小麦与玉米杂交

小麦与玉米杂交（通用10篇）

小麦与玉米杂交 篇1

矮败小麦是中国农业科学院作物育种研究所创造的小麦新种质。该种质中显性不育基因Ms2和显性矮秆基因Rht10紧密连锁,互为标记,在分离群体中选材目标性强。矮败小麦的创造是小麦自交作物具备了异交特性,为小麦育种开辟了一条新途径。它有利于优良基因的重组与累加,以及外源基因的引入和小麦动态基因库的建立,使自花授粉的小麦进行大规模的轮回选择成为可能[1,2]。

利用单倍体后得到的双单倍体在一个世代就可得到纯合重组体,这对于缩短育种年限,加快育种进程,提高选择效率以及遗传研究均具有重要意义。小麦与玉米杂交后,通过杂合子中玉米染色体的自发消除,而高频产生小麦单倍体,就是单倍体产生方法之一[3,4,5,6]。利用小麦与玉米杂交诱导矮败小麦产生单倍体,方法简便,适于大规模应用研究。为了探索加速小麦新品种选育的有效途径,于2005年将小麦与玉米杂交诱导单倍体技术应用于矮败小麦的后代处理,进行小麦新种质创造高效技术平台构建研究。

1 材料与方法

1.1 材料

以含有矮败不育基因的不同生态类型普通小麦(Triticum aestivum L.)杂种材料为母本(见表1),以甜玉米(Zea mays L.) 为父本。母本普通小麦材料早春适时种植于田间,父本玉米冬末提前种植于温室内,以使两者花期相遇,在田间利用玉米花粉进行小麦单倍体诱导。

2005年在田间选择9个矮败小麦杂交组合的优良可育株作为母本供试材料。每个组合处理4株,每株处理1穗,每穗留10个小穗,20朵小花。在同一条件下授以甜玉米花粉。

1.2 方法

在小麦抽穗~开花前,根据田间表现,及时剔除各组合内的不良可育株和不育株。在小麦开花前2 d选择优良可育株,每株选1穗(以便单株的进一步选择),进行人工去雄、套袋隔离,开花当天收集新鲜的玉米花粉给小麦授粉,用注射器在穗基部扎一小孔,在第一节上方大约15 cm处注射100 mg·kg-1的2,4-D,40 min后向颖壳中滴注100 mg·kg-1的2,4-D,套袋保湿。杂交穗授粉14~16 d后,将颖果从麦穗上剥下,先经70%乙醇处理30 s,然后用0.1%的升汞灭菌15 min,无菌水冲洗3次,在超净工作台上将幼胚接种到1/2 MS培养基上培养。培养物置于培养箱中,开始2~3 d黑暗培养,当胚芽开始萌发变绿时给以光照 (约1 500 lx),幼苗长到试管顶时移入盛有草炭土的小钵中。待幼苗长至3个叶片时,用秋水碱进行加倍。取出幼苗用水冲洗掉根部的土,分蘖节浸泡到0.05%秋水仙素溶液中,室温条件下处理24 h,取出幼苗,在流水中冲洗。然后把幼苗移到盛有腐殖质土的花盆中,在温室内生长、发育和选择,以获得稳定株系。

2 结果与分析

2.1 不同矮败小麦杂交组合对得胚率的影响

过去认为,在2,4-D浓度相同的条件下小麦基因型对得胚率影响不大。得胚率主要受玉米花粉基因型和气候条件(温度和湿度)影响。但从表1看出,9个矮败小麦杂交组合平均得胚率是12.4%。其中得胚率最高的组合达28.8%(longfu10/94-4081//Norin67),最低的组合仅为2.5%(90-05099/longmai26//baihuo),二者得胚率相差26.3个百分点,差异达极显著水平。说明不同小麦基因型对得胚率具有显著影响。

2.2 不同矮败小麦杂交组合对加倍率的影响

该试验利用小麦与玉米杂交诱导的9个矮败小麦杂交组合中,共获得63个单倍体苗,加倍后得到32个双单倍体小麦单株。其中,longfu10/94-4081//Kanto107、longfu10/94-4081//Norin67和longfu10/94-4081//haitog 3个组合共获得19个单株,占总数的一半以上。同得胚率一样,组合间加倍率差异较大,long90-05099/longmai26//baihuo和long90-05099/longmai26//haitog加倍率最高可达100%,而long00-0657/ Norin67组合加倍率最低,仅为33.3%。9个矮败小麦杂交组合加倍率平均为50.8%。

从小麦与玉米杂交诱导矮败小麦产生单倍体的效果来看,共处理9个组合的36穗,得到32个双单倍体株系,处理1穗基本可得到1个株系,已经达到应用要求。随着该项技术的完善,双单倍体植株产生频率会进一步提高,这种方法将会更有效地应用于育种实践。

3 讨论

矮败小麦作为小麦优良基因积聚平台,可把自花授粉和异花授粉特点结合起来,使小麦进行大规模轮回选择成为可能。在矮败小麦的利用上,由于群体中的可育株是杂合体,后代还会分离,需要一定世代才能稳定。国内多采用轮回群体建立与常规育种相结合方法进行新品种选育和各类种质创新,存在育种年限长、选择效率低的问题[1,2]。

利用玉米对小麦可杂交基因(Kr1和Kr2)的不敏感性和杂合子中玉米染色体自发消除的特点,建立的玉米与小麦杂交产生单倍体方法。除可摆脱小麦花药培养诱导单倍体受基因型制约和白化苗发生率高的缺点外,在获得小麦单倍体方面更有操作简便,效率高的优点。特别是通过矮败小麦的可育材料在抽穗后和玉米杂交诱导单倍体植株,较利用花药培养诱导单倍体可显著提高选择优良组合和供试单株的准确性,尤其在穗部产量性状的选择方面。

该研究结果虽为矮败小麦的进一步应用提供了一条新途径,但从小麦与玉米杂交诱导矮败小麦产生单倍体的效果来看,9个矮败小麦杂交组合之间的得胚率和加倍率均存在着显著差异。造成这种差异的原因可能是组合间遗传基础不同所致。因供试组合有限,这方面还有待深入研究。

参考文献

[1]刘秉华,杨丽,王山荭,等.矮败小麦群体改良的方法与技术[J].作物学报,2002,28(1):69-71.

