出苗率,第二次檢查填寫密度。第一次檢查出苗率低于85%,缺苗斷壟大的地塊,提出補(bǔ)救措施,若補(bǔ)種,按錯期同時補(bǔ)種父母本。6月1日至6月5日,在每3.3hm2制種檢驗區(qū)抽取樣點10個,每點抽查母本200穴、父本50穴,計算雙苗率。七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)(一)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)5.去雜及清理弱小株父、母本雜株率累計小于或等于0.01%為合格種子田,雜株率累計小于或等于0.10%為降級種子田,雜株率大于0.10%為不合格種子田。對瘦小弱株在去雄前全部清除。檢查分兩次,第1次為6月15日至6月20日,第2次為6月25日至7月5日。在每3.3hm2檢驗區(qū)取樣點10個,每點抽查母本200株、父本50株,計算雜株率。6.去雄去雄期母本累計散粉株率小于或等于0.10%為一級種子田,散粉株率小于或等于0.20%為二級種子田,散粉株率大于0.20%為不合格種子田。每塊地從開始去雄到結(jié)束必須在3d之內(nèi)完成,每片地從開始去雄到結(jié)束必須在6~7d之內(nèi)完成。母本吐絲率達(dá)1.0%時為檢查驗收開始時期,母本吐絲率達(dá)到10.0%時為抽雄結(jié)束時期和檢查驗收結(jié)束時期。抽檢以每6.7hm2制種為1個檢驗區(qū),每區(qū)抽取樣點20個,每點抽查母本200株,統(tǒng)計散粉株、殘枝、拆枝、露頭株及未抽雄小苗,從抽雄開始至結(jié)束不定期抽檢4~5次,抽雄結(jié)果從母本吐絲率達(dá)到1.0%~10.0%時累計計算。檢查時間為7月5日至7月30日。七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)(一)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)7.割除父本去雄及授粉結(jié)束后,8月5日前將父本全部割除,割除率100.0%為規(guī)范種子田,割除率大于或等于98.0%為基本規(guī)范種子田,割除率小于98.00%為管理不規(guī)范種子田。8月1日至8月5日,逐地塊檢查,對父本沒有割除或割除不徹底、使假的地塊、面積、農(nóng)戶進(jìn)行登記,按總面積計算相應(yīng)父本割除率,提出處理意見。8.收獲、晾曬
9月20日開始收獲,10月1日前將收獲玉米全部上房、上場攤薄晾曬。晾曬時要求去除花絲、苞葉、病穗、雜穗,剔除遺漏父本。不按時收獲晾曬者視為違規(guī)生產(chǎn),所產(chǎn)種子收購時必須分樣復(fù)檢發(fā)芽率及水分指標(biāo)。10月1日至10月5日,以農(nóng)戶數(shù)為單位檢查收獲及晾曬情況,統(tǒng)計未能按時收獲和未能按時晾曬的農(nóng)戶數(shù)、面積、數(shù)量,提出整改意見。鮮穗收購的玉米應(yīng)安排好搬穗、收購次序,準(zhǔn)確稱量、計算果穗水分、出籽率,及時烘干脫粒。七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)(一)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)9.收購
