玉米種質(zhì)資源的雜種優(yōu)勢育種

玉米種質(zhì)資源的雜種優(yōu)勢育種

玉米是異花授粉品種，易于混合。生產(chǎn)中使用的大多數(shù)玉米良種都是雜交。玉米雜交種是由2個(gè)或2個(gè)以上相異類型的親本雜交育成的。按其親本類型、數(shù)量不同,可分為品種間雜交種、品種與自交系間雜交種、自交系間雜交種以及綜合雜交種4種。1自交系選育的優(yōu)勢現(xiàn)代玉米育種的主流是雜種優(yōu)勢育種,基本途徑是先選育純合的親本自交系,再將親本自交系雜交,選育出雜種優(yōu)勢強(qiáng)的雜交種。生產(chǎn)上利用的是F1代的雜種優(yōu)勢。自交系的選育不但要求本身性狀優(yōu)良,還要求配合力高。這就大大提高了育種的難度,延長了育種的周期。不僅如此,自交系的性狀同雜交種的性狀雖然有關(guān)系,但仍然有距離,在雜交種水平上還要對農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇鑒定,同時(shí)對主要目標(biāo)性狀的雜種優(yōu)勢水平進(jìn)行比較,最終育成優(yōu)良雜交品種。2獨(dú)立飼養(yǎng)方法2.1自交系的產(chǎn)生這種選育方法就是在分離的原始群體中選擇個(gè)體自交系,經(jīng)若干世代按目測自交選擇之后,進(jìn)行配合力的測定,最終選出優(yōu)良的自交系。在育種規(guī)模不大的情況下,常規(guī)選育法,更多地依靠育種者的經(jīng)驗(yàn)。2.2倍體法選育其基本原理是利用自然或人工的誘發(fā)、培育的單倍體植株經(jīng)過人工的染色體加倍或自然加倍獲得純合的二倍體,然后再從中選育優(yōu)良的單株,成為自交系。單倍體育種一般只需2年就能獲得純合的自交系,比常規(guī)方法縮短了育種的周期,對育種家有很大的吸引力。2.3材料選擇的原則此種方法的誘變機(jī)理主要以損傷恢復(fù),在恢復(fù)過程中發(fā)現(xiàn)有利的變異,因而在選擇原始材料上要兼顧遺傳基礎(chǔ)豐富和抗損傷能力強(qiáng),在選系過程中要注意淘汰各種畸形株和不利變異,選擇突變性狀明顯的健康的植株。2.4分子標(biāo)記輔助選系法所謂分子選系法是在DNA水平上開展的自交系選育,包括轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法。轉(zhuǎn)基因選系就是借助遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù),將一些其他動(dòng)植物有利的外源基因?qū)俗越幌祷螂s交種內(nèi),育成有外源基因控制性狀的優(yōu)良自交系,這種方法對于改造玉米基因庫中不具備的某些目標(biāo)性狀是致關(guān)重要的。2.5目的基因回復(fù)突變體的回交改良改良自交系最常用的方法是回交轉(zhuǎn)育法?；亟晦D(zhuǎn)育法就是以被改良的自交系為輪回親本,以目的基因供體親本為非輪回親本,經(jīng)過5代以上的回交改良和1-2代的自交穩(wěn)定后,就可以育成新的改良自交系?；亟恍Ч暮脡耐繕?biāo)性狀的遺傳方式有關(guān),一般回交法對簡單性狀或單基因控制的性狀以及細(xì)胞質(zhì)遺傳性狀最有效,對復(fù)雜性狀效果差。3混合育種3.1組配模式和樹種自交系的選育已經(jīng)為雜交種選育提供了大量資料和信息。在應(yīng)用優(yōu)良自交系選育雜交種之前,需要對所使用的親本有較詳細(xì)的了解,并遵照某些原則在親本間組配。親緣關(guān)系遠(yuǎn),地理差異大,例如采用國外系x國內(nèi)系的組配模式已經(jīng)被國內(nèi)育種家廣泛認(rèn)識(shí);類型有差異,性狀要互補(bǔ),類型間的差異通常反應(yīng)了基因型的差異,性狀互補(bǔ)更加重要,特別是重要的抗性性狀,至少在親本之一中要存在;農(nóng)藝性狀和種子生產(chǎn)性能好,這對于新雜交種的應(yīng)用極為重要;配合力要高,這是最基本的條件之一,特別是產(chǎn)量性狀的配合力要高。3.2組合組成結(jié)構(gòu)單交種的組配除了育種者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選配親本之外,通常采用最多的方法有2種:一是輪配法,單交組合數(shù)=P(P-1)/2,其中的P為親本數(shù);二是骨干系法,單交組合數(shù);M×N,即將自交系分為M、N兩組。在組間做可能的雜交,其中一組為骨干自交系組成,另一組為新自交系組成。這種方法通常最為有效。4不同繁殖的準(zhǔn)備4.1引進(jìn)優(yōu)質(zhì)材料原始材料圃種植從國內(nèi)外搜集來的原始材料,分類型種植,每份種幾十株。應(yīng)該不斷引入新的種質(zhì),豐富育種材料的基因庫。有目的地引進(jìn)具有豐產(chǎn)、抗倒伏、抗病蟲害和優(yōu)質(zhì)等特性的材料。要嚴(yán)防不同材料間發(fā)生機(jī)械混雜和生物學(xué)混雜,保持原始材料的典型性和一致性。對所有材料定期進(jìn)行觀察記載。根據(jù)育種目標(biāo),選擇材料進(jìn)行重點(diǎn)研究,以便選作雜交親本。從原始材料圃中每年選出合乎雜交育種目的的材料作為親本,種于親本圃。雜交親本應(yīng)分期播種,以便花期相遇;并適當(dāng)加大行株距,便于進(jìn)行雜交。4.2ss1組合種植雜交組合各世代群體的地段稱選種圃,有時(shí)也將種植F1、F2的地段稱雜種圃。采用系譜法時(shí),在選種圃內(nèi)連續(xù)選擇單株,直到選出優(yōu)良一致的品系升級(jí)為止。F1、F2按組合混種,點(diǎn)播稀植,肥力宜高。從F2開始,當(dāng)選單株種成株行,小株作物每10～20行,中株作物每5～10行種一行對照。必要時(shí),可在每一組合的前后種植親本。雜種株行或株系在選種圃的年限,因性狀穩(wěn)定所需的世代而不同。4.3順序排列鑒定法檢測晶系和分子系主要種植從選種圃升級(jí)的新品系。條播,種植密度接近大田生產(chǎn),進(jìn)行初步的產(chǎn)量比較試驗(yàn)及性狀的進(jìn)一步評(píng)定。由于升級(jí)的品系數(shù)目很多,而每一晶系的種子數(shù)量較少,所以鑒定圃的小區(qū)面積較小,重復(fù)2—3次。多采用順序排列,每隔4區(qū)或9區(qū)種一對照區(qū)。每一品系一般試驗(yàn)1～2年。產(chǎn)量超過對照品種并達(dá)一定標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良一致晶系升級(jí)至品種比較試驗(yàn),少數(shù)再試驗(yàn)一年,其余淘汰。4.4品種數(shù)