[2]杨丽,王山荭,刘秉华.利用矮败小麦建立高效育种技术新体系[J].中国农业科技导报,2004,6(5):8-11.

[3]孙敬三,路铁刚,辛化伟.利用染色体消除法获得太谷核不育小麦纯合体[J].植物学报,1999,43(5):254-257.

[4]陈新民,徐惠君,周俊芳,等.提高小麦×玉米胚培养植株产生频率的研究[J].中国农业科学,1996,29(4):29-32.

[5]赵海滨,肖志敏,辛文利,等.小麦与玉米杂交诱导矮败小麦产生单倍体的研究[J].黑龙江农业科学,2005(5):1-3.

[6]陈新民,李学渊,陈孝,等.不同杂交技术对小麦×玉米产生单倍体的影响[J].作物学报,1998,24(6):743-746.

小麦与玉米杂交 篇2

4.杂交制种田的母本去雄5.玉米大面积制种田实地参观与调查6.玉米制种田材料收获

成绩考核100=平时表现40分+实验报告60分平时表现：出勤、迟到、早退情况及田间操作等 实验报告：包括实验题目、实验时间、实验地点、实验目的、实验内容，回答问题、收获与体会等。

实验

一、玉米杂交种生产技术操作程序

试验目的：通过对玉米杂交种生产技术操作程序的学习，初步了解玉米杂交种生产的各主要环节，为进一步学习打下基础。

内容玉米杂交种生产必须保证质量(纯度、发芽率、净度、水份)，在保证质量的前提下，尽量提高玉米杂交种制种的产量，为了提高制种质量和产量，在整个杂交制种过程中，必须做到安全隔离，规范播种，严格去杂去劣，做好花期预测及调节，及时去雄，收获前和收获后要及时降水，种子收获后正确存放，避免混杂。

一、安全隔离

隔离方式有空间隔离、时间隔离、屏障隔离与作物隔离四种。隔离区采用四种隔离方式的安排方法如图所示。为确保隔离区安全，在春玉米区一般采用空间隔离的方法。制种田除了要符合安全隔离条件以外，还要求土壤肥沃，旱涝保收，田块成片、方整。同时，管理要精细，力求达到高产。

二、规范播种•种子处理：播前对亲本种子进行精挑细选，挑出与亲本种子不一样的种子，挑选后晒种，包衣或药剂拌种防治地下害虫。

（二）播种：

地温要求：播种应在5厘米土层，低温稳定在10－12℃时进行；播期：一般在沈阳地区4月20日－5月15日，最适在4月25日－5月5日；在地温允许情况下，尽可能早播。覆土：5cm；种肥分开：以防烧种； •踩好底格子与顶格子：保证出苗。错期播种：制种田要根据父母本的生育期调整播种期，一般做法是按正常播期播种母本，错前或错后分两期播种父本

（三）调节播期 •制种区父、母本花期相遇，是玉米杂交制种成败的关键。父、母本花期相遇的标志是：母本雌穗抽丝比父本雄穗散粉早2－3天。当父、母本的花期协调，达到良好的杂交结实效果，则可以同期播种，不必调节播期。如母本开花期过早或比父本晚，就必须调节播种期。实行错期播种，要先播开花较晚的亲本，隔一定日数再播另一个亲本。错期播种的天数，因杂交组合杂交亲本生育期早晚、播种季节的天气情况、土壤等条件而异。对新引进的杂交种，必须事先了解和掌握双亲在当地生长发育进程及开花习性，确定错期，才能大面积制种，否则会由于父、母本花期不遇或错期不当造成杂交制种失败。

（四）调节播期的方法 • 父、母本花期相差3天以内，生育期长的亲本在播种前一天晚上浸种与另一亲本同期播种。• 父、母本花期相差3天以上错期天数，按父、母本花期相差天数乘以1.5-2.0,所得的乘积即错期天数。• 按规定的错期天数，常受气候、墒情等因素制约，仍可能出现花期不协调或不适的情况。因此可通过试验或根据经验，掌握父、母本幼苗生育形态，如幼芽拱土，一叶一心及二叶一心等，作为错期播种的指标更为可靠。

三、田间管理

田间管理要做到早铲早镗，以利提高地温，促进根系生长。为保穗攻穗，在抽雄前追施尿素30公斤。注意粘虫、玉米螟及蚜虫的防治，尤其要加强父本行的管理。父本长的不好，花粉量少，影响授粉，导致结实率下降，从而影响制种产量。

四、花期预测及调节

在正常年份，一般调整播期就可能达到父母本花期相遇，但在气候异常年份，则要注意花期预测，以便及早了解花期相遇情况。

（一）花期预测的方法

叶片计算法，即在制种田里选父母本生长情况有代表性的地段4－5处，每一处设一点，选有代表性的父母本植株各10株。从苗期开始，随着植株的生长，在第5、10、15片页上，用彩色铅油涂上标记，母本比父本未抽出叶片少一片叶为宜。