收購玉米種子時取樣檢測,以社或組為單位,平均水分小于或等于13.0%為合格種子,水分小于或等于16.0%為降級種子,水分大于16.0%為不合格種子。玉米種子收購時要求無花絲、苞葉、病穗、雜穗、落籽、雜質(zhì)。收購時間為10月20日至11月30日。以收購驗質(zhì)單為依據(jù),按收購時檢測水分計算各村、組或農(nóng)戶玉米種子的平均水分。統(tǒng)計有花絲、苞葉、病穗、雜穗、落籽、雜質(zhì)、父本的農(nóng)戶數(shù)和水分超標(biāo)的農(nóng)戶數(shù),提出處理或改進(jìn)意見。10.脫粒、精選
玉米種子用種子加工車脫粒精選,凈度大于或等于98.0%為合格種子(籽粒破碎率小于或等于1.0%、病蟲籽率小于或等于1.0%),凈度小于98.0%為不合格種子。七、北方地區(qū)玉米雜交制種質(zhì)量控制管理及檢驗標(biāo)準(zhǔn)(二)玉米雜交種子質(zhì)量指標(biāo)將各基地田間質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后,分階段填寫田間質(zhì)檢調(diào)查表和匯總表,年終寫出田間質(zhì)檢結(jié)果報告,作為衡量各村、組生產(chǎn)種子等級及評價蹲點技術(shù)員全年工作成績的依據(jù)。玉米種子的質(zhì)量等級指標(biāo)如下。1.優(yōu)級玉米種子質(zhì)量指標(biāo)發(fā)芽率97.0%以上,純度98.0%以上(或母本累計散粉株率0.10%以下、父本雜株散粉率0.01%以下),水分不超過13.0%,凈度大于98.0%(或籽粒破碎率和病蟲粒率累計小于1.0%,籽粒大小變異度不超過50.0%,母本病雜穗率小于0.01%),種子絲黑粉菌率0.10%以下,禾谷鐮刀菌和串珠鐮孢菌率0.10%以下,矮花葉病毒率0.05%以下。2.普通一級玉米種子質(zhì)量指標(biāo)發(fā)芽率95.0%以上,純度98.0%以(或母本累計散粉株率0.10%以下,父本雜株散粉率0.01%以下),水分不超過13.0%,凈度大于98.0%(或籽粒破碎率小于1.0%,病蟲粒率小于1.0%)。3.普通二級玉米種子質(zhì)量指標(biāo)發(fā)芽率85.0%以上,純度96.0%以上(或母本累計散粉株率0.2%以下,父本雜株散粉率0.5%以下),水分不超過13.0%,凈度大于98.0%(或籽粒破碎率小于1.0%,病蟲粒率小于1.0%)。4.檢驗規(guī)則以品種純度指標(biāo)為種子質(zhì)量的依據(jù)。純度達(dá)不到一級種子的降為二級種子,達(dá)不到二級的降為不合格種子。凈度、水分的其中一項達(dá)不到指標(biāo)的即為不合格種子。發(fā)芽率和純度其中一項達(dá)不到一級種子的降為二級種子。在進(jìn)入一級種子的前提下,發(fā)芽率、籽粒大小變異度、雜病穗率、籽粒帶菌率,其中一項達(dá)不到優(yōu)級種子指標(biāo)的,不能評為優(yōu)級種子。八、玉米親本自交系的選育(一)自交系選育自交系是選育優(yōu)良品種的基礎(chǔ),選育自交系是選育玉米雜交品種的第一步。選育自交系首先要根據(jù)育種目標(biāo):確定基本材料,從基本材料中選擇優(yōu)良單株進(jìn)行自交,其后代為自交一代(S1)。自交一代播種后開始出現(xiàn)性狀分離,長勢減弱,形成若干不同類型??梢詮拿缙诘匠墒炱陂g對每個自交后代進(jìn)行細(xì)致觀察記載,通過室內(nèi)外考察、考種,選留優(yōu)良單穗。第二代播成穗行,繼續(xù)選擇符合目標(biāo)要求的植株自交獲得自交二代(S2)。自交二代仍然分離,再從中選單株自交形成自交三代(S3)。