玉米自交系的选育（精选7篇）
玉米自交系的选育 篇1
随着种子体制改革及现代种业的迅速发展, 玉米育种呈现出了“百花齐放, 百家争鸣”的新局面。玉米自交系是玉米育种的基础, 一个优良自交系可以育成一批优良品种。因此, 玉米自交系的水平决定了杂交种的水平, 玉米自交系的选育是玉米育种的前提。
1 育种目标的确立
育种目标的制定在玉米自交系选育和育种工作中有着举足轻重的作用。育种目标的确定决定了自交系的选育方向。当前, 玉米生产发展对玉米育种目标的要求是多抗、高产、优质, 所以玉米自交系的选育也必须从生产需求角度进行选育, 才能达到选育出多抗、高产、优质的杂交品种的育种目标。
2 自交系的选育
2.1 优良自交系应具备的条件
2.1.1 自交系的选育目的:
玉米自交系是从一个玉米单株通过连续多代自交, 结合选择而产生的性状整齐一致、遗传性状稳定的自交后代系统, 系内每一个个体都具有相对一致的优良基因型, 同时在性状上也是优良和整齐一致的。利用不同的自交系进行杂交, 由于两种基因型间的加性和非加性效应在杂种个体上得到充分体现, 从而获得最大杂种优势, 达到提高玉米单位面积产量和增加产值, 降低生产成本的目的。
2.1.2 优良自交系应具备的条件:
优良的自交系必须具有育种目标所要求的条件, 从而规定了自交系选择的取向和进行自交系选育的严格性, 只有通过严格筛选和淘汰, 才能选育出优良的自交系。优良的自交系必须具备配合力高、抗病力强、抗逆性好、产量高和基因型相对纯合, 性状整齐一致的条件, 才能培育出多抗、高产、优质的杂交品种。
2.2 根据育种目标选择基本材料
2.2.1 选育自交系的基本材料:
用作选育玉米自交系的基本材料有两类, 一类是品种 (一般指地方品种, 以下同) , 另一类是各种玉米杂交种。从品种中选育出来的自交系称为一环系。从自交系间杂交种中选育出来的自交系称为二环系, 二环系的选育是自交系选育的主要途径。为了获得配合力更高、性状更优良的自交系, 应按照育种的长远目标, 有针对性地选用所需材料进行人工合成综合种, 达到丰富遗传基础的充分重组, 增加遗传、变异的多样性, 有效打破固有的遗传连锁, 获得新的遗传平衡, 不断选出更优秀的自交系。
2.2.2 基本材料的数目:
基本材料的数目应结合实际情况, 根据人力、土地条件等确定, 一般精选10～20个基本材料为宜。每一个基本材料种一个小区, 一般种100～200株为宜。突出优良或遗传基础比较复杂的可多种植一些, 一般种植400～500株为宜。
3 自交系的选育过程
3.1 按农艺性状进行选择
在自交选育过程中, 早代应重视穗行间的选育。不同穗行来源于上年不同的基本株, 穗行间的差异大于穗行内的差异, 应根据育种目标及性状表现, 重点放在穗行间进行选择。在田间选株自交时, 应根据育种目标选择株型好、生长健壮、雌雄协调、抗病性强的单株。在进行田间总评时, 重点放在抗病性、整齐度、双穗率和抗倒伏等方面进行综合评价, 室内考种重点考查穗部、籽粒性状及丰产性状, 结合田间性状决定取舍。在选育过程中, 除在各代选择优良性状多的单株自交, 还应留意自交各代间性状选择的一致性, 加快其性状向选育目标方向发展。根据育种目标创造选育条件, 加大选择压力, 使各种优良基因型得到充分展示和符合育种目标的性状表现出来, 达到便于选择的目的。
3.2 自交系配合力的测定
3.2.1 配合力的种类:
配合力分为一般配合力与特殊配合力两种。一般配合力决定于基因型中的加性效应, 特殊配合力决定于基因型中的非加性效应 (显性和上位性效应) 。一般配合力高的自交系是组配高产杂交组合的基础。玉米自交系配合力的高低, 必须在选育过程中进行测定。
3.2.2 配合力的遗传:
自交系配合力的高低和其它性状一样可逐代遗传。具有高配合力的自交系, 在不同自交世代中和同一测验种测交, 都能表现出较高的产量。因此, 在选育自交系时, 原始单株配合力要高;在组配杂交种时, 亲本自交系配合力要高, 这样才能选育出高配合力的自交系和杂种优势强的杂交种。
3.2.3 配合力的测定时期:
配合力的测定时期有早代测定和晚代测定两种。早代测定是在自交当代至自交三代, 提早测定自交系的配合力可减轻以后的工作量, 缩短选育时间, 使自交系能提早利用。晚代测定是在自交四代以后进行测定, 遗传性已较稳定, 便于取舍, 但工作量较大, 肯定优良自交系时间偏晚, 推迟了自交系的利用时间。
3.2.4 测验种的选用:
测验种是用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种等。一般早代测交采用品种或杂交种作测验种以测定一般配合力;晚代测交采用几个骨干自交系测定其特殊配合力。目前主要采用在当地表现优良、与被测系无亲缘关系的若干个优良自交系做测验种, 同时测定新自交系的一般配合力和特殊配合力, 使配合力测定与杂交组合选配相结合, 提早确定高产组合, 加快育种进程, 提高育种效果, 满足生产发展的需要。