倒扒叶片法，即拔节后，取代表株采用倒扒叶片法进行预测，以父本尚未抽出的叶片比母本多一片为宜。幼雄穗观察法。当植株拔节后15～16片叶时，结合内叶观察，辅以幼穗观察较为可靠。一般以母本比父本幼穗大1/3～1/2为宜。

（二）花期调节的方法

花期调节应以促为主，采取以下措施：

1偏肥、偏水，增加铲镗次数。在拔节前，作物对肥水反应比较敏感，可以采用偏水、偏肥，促进偏晚亲本的生长。增加铲镗次数，提高地温，促进幼苗生长。在生育中期，可采用根外追肥的方法，一般采用1－3％的过磷酸钙喷洒叶面。2喷施激素或激素与化肥配合使用。拔节期以后，可采用20PPM赤霉素或增产灵喷施偏晚的叶片或灌心叶。也可以将激素溶解后加入1－1.5%的过磷酸钙和1－2％的尿素水溶液，喷洒次数可按需要确定，每隔3－5天一次。

五、去杂去劣

玉米杂交种制种的去杂去劣应贯穿玉米的整个生育期，要抓住苗期、拔节后抽穗前和收获脱粒时三个主要时期去杂。•••••••

苗期去杂可结合间苗定苗进行，根据苗色（黄、绿）、叶鞘色（绿、紫）和叶片宽窄等来识别，去掉与父、母本不一样的各类杂株。拔节后抽穗前去杂，是根据株高、株型和叶片宽窄识别，特别注意去掉那些高大的杂交种植株。收获脱粒时，可根据果穗形状、粒型、粒色、轴色等特性，将杂穗去掉。

玉米杂交制种田花期父本杂株率和母本杂株率应不高于0.2%。

常见的杂株、劣株种类

优势株，这类杂株表现生长势强，植株粗壮、高大，极易识别；混杂株，这类杂株一般不具有亲本自交系的性状，也易识别； 劣势株，常见的有白苗、黄苗、花苗，矮缩株和其它畸型株等，这类植株数量不多，易于识别； 怀疑株，这类植株很象亲本自交系，一般较难识别，需认真检查，若在苗期不能肯定，则应在拔节期加以鉴别拔除。

六、母本去雄

母本去雄是整个玉米杂交种生产的关键时期，母本去雄质量的好坏直接影响玉米种子的质量。

（一）母本去雄时间

在沈阳及周边地区农民制种田母本去雄的时间一般是7月10－20开始到8月初结束。母本去雄时最好要在每天的早晨进行，上午10点以前将母本雄穗彻底去完。一般农民全天都在进行。

（二）具体操作 •制种区母本及时、彻底、干净去雄是玉米制种成败的中心技术环节。及时是指母本雄穗在散粉前拔除；干净是指把母本雄穗整个拔除，不留残枝；彻底指全区所有母本雄穗一株不漏地拔除。这三项去雄指标，必须做到。一次花检母本散粉株率应不高于0.5%。•为保证母本去雄的质量，目前母本去雄时采取摸苞带叶去雄的方法。就是在雄穗露出顶端叶片前，当用手摸到包在叶片中的雄穗时，可带1～2片顶叶将雄穗拔除。

（三）注意事项

每天上午逐垄拔一遍，不让母本有散粉机会，尤其是开花盛期，要做到风雨不误。直至将制种田母本雄穗完全去除干净。拔除的雄穗必须带出制种田，或饲喂牲畜，或挖坑埋掉。去雄末期，全地块只剩下不到10%母本还没有抽雄时，就可以一次全部拔干净。去雄全部结束后，隔2-3天还要到制种地全面检查一遍，以免留下漏拔母本雄穗。

七、提高结实率•剪短母本雌穗苞叶如果母本开花晚于父本，把母本雌穗苞叶的顶端剪去3cm长左右，可使母本提前2-3天吐丝，提早去雄也有提早雌穗吐丝的作用。要求剪口向下，以免雨水渗入烂尖。•剪母本花丝父本散粉晚于母本吐丝时，如时间长，造成母本花丝伸出过长下垂，影响下部花丝授粉，可把母本花丝剪短，留1.5cm长即可，有助于受粉结实。如果不剪，母本将会有半边穗不结实，影响产量和质量。•种植采粉区在制种田边单设一小块采粉区，将父本分期播种，供人工辅助授粉用。•变正交为反交如果父本散粉过早（5-7天）可将原来的父本改做母本（去雄），将原来的母本改做父本（不去雄），使花期达到相遇，由于原来的父母本的行数是按比例种植的，父本行数少，将父本改做母本后，制种田的产量要减低。因此，该法是万不得已的时候才用。

八、割父本

为了保证制种纯度，提高制种产量和质量，降低种子混杂几率，应当在父本授完粉后，及时将父本植株砍除。割除父本行的好处

收获时可避免父、母本种子混杂，有利于保证杂交种子纯度。

割除父本可以改善母本行通风透光条件，减少父、母本对养分和水分的竞争，从而提高光和强度，增加干物质积累和粒重、提高制种产量。同时也方便了种子的后期收获。割父本是提高制种产量和质量的有效措施，应当积极推行。

九、秋收及降水

玉米制种田后期工作主要是降水和收获

（一）种子降水收获前的降水：站秆扒皮、砍头、搭挂。收获后的降水：及时晾晒，如及时上桟子。

（二）降水方法 •站杆扒皮：在玉米乳熟末期（辽宁地区一般9月10日以前）将母本果穗的包叶三分开，扒到底，防止果穗基部积水，子粒霉变。注意用力不宜太大，以防掰掉果穗。低洼晚熟地块扒皮后要砍头，加快降水。•装栈子风干：地点选择通风良好，光照充足的地方，收获前搭好栈子，栈子距地面高50－60厘米，宽30－40厘米。收获后的果穗去净玉米包叶及绒后装栈子。装栈子时，采取各种措施保证玉米栈子有孔隙，以利通风降水。另外下雨时要防止雨淋。