經(jīng)過四、五代自交,株系內(nèi)的一些主要性狀如株型、株高、葉型、葉鞘顏色、穗位、穗型、雄穗顏色、花藥顏色、穗軸顏色、開花期、生育期等表現(xiàn)整齊一致,遺傳組成相對穩(wěn)定,自交系即選育成功。育成的自交系需要經(jīng)過配合力測定,選擇配合力高的自交系用來做雜交組合的親本?;静牧线x單株自交選單穗自交選穗行自交S2S3S5.S6S1選株系自交自交系自交系選擇淘汰八、玉米親本自交系的選育(二)自交系選擇
在自交系選育過程中,要認(rèn)真進(jìn)行田間觀察和比較,做好材料間淘汰和株系內(nèi)選擇,使自交材料少而精,滿足育種要求。自交系田間選擇一般分三次進(jìn)行:1.開花前選株套袋自交2.收獲時選株選穗3.曬干后選穗考種。選擇標(biāo)準(zhǔn):長勢較健壯,不倒伏,抗病蟲害,目標(biāo)性狀優(yōu)良,開花正常等。在選擇中即使一些性狀表現(xiàn)不突出,也不要輕易淘汰,但是影響種子繁殖的不良性狀,如花粉太少(在選擇不育系時為育種目標(biāo)),雌穗不易抽出則應(yīng)該淘汰。雄穗套袋雄穗套袋采粉雌穗套袋雄穗授粉觀察記載田間考種
(三)玉米的一環(huán)系、二環(huán)系、姊妹系在品種選育上將從品種中選到的自交系叫一環(huán)系,從該品種雜交后代種選到的自交系稱為二環(huán)系。1.一環(huán)系一環(huán)系基本材料為普通品種,由于長期栽培,不同品種間相互交叉?zhèn)鞣?,遺傳基礎(chǔ)廣泛而復(fù)雜,有較強(qiáng)的適應(yīng)性,品質(zhì)較好,從中選得的自交系(一環(huán)系)也具備這些特性。但多數(shù)自交系衰退嚴(yán)重,配合力不高。選育一環(huán)系時,是把該品種群體中在遺傳組成上雜合的一些優(yōu)良性狀,經(jīng)過多代自交使其性狀分離,再從中選擇出基因穩(wěn)定的個體。2.二環(huán)系二環(huán)系是從雜交品種作為原始材料,經(jīng)過控制授粉選育的自交系。二環(huán)系僅僅包含某些特定的若干親本自交系的性狀,遺傳組成較品種簡單,自交系后代分離也較簡單。二環(huán)系的基礎(chǔ)材料是以各種優(yōu)良的雜交種為基礎(chǔ),可以把來自自交系的優(yōu)良特性結(jié)合起來,在經(jīng)過雜交、自交、選擇,分理出新的優(yōu)良自交系。因此,二環(huán)系更容易選到配合力高,綜合性狀優(yōu)良,生長健壯的自交系,這使得二環(huán)系成為當(dāng)前玉米育種中選育新的自交系的重要途徑。在利用單交種、三交種選育二環(huán)系時,優(yōu)良品系較少,在配制雜交組合時,遺傳基礎(chǔ)狹窄,配合力低,但優(yōu)點是耐自交,衰退較慢。3.姊妹系是指從一個單株自交后代中分離出來的不同品系或株系。姊妹系之間性狀基本相同,生產(chǎn)中常利用姊妹系的雜交來提高自交系產(chǎn)量,從而提高制種產(chǎn)量。八、玉米親本自交系的選育(四)優(yōu)良自交系應(yīng)具備的條件選育的自交系本身由于自交,在長勢、生活力、抗逆性等方面比原材料減弱了,但是經(jīng)過自交分離、選擇,淘汰了不良基因,增強(qiáng)了同質(zhì)結(jié)合,系內(nèi)個體基因型相同,具有優(yōu)良的基因,表現(xiàn)相對整齊一致,優(yōu)良自交系應(yīng)具有下列條件:1.配合力高包括一般配合力和特殊配合力,即自交系和其他自交系(或品種、雜交種)雜交后,雜種的產(chǎn)量及其他數(shù)量性狀指標(biāo)優(yōu)良。