3.2.5 配合力的测定方法:
自交系配合力的测定通常先测定一般配合力, 主要采用顶交法。一般配合力测定后, 再用轮交法对高配合力的自交系进行特殊配合力的测定。经过配合力的测定, 优良自交系即可确定, 就可组配杂交组合;在经过产量比较和区域试验后, 表现优异的杂交组合即可在生产上推广利用。
4 因地制宜选择优良自交系
4.1 根据育种目标选育自交系
一个优秀的自交系应当具有高配力、高繁力和抗逆力, 也就是说, 一个优秀自交系应具备多种优良性状。除高抗地区性病害外, 还应具备抗倒性, 这也是确保高产、稳产的关键性状之一。要获取高产, 就必须增加密度, 所以理想株型也是一个优秀自交系必须具备的条件。理想株型要求植株高度适中, 穗位高占株高的1/3, 叶片短窄上举, 叶色浓绿, 茎秆坚韧, 根系发达, 雌穗果柄适中, 苞叶适中且不长小叶, 雄穗分枝适中且上举, 雌雄协调, 才能保证田间合理的群体结构和协调的光、温、水、气条件。因此, 要因地制宜地选择株型搭配, 全面考虑根、茎、叶、花, 从自交系间的形态差异到遗传和生理上的差异, 达到获得最大杂种优势的目的。
4.2 传承与创新
充分利用地理远缘杂交优势, 扩大基本材料来源进行改良创新。一个优良的自交系应有较多的优良基因和较少的不良基因, 目标性状要十分突出, 选系的基本材料要有新种质, 一般配合力水平要高。在充分利用现有优良基因的基础上, 根据生产发展的要求, 引进新的种质加以利用。通过多代选育, 选育出优良的自交系。
4.3 严格选系工作
根据目标性状, 严格进行选系工作, 要分性状确定选择标准, 做到重点与全面相结合, 抓住主要目标性状的同时争取其它性状的全面优秀。创造适当选择条件, 加大选择压力, 让育种材料在严酷的条件下经受考验。通过测交, 严格淘汰配合力低的材料, 提高一般配合力。由于一般配合力的遗传基础在于基因的加性作用, 对一些产量性状的选择能大大提高一般配合力, 同时能严格淘汰低产系, 提高自身繁殖能力。着眼于目标性状选择育种材料, 以选择切实可用的材料。
4.4 加快选择速度, 提高竞争力
加快选择速度是提高竞争力的必备条件, 无论是选系还是选育杂交种都要立足于快。一个自交系的选育需要多年的时间才能完成, 为缩短选系年限, 加速育种进程, 要充分利用温室或南繁进行加代繁殖, 实施早代测验、多点试验, 尽早扩繁有苗头的材料, 缩短周期, 延长使用寿命, 提高竞争力。
玉米自交系的选育 篇2
关键词：玉米自交系,配合力,杂种优势,NCⅡ设计
优异的玉米种质是玉米杂种优势利用的基础[1]。玉米种质遗传基础狭窄是玉米主产区普遍存在的问题[2-3]。黑龙江省地处我国北方早熟春玉米区的最北端,受特殊生态条件限制,种质资源匮乏问题尤为突出。挖掘地方种质是拓宽玉米种质基础实现杂种优势最大化的有效途径[4-5]。群体改良是拓宽种质基础,创新玉米种质的重要手段[6]。地方早熟种质改良群体(以下简称地方早熟群体)构建于21世纪初,以地方优良种质长山、K10、安441、海268、东46、熊掌和克830等自交系与B73、5003、7884-7、7922双列杂交组成群体,经过4轮混合选择后,选优良单株自交选育自交系。该研究对从地方早熟群体选育出的12份自交系进行配合力测定,以期为该群体及其选育的自交系利用提供科学依据。
1 材料与方法
试验材料选择从地方早熟群体选育出的12份自交系为母本,以自交系444(黄早四改良)、郑58(选自瑞德杂优群)、Mo17(兰卡斯特杂优群)、改丹340(旅大红骨杂优群)为父本,按NCⅡ遗传交配设计组配48个杂交组合,2011年在黑龙江省哈尔滨市进行测交组合鉴定试验,对照品种为郑单958。试验采用随机区组设计,3次重复,单行区,行长4m,株距25cm,行距65cm。每小区取10株进行田间调查和室内考种。考察性状:抽丝期、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和单株产量。计算杂交组合的产量对照优势。对照优势(%)=(某组合产量值-对照品种产量值)/对照品种产量值×100。
2 结果与分析
2.1 杂交组合各性状的方差分析
对杂交组合F1各性状的方差分析结果见表1,杂交组合间的产量及8 个农艺性状差异均达到极显著水平,说明组合间产量及8个农艺性状存在真实差异。父本间和母本间配合力方差达到了显著以上水平,可以对自交系和测验种进行一般配合力分析。
注:*和**分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。Note:*and**mean significant difference at 0.05and 0.01level,respectively.