（三）种子收获

配制杂交种的隔离区在收获时，可先收父本行（如果未割父本），将父本行果穗全部收完核对无误后，再收母本行。收获的父本行可作粮食，母本行上收获所得到的即为杂交一代种子，供大田生产应用。

（四）成熟标志

籽粒形成期：是指玉米授粉时至约第15天的一段时间内，此阶段是决定籽粒多少的重要时期。乳熟期：是从授粉后的第15～30天，此期是决定籽粒产量的关键时期，其特点是籽粒干重快速增加，由于这个阶段籽粒内充满乳浆，故称为乳熟期。而授粉后的第30～43天，籽粒失水加快，胚乳由胶状转变为蜡状，所以称为蜡熟期。该•••••

阶段籽粒干重的增加不如乳熟期快，但干物质仍在继续积累。从籽粒胚的背面看，上部充实部分与下部未充实部分之间有一明显界线，称为“乳线”。这时果穗苞叶略呈萎蔫，部分叶片发黄，下部叶片开始枯死。蜡熟期过后，籽粒干重的增加日益缓慢，并进一步失水干缩，籽粒基部挤不出乳浆时，干重即不再增加，“乳线”消失，而达到生理成熟期，这就是完熟期。在正常情况下，玉米进入完熟期表现出的主要特征特性是：苞片枯黄变白、松散，籽粒变硬发亮，并呈现本品种固有特征；“乳线”消失；籽粒尖端出现黑色层；含水量降到33%以下，此时，粒重和产量最高，故为收获的最佳适宜时期。

（五）收获日期

一般来说，玉米达到完熟期为适宜的收获期，这时苞叶变黄松散，子粒变硬，并显现出本品种固有的色泽。(至于全株是否枯黄，则因亲本系而异)。这时穗轴的水分高达50%以上，种子含水量达22-30%，如果不及时干燥而贮藏，遇热会发霉变质，遇到温度过低，胚部受冻，降低发芽能力。玉米进入蜡熟后期，果穗的干物质不再增加，主要是干燥脱水过程，当日平均气温降至14.5℃以下时，玉米即完全停止干物质的增加。玉米成熟期遇到3℃的低温完全停止生长,如遇到-3℃的寒冷气候，果穗中未充分成熟而含水量又高的子粒就会丧失发芽力。因此，在北方生育期短，秋季气温下降快的地区，当日温平均在14℃左右时，玉米达到蜡熟末期就该进行收获。沈阳地区收获日期是在10月1之前，但主要是由气温决定。

思考题

想一想，针对某一个组合的玉米杂交种生产，提高种子质量和产量的措施分别有哪些？

实验

二、杂交制种田的播种

一、试验目的：使学生学会制种田的播种技术，掌握父母本行比、调节父母本播期和提高播种质量等措施。

二、实验内容：

（一）种子处理

（二）播种

（三）调节播期

（四）调节播期的方法（均同实验一）

（五）田间种植设计（以丹玉39为例）•父母本名称：母本C8605-2，父本丹598 •行比：父本丹598植株高大，花粉充足，一般父母本行比以1∶6为宜。•错期：父母本生育期相近，第1期父本与母本同播，播量为2/3。当父母本萌动（7天左右）播剩余1/3父本。保证1次播种保全苗。•密度：母本密度3800-4000株/亩，株距28cm、父本丹598密度3900－4000株/亩，株距28cm。•播种：适时早播，播种在4月25日至5月1日完成即可。第1期父本与母本同播，播量为2/3。当父母本萌动（7天左右）播剩余1/3父本。保证1次播种保全苗。

（六）田间操作方法

1．确定父母本行：查对父母本行种子，根据父母本行比，确定父母本行后，在播种前先检查种子袋标签，将父母本种子分别落实到行。若双亲的播期不同，则在先播的亲本行的两端插上标记，以防免重播、漏播。

2．开沟：播种行在精细整地、施足基肥的基础上，按规定行距开播种沟。要求深浅一致，行向正直。

3．播种父母本：播种时要踩好底格子、搞好镇压，以利出苗，按特定的株距进行，落籽要均匀、盖土深浅一致（5cm左右），细致，并注意勿把种子弹出播种沟外，以免造成混杂。在父本的行头和行内种异作物等标记作物，避免在管理、去杂（玉米去雄）、收获时发生差错。错期播种的晚播行头要插标志。

播种后应分别记载播种期、父母本名称及行比等。

思考题

1.画出丹玉39制种田播种田间示意图（包括行比、分期、隔离、父母本名称等）

科企“杂交”顶起杂交小麦种业 篇3

仅仅成立一年多的小麦种业公司势头为何如此强劲？“这主要得益于它以企业为主体，以市场为导向，以资本为纽带，利益共享、风险共担的科企合作模式与运作机制。”赵昌平说。

杂交小麦种业

尚未开发的“处女地”

在研究领域处于领先的中国种业，如何抓住机遇，抢占先机。

据赵昌平介绍，杂交小麦被认为是今后小麦产量大幅度提高的首选，也是国际上农业高技术和现代种业竞争的焦点之一。然而，由于小麦基因的复杂性，它的杂种优势利用一直是世界性科学难题。世界主要国家的玉米、水稻、油菜和蔬菜种子分别实现作物杂种化，杂交小麦是世界上唯一尚未开发的最大种业。