2.抗病性好親本自交系抗病性強(qiáng),特別是對多種主要病害有較好的兼抗性,所配置的雜交種也表現(xiàn)抗病。如玉米大斑病、小斑病、絲黑穗病、瘤黑粉病等,因此,要選育抗病力強(qiáng)并且抗多種病害的自交系。3.產(chǎn)量高自交系不僅要求在雜交組合中表現(xiàn)高的雜種優(yōu)勢,而且自身生長發(fā)育健壯,產(chǎn)量相對較高,減少制種面積,提高種子產(chǎn)量,降低成本。4.農(nóng)藝性狀好如根系發(fā)達(dá)、抗倒伏、株型緊湊、矮稈、中早熟、穗位整齊等性狀一致,也是優(yōu)良自交系應(yīng)具備的條件。八、玉米親本自交系的選育九、自交系繁殖和提純繁殖自交系親本有嚴(yán)格的隔離條件和去雜措施,必須保持自交系純度高(99%),無混雜退化。自交系繁殖包括三個階段程序:一是繁育育種者育成的具有極高典型純度的原原種;二是擴(kuò)大繁殖原原種,以及在生產(chǎn)上開始利用,尚未發(fā)生混雜的自交系或發(fā)生輕微混雜,但有利用價值的自交系,經(jīng)過提純生產(chǎn)原種;三是原種擴(kuò)大繁殖,為制種提供親本種子。自交系繁殖必須建立規(guī)范的程序和方法,原原種一般由育種者進(jìn)行繁殖,制種企業(yè)進(jìn)行原種擴(kuò)大繁殖及自交系提純。(一)原種擴(kuò)大繁殖原種擴(kuò)大繁殖時為制種提供充足親本種子。原種在隔離區(qū)內(nèi)繁殖一次產(chǎn)生的種子為原種一代,原種一代在隔離繁殖一次為原種二代。制種親本可以用原種一代、二代,或用原種一、二代種子作為親本繁殖田在進(jìn)行擴(kuò)繁。原則上原種繁殖代數(shù)越少越好,一般不超過三代,可以減少混雜退化,保持親本純度。種子生產(chǎn)田株行圃株系圃原種比較圃原種圃原種一代選株單株留種選優(yōu)行行內(nèi)混合留種選優(yōu)系混合留種單株留種三年三圃制原種生產(chǎn)九、自交系繁殖和提純1.原種擴(kuò)大繁殖方法根據(jù)自交系的典型外部形態(tài)特征,在原種圃(隔離500m)內(nèi)嚴(yán)格選擇典型的100~200個優(yōu)良單株,人工套袋自交或姊妹交混合繁殖。將套袋的果穗在收獲后混合脫粒,下一年單獨(dú)設(shè)立隔離區(qū)繁殖,即獲得自交系原種,繼續(xù)擴(kuò)繁出原種一代、二代種子。2.提高原種產(chǎn)量的措施自交系原種因其長勢弱、適應(yīng)性和抗逆性較差,因而產(chǎn)量低且不穩(wěn),提高自交系產(chǎn)量的措施有二方面:一是選育出高產(chǎn)自交系和選育姊妹系,利用姊妹系交配擴(kuò)大繁殖原種;二是根據(jù)自交系生長特點,采取相應(yīng)的栽培管理措施,主要有:(1)增加密度。自交系植株較矮小,種植密度較大田生產(chǎn)增加30%~50%,增加有效穗數(shù)。(2)加強(qiáng)水肥管理。自交系對土壤貧瘠、旱澇、鹽堿等不良條件敏感,應(yīng)選擇水肥條件良好的中性壤土類繁殖,管理上早間苗、早中耕、早施肥,即使灌水,防旱抗?jié)?。在抽穗前大喇叭口期時需肥臨界期,應(yīng)重施。在抽雄、吐絲期保持充足水分供應(yīng),促進(jìn)散粉、吐絲。(3)分期播種。自交系雄穗散粉時雌穗即開始吐絲的種類可以同期播種,如黃早4
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