2.2 自交系各性状配合力效应分析
2.2.1 自交系籽粒产量配合力分析从表2中可以看出,12 份自交系的一般配合力有8 个正值,从高到低依次是自交系9、8、7、4、2、1、6、5,配合力效应值为19.3~1.0;有4个负值,从低到高依次是自交系10、3、12、11,效应值从-24.4~-3.4。由此说明选自同一群体的自交系间配合力有较大差异。一般配合力高,即表示有利基因的频率高,它既是产生杂种优势的基础,也是选择的重要指标。自交系9、8、7有较高的增产效应,用以配出高产杂交组合。自交系10、3、12与4个测验种间的杂种优势较弱。测验种的一般配合力最高的是Mo17,为16.0;其次是改丹340,为2.6;其它2个测验种的一般配合力为负值,其中郑58为-9.1,444为-9.6。如果每个测验种可以代表其所属杂优类群,那么该群体选系与兰卡斯特类群和旅大红骨类群有较强优势,而与塘四平头类群和瑞德类群优势较弱。
2.2.2 自交系主要性状的一般配合力分析由表3可知,自交系各性状一般配合力的正负效应值有较大差异。就产量一般配合力较高的3份自交系来说,自交系9、8有抽丝期延后、自交系7抽丝期提早的效应;3个自交系均有增加株高、穗位高、穗粗、穗行数效应和减少行粒数效应;自交系8穗长、自交系7、9百粒重正向效应明显。自交系每个性状的一般配合力的相对效应值存在较大变异幅度,说明选自同一群体的自交系间有丰富的遗传变异。
2.3 杂交组合的产量表现
由表4可知,单株产量变化范围为167.6~242.6g,产量对照优势平均为-4.8%,变化范围为-23.9%~10.2%,有4个组合增产5%以上,有18个组合对照优势为正值。产量高于对照的18个组合中,自交系与Mo17 的组合有7 个,自交系与改丹340的组合有8个、自交系与郑58的组合有2个,自交系与444的组合有1个。自交系产量的一般配合力前3 位的自交系9、8、7 在18个组合中均出现2~3次,说明一般配合力较高的自交系可选育出较高产量的杂交种。其中自交系9× Mo17 比对照增产10.2%,自交系7×Mo17比对照增产7.3%。从杂交组合的产量和对照优势看,不仅选自同一群体的自交系与不同的测验种间的产量有较大差异,而且与同一个测验种的产量也有较大差异。说明群体的遗传变异较大,从中可选出有较大差异的自交系。该群体选系与Mo17及改丹340杂种优势较强,有较高的利用价值。
3结论与讨论
玉米自交系的选育 篇3
关键词：玉米,自交系,嫩系50
20世纪70年代, 我国开始种植玉米单交种, 玉米产量得到了大幅度提高。进入80年代以后, 由于长期推广遗传基础狭窄的品种, 玉米病害病源菌发生遗传变异, 增强了致病性, 使其褪变为感病品种, 导致玉米病害逐年加重[1,2]。90年代黑龙江省玉米大斑病逐年加重并一度大流行, 此病主要危害玉米叶片, 发病严重时可使叶片提早干枯, 影响籽粒灌浆成熟, 一般减产15%~20%, 严重的可减产50%以上。
基于玉米生产的现状, 亟待选育出高产、优质、多抗的玉米新品种, 而当时玉米种质资源已经进入瓶颈状态, 种质资源的扩增和改良迫在眉睫。因此该试验从黑龙江省农业科学院引入抗源材料, 对生产上应用的自交系进行改良, 保留其原有的配合力高、经济系数高及光能利用率高等优良性状, 提高其抗病性[3]。经过多年的努力, 成功育成了综合抗病性好、配合力高且品质优良的玉米自交系嫩系50。
1 选育过程
1.1 品种来源
玉米自交系嫩系50是在骨马的种质基础上, 引入综抗3-22的抗病种质资源, 通过建立二环系, 聚合优良基因, 经过多年逆境筛选和多代自交选育而成。
1.2 选育经过
1996年针对骨马4404抗病力弱和品质差等缺点, 以从黑龙江省农业科学院引入综抗集团选育出的抗病自交系综抗3-22为抗源, 建立二环系进行种质改良。同年冬天在海南进行加代, 获得S1种子。为了获得抗病好的穗系, 1997年加大了选择压力, 以60 000株·hm-2密度进行种植, 在生育期进行大斑病和丝黑穗人工接种鉴定, 花期选择株型清秀, 无病株套袋自交, 以加速抗病基因的分离和重组[4], 乳熟期进行大斑病和丝黑穗病等玉米病害的调查, 收获时保留无病自交株, 得到S2种子。同年冬天, 选择优良穗行在海南进行加代, 行长10m, 单行区, 按照育种目标进行选择自交, 收获时, 每区精选5穗, 得到S3种子。1998~1999年在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院试验场和海南继续进行穗行选择加代, 经过连续选择和自交, 农艺性状基本稳定, 获得抗病玉米自交系嫩系50。