20世纪90年代，随着我国科学家对小麦光温敏雄性不育材料的重大发现，我国小麦杂种优势利用在国际上率先取得重大突破。

在此基础上，历经20多年攻关，赵昌平团队首创了中国二系杂交小麦技术体系，在世界范围内首次成功培育出能够大面积生产、示范、推广的杂交小麦品种，实现商业化。业内专家一致认为，二系杂交小麦技术体系的创建，是我国小麦育种领域中的一项重大成果，使我国杂交小麦研究达到世界领先水平。

“自从我们国家杂交小麦取得突破以后，现在世界上其他国家，尤其一些发达国家和强势的跨国公司，立马又将杂交小麦列入小麦科学的重点任务加以攻关和研发，并且也非常迫切地寻求与中国的合作。”赵昌平坦言，已经有过好几家国际知名种业公司曾亲自找上门来提出合作请求。“他们给出的条件的确很诱人，但最终都被我们一一回绝了。我还是希望能和我们国家自己的种业公司合作。杂交小麦种业是一块未经开发的‘处女地’，我们在研究领域已处于领先，种业就应该抓住机会紧紧跟上，占得先机。中国杂交小麦种业的崛起将会成为我国高技术种业走向世界的最重要组成部分，可以全面提升我国粮食生产能力和种业科技核心竞争力。”

利益共享、风险共担

科研人员“身动、心也动”

中种集团以资金入股，小麦中心以知识产权入股，两股力拧成一股劲。

由于在全世界范围内一直未开发，杂交小麦种业潜力巨大。据初步估算，预计全球可创造市场价值300亿元/年， 国内市场可达50亿元/年。

赵昌平很清楚，科研育种上的突破只是为杂交小麦种业打开了一扇大门，要想真正壮大发展必须强强联手，推进科企合作，走产业化道路。

这一点，中国种子集团有限公司领导层也很早就意识到了。

“虽然之前我们从未涉足过小麦杂交种业领域，也知道会承担较大风险，但我们更看重未来巨大的市场潜力。”中国种子集团有限公司副总经理田冰川说。

于是，双方一拍即合。

在经过一段时间的相互考察之后，北京杂交小麦中心与中国种子集团有限公司决定采取企业、科研院所和科技人员共同入股的方式组建公司。

“公司由中种控股，他们以资金入股，小麦中心和科技人员则以知识产权等形式入股。”赵昌平说。

以往科企合作，较为普遍的是采取“身不动、心动”的共用合作模式。这个模式主要是指科研人员工作单位、身份、待遇等保持不变，还是留在科研单位为企业开展育种工作，由种子企业一次性或每年提供科研育种经费，双方约定按比例共享育成品种的收益。这次的股份合作模式则完全不同，是“身动、心也动”。科研人员直接进入新成立的种子企业开展育种，原单位身份和待遇保持不变，育成品种归企业和科研单位共同所有，并根据股权收益进行分红。

双方都认为这是建立深层次产学研合作的一次模式创新。“以资本为纽带，将两个单位捆绑起来，紧密融合，优势互补，利益共享，风险共担，形成了互利互惠、长期稳定的合作关系，极大地调动了科研资源流动的积极性。”田冰川说。

科企“杂交”优势凸现

科研成果与产业转化高效对接

初步建立杂交小麦商业育种体系。同时，还使杂交小麦走出国门，在多个国家进行新品种试种实验。

合作远比预想顺利得多。运行一年多，公司就已经初见成效。

目前，在北京顺义、房山、通州、大兴、平谷各区（县）设置了一批杂交小麦大面积示范区，列入“北京名片”工程，在天津、河北、山东、安徽、新疆、云南等地分别建立杂交小麦示范展示田和新组合鉴定试验田，初步建立杂交小麦商业育种体系。

与此同时，杂交小麦也开始走出国门。2012年“巴基斯坦杂交小麦技术援助与试验示范”被科技部国际合作司正式立项为对外科技援助项目，并在巴基斯坦试验示范取得良好的效果，比当地对照增产幅度达到了30%～50%，深受当地种子企业和农户的欢迎。2012年8月，公司与巴基斯坦著名的农业公司签订了全面合作协议。同时，公司还分别与荷兰、印度、尼日利亚和乌拉圭等国家建立联系，并安排了杂交小麦新品种试种实验，为中国杂交小麦走出国门、走向世界奠定了重要基础。

“利益共享、风险共担的科企合作实现了科研成果与产业转化和技术推广的高效对接。”赵昌平说。

田冰川说，以企业为主体，并在一开始就对股权和公司治理结构作了非常明确的规定，同时就在研发、生产、营销等环节该怎么决策进行了详细的说明，这些都为之后的顺利合作奠定了坚实的基础。“最重要的是双方互相信任，并且都能有足够的平台发挥优势。比如，科研人员能够充分发挥技术优势，多培育出好的品种；企业人员能够充分发挥市场营销优势，把好品种能推广出去。”

谈到公司的未来，赵昌平和田冰川都信心滿满。他们认为，双方的合作模式比单纯的科企合作更深入了一步，标志着我国杂交小麦育种技术将进入大规模产业化应用阶段。

小麦与玉米杂交 篇4

1 材料与方法

试验于2006～2007年在黑龙江省农业科学院克山分院小麦试验地进行。供试小麦为F1品系、F3品系, 玉米品种为甜玉米、普通玉米。

1.1 小麦与玉米杂交

小麦种植时间: 4月6～10日播种小麦种子。

玉米种植时间:2006年4月15日、20日、25日、30日分4期播种, 2007年3月20开始隔7 d分期种5次, 加田间自然玉米粉共6期。催芽后先栽到营养钵中, 待大气温度达到15℃以上时移到田间, 以调节花期。

小麦的去雄:杂交3～4 d之前去雄套袋。

小麦和玉米的杂交:玉米取当日的花粉, 早晨8∶00左右把前一天的花粉都抖落掉, 9∶00～10∶00取花粉, 新鲜花粉有利于杂交。

1.2 2, 4-D溶液注射处理

在田间授完玉米粉40 min后小麦穗下节注射2, 4-D苯氧乙酸培养液 (浓度为100 mg·L-1, 首先把2, 4-D苯氧乙酸溶解在1 mL的酒精溶液中, 再溶解于1 L水溶液中) , 连续注射3 d, 在9∶00～10∶00和15∶00～16∶00进行。

1.3 胚拯救

取出胚 (无菌操作) :授粉后10、14、18 d取回在超净工作台扒胚。种子消毒:把拟似种子包在沙布上, 放入培养皿里, 70%酒精洗30 s, 在红汞中浸泡8 min, 无菌水 (用高温高压蒸汽灭菌) 洗3次, 放入超净工作台用紫外灯消毒30 min。

1.4计算公式

颖果结实率/%=结实颖果数/授粉颖花数×100;结实颖果得胚率%=单倍体胚数/结实颖果数×100;得胚率%=单倍体胚数/授粉颖花数×100。

2 结果与分析

2.1 不同基因型小麦与玉米杂交的得胚率的比较

用玉米花粉给7个小麦杂交组合的F1和F3植株授粉, 授粉后40 min在穗下节注射2, 4-D, 处理浓度为100 mg·L-1。由表1可见, 颖果结实率幅度为57.6%～80.2%, 结实颖果得胚率幅度为5.4～29.7, 每个组合的得胚率相差较大, 06F110组合的得胚率最高, 达到了20.0%, 而06F31170组合的得胚率仅为3.4%, 说明不同小麦的基因型对诱导单倍体胚频率影响较大。

2.2 不同玉米类型对小麦与玉米杂交的得胚率的比较

试验分别用甜玉米和普通玉米给同组合的小麦授粉, 通过计算得胚率的结果表明, 小麦授不同种类玉米花粉后, 得胚率是不同的。用甜玉米花粉授粉的得胚率高于普通玉米花粉的得胚率。

3 结论与讨论

利用小麦与玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体是否能获得成功, 主要依赖于单倍体胚产生频率、单倍体植株的获得频率以及单倍体植株的加倍成功率, 其中每个环节都很重要。

影响单倍体胚产生频率的因素很多, 试验结果表明不同基因型小麦, 不同类型玉米品种, 2, 4-D溶液处理方法不同, 其产生的单倍体得胚率都不同。得胚率的高低还受空气湿度、土壤湿度、2, 4-D溶液浓度等影响[9,10,11,12,13,14]。

利用小麦与玉米远缘杂交诱导小麦单倍体, 经加倍后第一代即可获得纯合的双单倍体DH系。单倍体育种与常规育种结合可以大大提高育种效率, 在材料创新方面效果较好。

摘要：为了更好地利用小麦×玉米单倍体育种技术, 利用不同基因型小麦、不同类型玉米, 研究单倍体得胚率。结果表明:不同小麦基因型对诱导单倍体胚得频率影响较大, 高得胚率达20%, 低得胚率仅为3.4%;不同玉米类型对得胚率的影响不同, 甜玉米花粉的得胚率高于用普通玉米花粉的得胚率。

玉米杂交制种技术 篇5

一、确定玉米制种播期 只要地表温度达到12.5℃即可播种。如果双亲花期相同,父母本可同期播种;如果母本吐丝盛期比父本散粉盛期早2～3天,也可以同期播种,而且这是最理想的花期相遇,因为母本花丝的生活力一般可以保持6～7天,而父本散粉时间较短,一般4～5天,同时花粉在田间仅能存活数小时;如果父母本的花期相差在5天以上,就需要调节播期了,即先播花期较晚的亲本,隔一定天数,再播另一亲本。在生产上,调节父母本播种期,要掌握“宁可母等父,不要父等母”的原则。

二、制种基地播种技术 由于玉米父母系种子萌发力弱,顶土力差,出苗慢,苗期长势弱,因此制种基地播种必须提高播种质量,力争一次获得全苗。播种时,无论是同时播种,还是错期播种,都要掌握好播种的比例。父本和母本的比例一般是1∶4,也就是1行父本,4行母本。如果是错期播种,则要空出父本或者母本的位置。播种时的株距和行距,要以每个品种的不同要求来确定。制种基地播种必须严格分清父、母本行,不得重播、漏播,且行向要直,不交叉。父母本同期播种要固定专人分别负责,以防种错。对地下病虫害要用三唑酮或多菌灵等进行土壤处理,提前预防,力争做到制种基地无病虫害。

三、隔离区的设置 在播种玉米的同时,要在制种田周围150米范围内种植高粱等高秆作物,这样可起到隔离花粉的作用。

四、苗期管理 苗期管理的中心任务是促进根系生长,培育壮苗、匀苗,使父母本正常生长,为花期良好相遇打下基础。

1. 间苗、定苗。适时间苗、定苗可以避免幼苗因拥挤而相互争光、争肥、争水,以利培育壮苗。间苗工作一般在3～4片叶时进行,因为此时幼苗要求有良好的光照条件,以利于制造较多营养物质供应幼苗生长需要。间、定苗要在晴天进行,母本要去强去弱,保留大小一致、株距均匀的苗;父本要留大保小按比例去中间的,以利将来相对延长散粉期。不论是父本还是母本,若有缺苗则在缺苗处留双苗。