2 特征特性
2.1 植物学特性
嫩系50幼苗长势强, 苗期叶色浅绿, 幼苗叶鞘紫色。成株茎秆坚硬, 根系发达。株高170cm左右, 穗位70cm左右, 全株14~16片叶, 穗上叶5~6片, 叶片绿色, 雄穗发达, 花粉量大, 分枝10~12个, 花药紫色, 花丝紫色, 果穗筒型, 穗轴白色, 籽粒硬粒型, 金黄色, 穗长14cm左右, 穗粗4.2cm左右, 穗行数12~14, 行粒数23粒左右, 百粒重30g左右。
2.2 生物学特性
嫩系50从出苗至成熟115d左右, 需≥10℃活动积温2 200℃左右。出苗至抽雄62d, 出苗至散粉67~72d, ASI为1~2d, 散粉至成熟需48d。
2.3 综合抗性
经过人工接种鉴定, 嫩系50抗玉米大斑病 (2R) , 抗弯孢病 (2R) , 抗丝黑穗病 (8.2R) , 抗黑粉病 (6.5R) , 抗性显著高于骨马4404。
3 配合力分析
1999年, 以268、嫩系50、骨马4404、NX05为母本, 以K10、N5、嫩H早-8、龙抗11、KL3、N78-84-11、嫩52106为父本 (见表1) , 按照NCⅡ试验设计组配28个杂交组合。2000年在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院进行测交组合鉴定试验, 采取随机区组设计, 3次重复, 2行区, 行长5m, 株距30cm, 行距65cm。
3.1 一般配合力测定
通过对参试自交系的一般配合力效应值 (GCA) 分析表明 (见表2) , 嫩系50产量GCA效应值最大, 为8.765, 与产量有关的4个主要性状的GCA效应值皆为正值, 其中行粒数、百粒重GCA效应值最大。株高、穗位GCA效应值为负向值, 说明嫩系50有降低株高和穗位高的作用, 抗倒伏能力增强。由此可见, 嫩系50一般配合力较骨马4404有很大提高, 控制产量的基因加性效应强, 一般配合力广谱性强[5]。
3.2 特殊配合力测定
通过特殊配合力效应值 (SCA) 的分析表明 (见表3) , 嫩系50与N5、N78-84-11、KL3、嫩52106和龙抗11的产量SCA效应值为正值, 其中嫩系50与N78-84-11的产量SCA效应值最大, 为3.041;嫩系50与N5和KL3的SCA效应值较高;嫩系50与N5、N78-84-11、KL3、嫩52106组配的穗长、行粒数和百粒重的SCA效应值皆为正向值, 其中嫩系50与N78-84-11组配的穗长、行粒数和百粒重的SCA效应值为最大值。由此可见, 嫩系50与Lancase血缘自交系具有较高的特殊配合力。
4 嫩系50的应用
目前嫩系50已成为黑龙江省主要的早熟玉米自交系之一, 2009年获得植物新品种权, 品种权号为CNA20060795.2。截至2012年, 以嫩系50为亲本育成了3个杂交种, 已在黑龙江省审定推广, 分别为嫩单13 (嫩系50×N5) 、嫩单14 (嫩系50×KL3) 、嫩单15 (嫩系50×N78-84-11) 。2009年嫩单13和嫩单14获得植物新品种权, 品种权号分别为CNA20060796.0和CNA20060797.9。经过多年的示范推广, 以嫩系50为亲本选育的杂交种表现出高产、抗病、品质优和适应性广等特点, 品种审定试验数据见表4。2010年嫩单13被定为黑龙江省玉米审定试验7区对照品种, 2011年嫩单13和嫩单14在吉林省认定。目前这3个品种皆已成为黑龙江省中早熟区主栽品种, 截至2012年底累计推广面积约82万hm2, 增加玉米产量约4.5×108kg。获得品种转让费920万元, 经营单位获利超过2 000万元。
由于嫩系50具有配合力高、综合抗病性好和品质优良等特点, 受到了各地育种者的重视。现已成为黑龙江中早熟区、吉林和内蒙古自治区等早熟区的主要玉米自交系之一。目前, 利用嫩系50对黄改血缘系和国外血缘系进行改良, 以提高黄改血缘系的抗病性, 缩短国外血缘的生育期以及对当地生态环境的适应性, 现已有玉米组合参加黑龙江省玉米审定试验。
参考文献
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[2]石平, 苏书文, 白琪林, 等.玉米自交系海9-21的选育与应用[J].作物杂志, 2011 (3) :123-124.
[3]陈刚, 景希强, 陈丽, 等.紧凑型玉米自交系D34的选育与评价[J].玉米科学, 2011, 19 (4) :43-48.
[4]刘春增, 关国志, 郭永才, 等.玉米自交系丹1324的选育与应用研究[J].玉米科学, 2007, 15 (4) :67-70.
玉米自交系丹3613选育与应用 篇4
丹3613是以沈3336×丹1133组配基础材料, 用系谱法连续自交6代而成的稳定自交系。沈3336来源于沈137×铁7922二环选系, 生产应用的杂交种有沈玉33号、沈玉21号, 沈玉21号目前辽宁省密植晚熟组与晚熟组对照种。沈137是利用含有热带种质的美国杂交种6JK111选育而成, 生产应用的杂交种有沈单16号、沈玉17号、登海3686。铁7922来源美国杂交种3382。丹1133是利用美国杂交种先玉335经多代自交选育而成, 组配的杂交种有丹玉603、丹玉606。丹3385是以丹3613×S121组配的优良杂交种, S121是H201×丹340为母本, 以H204为父本组配基础材料, 经连续自交6代育成, 以S121组配杂交种表现好的有良玉188、农华101、农华302等。H201来源唐四平头地方种质经改良而成。丹340来源白轴旅9与有稃玉米经钴60辐射后选育而成。遗传理论与多年育种试验都证明了, 以生产应用的杂交种及双亲亲本选育自交系, 出现优良的品系机率较高, 也容易组配出优良的杂交种。
2 选育过程
丹3613玉米自交系是2009年春以沈3336为母本, 以丹1133为父本组配二环系, 采用系谱法连续自交6代选育而成。
2009年春SF试材27×489, 冬季海南进代区号为1190与1191区, 种植2行, 自交共10穗, F1代。2010年春选6个穗行, 每个穗行种2行, 计12行, 每行选株自交5穗, 密度5000株/667m2。2010冬海南选穗行种植7行, 在F3代时进行早代测配, 父本用S121, PH4CV, D34等测定配合力。2011春种22行, 其中SF327区与S121杂交产量表现好。2011冬海南试材12区种植4行复配, 236区种2行自交繁殖, F5代不同穗行进行测配合力。2012年春比较试验中杂交种表现好, 来源2011N12区复配穗行。2012春SF319到324区, F6代共计种植12行, 性状表现稳定一致, 定名丹3613。选育过程 (见表1) :
3 特征特性
丹3613在辽宁省春播生育期123d左右, 需要有效积温2600℃左右。幼苗叶鞘紫色, 叶片淡绿色, 叶缘紫色, 苗势强。株型紧凑, 株高210cm, 穗位85cm, 成株叶片数19~21片。花丝粉色, 雄穗分枝数1~3个, 花药黄色, 颖壳绿色。果穗筒型, 穗柄适中, 穗长15.0cm, 穗粗4.5cm, 穗行数14~16行, 穗轴白色, 籽粒黄色, 硬粒型, 百粒重32.5g, 一般每667m2产450kg。
4 应用
用丹3613组配的杂交种丹3385号, 2013年参加辽宁省高密中晚熟预备试验, 对照种为郑单958, 密度4500株/667m2, 经过春季干旱及夏季暴雨大风影响, 50%左右的试验组合缺苗、倒伏, 倒折等情况比较严重, 而丹3385表现出苗整齐、抗倒、抗病等特点, 后期收获产量高、品质好, 充分表现出该品种较高的抗逆性。试验结果平均每667m2产778.6kg, 比对照郑单958增产13.3%, 生育期127d, 比对照早2d。2014年参加辽宁省高密中晚熟区域试验, 试验区试结果合格, 2015年有望审定。
摘要：丹3613玉米自交系是2009年春以沈3336为母本, 丹1133为父本组配二环系, 采用系谱法连续自交6代选育而成。以丹3613为母本, S121为父本组配的玉米杂交种丹3385, 2014年参加辽宁省高密中晚熟组区试, 产量表现好, 抗病、抗倒、品质好, 是一个有推广前景的优良杂交种。
玉米自交系的选育 篇5
玉米自交系连5817是连云港市农业科学院以亚热带种质导入Reid系, 经南北异地自交选育而成。该自交系配合力高, 抗逆性强。用Reid系连5817为母本组配的组合在连云港、徐州和河南等地种植表现均较好, 目前正在积极推荐参加省内外区试。现就其母本郑58改良系连5817的选育及栽培技术作一简要介绍。
1 连5817的选育经过