2. 去杂。去杂,就是拔除不符合本品种特性的玉米杂株。去杂的工作将一直贯穿玉米制种的全过程,目的就是为了保证玉米种子的纯度。玉米苗期去杂的方法是:根据玉米的株高、长势、叶片颜色、叶片形状等性状,一株一株地检查,凡是与亲本性状不相辅的玉米植株一一拔出。

3. 追肥。苗期追肥具有促根、壮苗、促叶、壮秆等作用。一般在定苗后至拔节期进行,每亩使用尿素15千克。需要注意的是,施肥深度一定要保持在15厘米左右,因为在此深度肥料养分才能被玉米有效地吸收。施肥后要及时浇水,这样既可以冲淡肥料,又可使土壤湿润,从而促进根系的发育。

4. 虫害防治。玉米苗期主要害虫有地老虎、蚜虫、蓟马、棉铃虫、灯蛾等,防治方法与常规商品玉米一样。

五、拔节期管理 当玉米植株第七片叶展开时,即进入拔节期,此时玉米株高60厘米左右。管理工作主要包括以下几个方面:

1. 灌水施肥。玉米拔节以后,茎叶生长快,对水分和肥料需求大,是需水和需肥的高峰期。为了满足玉米的营养需求,达到穗大粒饱的目的,应巧追拔节肥。宜在6～7片叶展开时施入,一般每亩施尿素5～7千克,施肥后及时灌水。

2. 中耕培土。中耕可打破土壤板结,疏松土壤,促进根层增厚和根量的增加。玉米拔节期一般中耕1次,深度6～8厘米。

3. 去杂。整个拔节期,仍然要做好去杂的工作,才能保证玉米种子的纯度。拔节期去杂和苗期去杂一样,也是一株一株地检查,剔除与亲本性状不一致的杂株。

4. 病虫害防治。玉米拔节期常见的虫害有黏虫、玉米螟等,常见的病害有大小叶斑病、粗缩病等等,防治方法与常规商品玉米相同。

六、孕穗期管理 玉米植株生长出10～12片叶子之后,进入孕穗期。孕穗期正处于结实器官分化形成的时期,是玉米生长发育的最旺盛阶段,也是玉米制种田间管理的最关键时期。主要管理工作有:

1. 母本去雄。玉米母本去雄,就是将母本孕育的雄穗去掉。一般采用摸苞带叶去雄的方法,就是在玉米制种田母本雄穗未露出之前,摸苞带2～3片叶去雄。母本去雄是保证种子纯度的关键环节,必须做到风雨无阻,并达到超前、干净、彻底的技术措施要求;同时,要求去除的雄穗必须装入袋子带离制种区挖坑深埋或销毁,不能放在制种区内,更不能散落在田间地头,防止其裸露地面吸湿散粉而影响种子纯度。去雄不仅能保证种子的纯度,还能降低植株高度,减少养分的消耗,促进吐丝一致,减少雄株遮阴,提高制种质量和产量。

2. 去杂。玉米制种在孕穗期仍然要做好去杂工作,对与亲本性状不相辅的玉米植株,要一一拔出。

3. 肥水管理。玉米孕穗期,是决定果穗大小、籽粒多少的关键时期,也是植株需肥的高峰期。孕穗肥的施肥量,应根据土壤肥力、底肥数量和植株生育状况等灵活掌握。施肥时期一般在玉米10～12叶期,亩施尿素15～20千克。玉米孕穗期,不仅是需肥高峰期,也是需水高峰期。土壤水分应保持在田间持水量的70%。此期若土壤缺水,减产率可达30%～50%,所以要浇足浇透孕穗水。

七、抽穗吐丝期管理 在制种田管理中,当父本玉米植株的雄穗主轴从顶叶抽出5～10厘米长时,表示父本玉米已经进入了抽穗期;当母本玉米植株的雌穗花丝露出苞叶5厘米长时,表示母本玉米已经进入吐丝期。此时父本玉米抽穗和母本玉米吐丝基本上是同步的。远远望过去,可以清楚地看到父本玉米和母本玉米植株的颜色明显不同,这是因为我们在玉米孕穗期已经给母本玉米摸苞去雄,中间有雄穗的是父本玉米,没有雄穗的是母本玉米。此期,采取人工辅助授粉,可以明显地提高结实率。适宜的授粉时期是当母本玉米丝长为苞长的1半时。采集花粉可以用洁净的纸袋,套到父本玉米的雄穗上,轻轻地抖动几下,花粉就散落到容器中了。再将采集好的花粉倒扣在母本的雌穗上,使花粉均匀地洒落,以确保所有的雌穗都能接受到花粉。

八、适时收获 玉米收获期的早晚对产量和品质有很大影响,应在玉米籽粒乳线消失时收获。收获时,必须将母本和父本分开放置,父本上的玉米穗不能作为玉米种与母本上的玉米穗混杂在一起。在收获的同时,根据穗的长短、粗细、穗行数、穗轴颜色、粒色、粒型等特征进行最后一次去杂,将杂穗彻底除掉。收获后的玉米要剥去叶片,将果穗全部上房晾晒,同时要勤翻动,以加速其脱水速度和防止霉变。

杂交制种玉米苗期低温障碍与防治 篇6

1 苗期低温障碍的原因

从玉米生育期来看, 发芽期、苗期对低温敏感。苗期低温降低了光合作用强度, 影响植株生长。即使温度恢复后仍有一定的低温后效作用, 然后逐渐恢复。同时, 低温下植株功能叶片的生长受到抑制, 影响了植株总的有效叶面积, 致光合生产率下降。