连云港市农业科学院于2004年的冬季在海南用郑58与P178进行杂交组配成F1。2005年在连云港选育点扩大群体以增加后代变异, 即F2采用多做多收的方法, 自交5穗全部留种即S1定为连5817。2005年冬季在海南选育点, S1的5穗 (5817-1~5817-5) 每份播种4行, 并扩大群体, 在自交的同时与骨干系杂交, 进行早代测配;收获后经室内考种, 淘汰穗部性状明显不良的果穗[4]。2006年在连云港选育点, S2的种植规模达300行, 每行自交6穗。共计1 800穗, 待鉴定收获后, 有263穗行被淘汰, 然后再根据表型又淘汰57穗, 剩余202穗[5]。2006年在海南选育点, 开始注重于根据表型进行单株的选择, 且重点对植株性状介于郑58和P178之间的穗行进行整理并测配[6], 这时已经发现连5817有4个系号分别是连5817-1、连5817-2、连5817-3、连5817-4所配组合产量及其特征性状表现比较突出。在S6代以M017、昌7-2、340为测验种对自交后代进行配合力的测定, 根据配合力测定的结果, 选平均产量前10名的家系, 最终以连5817-2家系株型、抗性、稳定性、自身产量上最好并自交而成。
2 连5817的特征特性
苗期长势强, 中期叶色浓绿, 后期保绿期时间长;株高150~155 cm, 穗位高50 cm, 穗长15~l7 cm, 行粒数30粒, 穗粗4.1 cm, 穗行13~l5行, 籽粒黄色马齿型, 秃顶0~0.5 cm, 轴心白色, 千粒重279 g;株型紧凑, 主茎上节间及叶鞘颜色淡紫色, 生育期秋播98 d, 总叶数18片, 苞位着生于倒数第7叶, 叶色绿色, 波浪型, 苞叶较长包紧;雄穗分枝8~11条, 花药紫红色, 花粉量多, 花粉黄色;雌花的花丝粉红色, 雌雄花吐丝散粉间隔2~3 d。
3 以连5817为亲本育成的组合
江苏连云港市农业科学院以优质、高抗、广适、高配合力为选育目标, 以郑58为受体导入亚热带抗性种质, 达到改良郑58的目的, 选育出优良自交系连5817。近年来, 经过大量测配, 发现连5817和塘四平头系群组配的杂交种产量比较高, 透光性好, 茎秆硬度强。用连5817组配的杂交组合在各级试验中均表现较好, 其中2个组合连单1号、连单2号在连云港、徐州和河南等地表现突出。
4 栽培技术
4.1 精选种子
播前在微风晴朗的天气晒种4~5 h, 并进行种子筛选, 剔除霉、病、虫、破、杂粒, 积极应用包衣种子, 未包衣的种子用50%辛硫磷加适乐时拌种。
4.2 适时早播
适时早播, 不仅能够充分利用积温, 使制种能够正常成熟, 提高种子的发芽率, 而且是提高夏播制种产量的关键。播种时土壤含水量要达到田间持水量的70%, 墒情不足时播种要浇蒙头水, 确保一播全苗。
4.3 田间管理
该玉米品种株型紧凑, 耐密植性突出, 留苗密度控制在6.00万~6.75万株/hm2为宜。及时间苗、定苗, 间苗在三至四叶期进行, 定苗在五至六叶期时完成, 同时拔出小株、弱株、病株等。中耕可以疏松土壤, 一般可结合定苗时进行1次, 10叶展开时可再进行1次。从拔节至大喇叭口期可在行间浅中耕1次, 结合中耕进行培土, 以增强土壤通气性, 并利于排灌。科学进行施肥, 在施足基肥的基础上, 适时追肥, 追施碳铵450~600 kg/hm2或尿素225~300 kg/hm2, 在大喇叭口期即播种后45~50 d施碳铵375 kg/hm2或尿素150 kg/hm2左右。如遇到干旱, 应及时浇水, 当降雨偏多时, 也要及时进行排涝。
4.4 病虫草害防治
苗期用毒饵防治地老虎等地下害虫, 还可用50%辛硫磷1 500倍液喷雾防治粘虫;大喇叭口期可用呋喃丹4.5~7.5 kg/hm2撒入心叶防治玉米螟兼治蚜虫。在杂草出土前进行浇水, 或降雨后趁地面湿润时, 用40%乙莠玉米除草剂进行土壤封闭处理, 可防除杂草危害。
4.5 适期收获
充分成熟时, 籽粒干重最大, 产量最高。适期收获的标准为50%植株果穗中部籽粒乳线消失。一般苞叶变黄后约10 d、玉米籽粒乳线消失、黑胚层形成、苞叶枯松时收获。
摘要：阐述了玉米自交系连5817的选育经过, 概述了其特征特性, 并总结了其栽培技术, 主要包括精选种子、适时早播、田间管理、病虫草害防治、适期收获等内容, 以期为该品种的推广应用提供参考。
关键词：玉米自交系,连5817,选育经过,特征特性,栽培技术
参考文献
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[2]汪黎明, 郭庆法, 高新学, 等.黄淮海夏玉米的育种目标及品种选育方法改良[J].山东农业科学, 2005 (6) :21-24.
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[5]高伟政, 张万志, 徐韶等.玉米自交系铁0255选育研究[J].中国种业, 2010 (4) :63-65.
玉米自交系的选育 篇6
高配合力大穗多抗广适玉米自交系08 - 641 是四川农业大学玉米研究所针对西南生态、生产特点和玉米产业发展要求, 利用美国玉米优良种质Y78641为基础材料, 通过改进并完善自交与重组相结合的选育方法, 从自交早代起进行多次多组双列杂交, 准确测定中选单株一般配合力育成的优良自交系。该自交系具有配合力高、自身产量高、淀粉含量高、抗病、抗逆性强、综合性状优良、适应性广等特点, 实现了大穗与高产、抗病与抗逆、优质与专用的结合, 以及产量一般配合选育的重大突破。利用08 - 641 组配育成了系列突破性玉米杂交种, 已成为我国杂交玉米育种, 特别是西南大穗、高淀粉玉米育种的骨干系, 有力地促进了我国特别是西南玉米育种水平的提高。以08 - 641 为亲本育成的经省级和国家审定的13 个优良杂交种, 已在四川、重庆、贵州、云南、广西等省 ( 市、区) 大面积示范、推广。据不完全统计, 截止2006 年, 累计推广2 200 余万亩, 产生了显著的社会、经济、生态效益。
项目持有方: 四川农业大学
耐冷玉米自交系的筛选 篇7
耐冷玉米自交系的鉴定方法和指标很多。目前,中外学者主要对玉米芽期和苗期进行耐冷研究。其研究分别在田间和室内进行,并且应用了不同鉴定指标。室内评鉴指标有发芽率、发芽指数、相对发芽率、相对发芽指数、相对苗干重、相对根干重、相对苗全长、相对电导率、叶片组织失水量等。田间评鉴指标有出苗率、出苗指数、相对出苗率、苗干重等。郑昀晔等[3]采用相对发芽率、相对苗干重和相对根干重等指标筛选得到黄C、综3、黄早四、自330、478、丹340、掖107、天四8个耐冷自交系。杨光等[4]通过测定低温发芽和苗期低温胁迫下相对电大率等生理生化指标,结合田间验证,筛选出耐冷自交系YW9706、YW9816和ZD5114。Mock等[5]以出苗率、出苗指数、苗干重等为指标筛选得到了耐冷自交系Mo17。Brandolini等[6]以相对发芽率、相对出苗率、相对发芽、相对出苗指数和相对植株生长速率等作为指标,评价分析了33个安第斯山脉玉米群体的耐冷特性。耐冷群体Basto/Rastro-jero、Viana、Enano levantino/Hembrilla和Bade,以及群体Silver King、Puenteareas和Rojo de Tolosa也是通过发芽率、早期活力、存活率等为指标鉴定获得的[7,8]。
逆境胁迫易引起细胞内活性氧水平升高而导致氧化胁迫,植物抗逆性的强弱与抗氧化酶活性高低密切相关[9,10]。抗氧化保护酶类可以清除植物在逆境胁迫下能量代谢产生的大量活性氧,维持相对的活性氧动态平衡,防止膜脂过氧化物伤害,具有稳定膜透性的作用。它们的活性变化经常作为反映植物抗胁迫能力大小的指标。张毅等[11]发现在低温胁迫下,抗冷性弱的自交系的过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧物歧化酶活性降低较多。王华等[12]同样发现SOD活性达到半致死温度前有一个上升峰,但随着温度继续降低,活性急剧下降,抗寒性强的品种其活性下降的速率较抗寒性弱的品种缓慢。
本研究以不同遗传背景的100份玉米自交系为试验材料,把发芽期耐冷性筛选、幼苗期耐冷性筛选、低温下相对电导率测定、低温下抗氧保护酶活性分析等试验有机地结合起来,根据每种试验的结果,相互印证、相互补充证明各种自交系的耐低温能力,以期能筛选得到一些耐冷性强的玉米自交系,为后续耐冷玉米品种的选育提供优质资源保障。同时对玉米耐冷性鉴定方法与鉴定指标进行摸索,以期建立一套准确的耐冷玉米品系和品种鉴定体系,为更科学、规范的体系建立提供理论与数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料
以不同遗传背景的100份玉米自交系为试验材料,编号为1-100号。耐低温型自交系郑58,低温敏感型自交系昌7-2。
1.2 方法
1.2.1 芽期耐冷性筛选
(1)温度筛选:每份自交系先用蒸馏水清洗3次,再用75%乙醇浸泡3min,再用蒸馏水清洗3次;用2%次氯酸钠浸泡3min,取出,用蒸馏水清洗3次。温水浸种24h后转入垫有湿润滤纸的培养皿上,每个品种50粒(3次重复),分别置于0、4、6、8、12℃恒温无光照培养箱中发芽,对照组置于25℃恒温无光照培养箱中发芽,期间保持种子充分湿润。每天调查发芽率,记录发芽数达50%所需的天数。(2)低温处理与发芽率调查:种子消毒处理同上。每个品种50粒(3次重复),置于8℃恒温无光照培养箱中发芽,对照组置于25℃恒温无光照培养箱中发芽,期间保持种子充分湿润。7d后每天调查发芽率,最后计算每份自交系的相对发芽率。初筛耐冷自交系。相对发芽率=A/B×100%。A:8℃处理组发芽率,B:25℃处理组发芽率。
1.2.2 苗期耐冷性筛选
(1)试验设计:玉米幼苗长到三叶一心时,在人工智能型培养箱中进行低温处理,设温度梯度分别为0、4、6、8、10℃,以25℃下生长幼苗为对照(CK),每个温度水平分别处理0、3、6、12、24、48h。各处理完成后要立即取样,取新鲜叶片保存于液氮中以备进行相关指标测定。(2)测定项目及方法:电导率测定采用DDS-11A型数显电导仪法:称取鲜叶片1g左右,加去离子水,室温振荡浸提后,用DDS-11A型直读电导仪测定电导率(R1),再将样品在沸水浴上浸提10min,冷却后,再测量电导率(R2),叶片质膜透性用相对电导率表示。相对电导率(%)=R1/R2×100
SOD活性测定:采用氮蓝四唑(NBT)法测定SOD活性。
POD活性测定:采用愈创木酚法测定POD活性。
每种处理的SOD活性和POD活性测定试验重复3次。
2 结果与分析
2.1 筛选温度确定
由表1可知,品种随着温度的下降,发芽率达到50%的时间(A)随之延长,6℃需19d左右,8℃需12d左右,12℃需7d左右,25℃时仅需不到2d,0℃与4℃低温处理25d均未出现发芽现象。通过对不同温度处理下各自交系的发芽情况以及达到50%发芽率所需要的时间长短的分析,发现0℃与4℃使种子丧失了发芽能力;6℃时虽然可以鉴定出不同自交系的耐冷性,但种子发芽时间过长,并且部分种子丧失了发芽能力;12℃时各种自交系的发芽时间接近,无法用发芽率来区分每种自交系。而在8℃时各个自交系区分比较明显。所以,选择8℃作为研究自交系耐冷性鉴定的筛选温度。
2.2 低温胁迫下各自交系的发芽率和相对发芽率
由表2看出,在8℃处理下,不同玉米自交系的发芽率随着时间的延长而逐渐增加,其中有71、62、84和4号自交系的发芽率在低温处理下始终高于其它自交系,15d后分别达到94.0%、89.3%、84.0%和80.0%,耐冷自交郑58的发芽率为80.7%,冷敏感型自交系昌7-2的发芽率为0。71、62和84自交系发芽率高于郑58,4号自交系也与它相近。有55份自交系在8℃处理15d后发芽率低于80%高于30%,其余自交系的发芽率低于30%,其中有5份自交系发芽率与昌7-2一样为0。在25℃下,3份自交系的发芽率不到50%,可能与种子储藏不当有关。其余97份自交系的发芽率都在90%以上,郑58与昌7-2的发芽率分别为98%和96%。结果表明,71、62、84和4号4份自交系耐冷性相对较强,是耐冷自交系。
2.3 叶片电导率
通过DDS-11A型数显电导仪法,对得到的相对耐冷自交系在不同低温胁迫下的相对电导率进行了测定。电导率的增大是细胞电解质外渗增加所致,是细胞膜系统遭受伤害的指标。细胞膜受到损害的程度越大,电导率的值也就越高。细胞膜受到损害将严重影响植物的生长。所以,在逆境胁迫下植物的细胞膜受损伤程度越小,电导率值就越低,该植物的耐冷能力就越强。由图1可以看出,随着胁迫温度的不断降低,各自交系的相对电导率逐渐增加,也就是细胞膜系统遭受伤害的程度在逐渐增大。71、62、84、4号自交系以及郑58和昌7-2的相对电导率值都不断增加,但是71、62、84、4号自交系与郑58的电导率值相近,并且增加幅度低于昌7-2。说明71、62、84和4号自交系耐冷能力与郑58相似,并大于昌7-2。同时71自交系的电导率的增加幅度最小,说明其受低温损伤的程度最小,其耐低温的能力相对也就最强。
2.4 SOD和POD活性测定
在0℃低温处理0、3、6、9、12、24、48h后分别测定71、62、84、4号自交系以及郑58和昌7-2的SOD、POD活性。随着低温胁迫时间的延长,每个自交系的SOD活性逐渐上升。4号自交系与昌7-2的SOD活性在9h左右达到最大值,其余自交系在12h左右达到最大值,继续低温胁迫,SOD的活性急剧下降。每种自交系SOD活性变化趋势大体相似,但是71、84和郑58的SOD活性相对较高并且峰值相近,昌7-2的SOD活性始终较低(见图2)。随着低温胁迫的时间延长,POD的活性同样出现了先增高后下降的趋势。62与4号自交系在6h左右出现峰值,71、84和郑58在9h左右出现峰值,而昌7-2的POD活性只在胁迫刚开始阶段有小幅上扬,随后就开始下降(见图3)。SOD和POD活性的测定结果显示,4个自交系和郑58在相同的处理阶段生长情况明显好于昌7-2,SOD活性和POD活性相对较高。SOD和POD可以消除低温胁迫下产生的有毒物质,保护细胞膜的完整,从而避免或减轻低温胁迫对植物的伤害。SOD和POD活性高可能与自交系耐冷能力相对较强相关。说明4个自交耐冷性要强于昌7-2,并且71和84的耐冷能力更强。
3 结论与讨论
玉米的耐冷性受多基因控制,分子机理复杂。虽然近些年经研究人员的不懈努力玉米的耐冷性分子机理逐渐清晰,但是其复杂的数量性状特性仍然在一定程度上制约着玉米耐冷资源材料的选育。利用低温胁迫下,调查分析玉米发芽率、出苗情况来确定玉米的耐冷能力是目前较为常见且简单易行的方法。扈光辉等[13]以发芽率和发芽指数为指标,在20、11和7℃3种温度梯度下,鉴定出5个耐冷玉米自交系。Hodges等[14]通过室内和田间综合分析对7个玉米自交系的耐寒性进行了鉴定。SOD活性和POD活性可作为植物在逆境胁迫下的生物标记物。SOD活性和POD活性的高低与玉米耐逆能力的强弱相关。大量的研究报道显示SOD活性和POD活性越高,植物的耐逆能力就越强。在低温胁迫下,耐低温能力强的品种SOD和POD活性明显高于低温敏感性品种。把低温胁迫下玉米自交系的发芽率、发芽指数、出苗情况、电导率以及SOD和POD活性测定等试验结果有机地结合起来,建立一套玉米自交系耐冷性的综合评定体系。这种常规的评价体系具有操作简单、快速、成本低和试验结果准确等优点,为以后快速选育耐冷玉米自交系及品种提供了保障。