幼苗期遇到2～3℃低温影响正常生长;-1℃的短时低温幼苗受伤, 气温-2～-4℃时是受冻死亡的临界温度, 日平均气温≤10℃持续三四天幼苗叶尖枯萎。日平均气温降至8℃以下持续三四天可发生烂种或死苗, 持续五六天死苗率可达30%～40%, 持续7天以上死苗率达60%。

2 苗期低温障碍的症状

在北方一些年份由于气温低, 常使玉米产生低温冷害。播种至出苗遇有低温, 使出苗推迟, 苗弱瘦小、枯黄, 种子发芽率、发芽势降低等现象, 且对植株功能叶片的生长有阻碍作用。

三四展叶期植株明显矮小, 表现生长延缓, 光合作用强度、植株功能叶片的有效叶面积显著降低光合能力下降。此时如果冻害较轻, 叶片功能还可以恢复, 如冻害较重只能等待另出新的叶片。

3 防治措施与方法

3.1 预防措施

3.1.1

玉米不同自交系间耐低温差异很大, 故应因地制宜选用适合当地的耐低温高产优质玉米自交系良种, 并且严禁越区域种植。

3.1.2 严格依据气候区划科学地确定播种期, 适期适时早播, 保证质量。

如播种至出苗气温最好为12.8～16.8℃, 不要低于10℃;且0～5 cm土层温度稳定通过7～8℃, 争夺前期积温100～240℃, 满足玉米生育后期对温度需要的播种期。

3.1.3 苗期施用磷肥能改善玉米生长环境, 对缓减低温冷害有一定效果。

可用生物钾肥如磷酸二氢钾500倍液浸种12 h, 稍加阴干后播种, 增强抗逆力。也提倡用“农家宝”1号30 mL拌玉米种子, 使根系发达提高抗病力, 可早发芽36 h。

3.1.4 必要时选用育苗移栽。

玉米育苗移栽是水源有保证的地区争取玉米早熟高产的有效措施, 可增加有效积温250～300℃, 比直播增产20%～30%。移栽前7天开始炼苗, 逐渐增加揭膜面积, 并控制水分以培育壮苗。

3.1.5 提倡采用玉米覆盖地膜栽培法。

地膜覆盖栽培玉米可使早春5 cm地温早、晚提高0.3～5.8℃, 中午提高0.5～11.8℃;晚春5cm地温早、晚提高0.8～4℃, 中午提高1～7.5℃;土壤含水量增加3.6%～9.4%, 早出苗4～9天, 吐丝期提早10～15天;还可以促进土壤微生物活动, 使作物吸收土壤中更多的有效养分, 促进玉米生长发育, 提高抵抗低温冷害的能力。采用玉米覆膜栽培, 田间管理过程基本上与大田栽培技术相同, 但在播种至揭膜阶段稍有不同。重点是掌握铺膜和揭膜两个关键技术, 确保苗全、苗壮。提倡使用光降解膜和生物降解膜。

3.2 发生冻害的防治

3.2.1 烟熏法:

发生之夜温度降至玉米受冻害的临界值1～2℃时, 利用化学烟雾剂、树枝杂草等可燃物, 在发生地上风头方向点燃烟雾。

3.2.2 灌水法:

可采取喷灌、沟灌、穴灌等增加土壤湿度, 增大土壤热容量和导热率, 从而提高地温, 促进幼苗及时缓苗。

3.2.3 喷洒低温助长剂:

小麦与玉米杂交 篇7

糯性小麦具有高支链淀粉、低直链淀粉、高峰粘度高、膨胀势高、持水能力高及凝陈和老化速度低等特点[4,5,6],因此,在食品工业、制造业和理论研究上具有重要的应用价值,因此,糯性小麦的研究为国内外育种家所重视。

在普通小麦中,颗粒结合型淀粉合成酶(Granulebound starch synthase)简称GBSS或称Waxy蛋白(或糯性蛋白)为合成直链淀粉的关键酶,Waxy-A1、Waxy-B1、和Waxy-D1为Waxy蛋白中的3个亚基,编码这3个蛋白亚基的基因分别称为Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1,如果当这3对基因同时缺失或发生突变时则表现糯质胚乳,自然界中六倍体小麦的全糯质突变体目前未被发现[7,8,9,10]。目前糯小麦主要通过人工创造,利用已有的全糯质材料和普通小麦杂交或部分糯小麦间杂交,对后代进行鉴定来选择糯性小麦材料及品种,因此糯性小麦杂交早代选择、鉴定在糯性小麦育种中占据重要的位置[11]。

本试验采用半籽粒碘染色与分子检测法结合,对普通小麦品种与糯性小麦品种杂交的F2分离群体进行鉴定与筛选,筛选出糯性小麦材料,研究全糯质籽粒的出现频率,明确F2分离群体的Wx(Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1)基因型,丰富黑龙江省农业科学院克山分院小麦类型,在分子水平上进行糯性小麦的早代鉴定、育种材料选择及应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为以当前生产上大面积应用推广的普通小麦品种克旱16、克春5号为母本,糯性小麦品种南农09P18、宁糯1号(春化处理)为父本配制的4个杂交组合F2籽粒。

1.2 方法

试验于2012年在黑龙江省农业科学院克山分院试验地进行。

1.2.1 籽粒剖面碘染色

收获后将F2籽粒远离胚端横切,在远离胚一端用0.2%I2-2%KI试剂染色,观察染色后颜色,显示蓝色为部分糯和非糯性籽粒,棕红色的为糯性籽粒。统计糯性籽粒个数。

1.2.2 F2分离群体Wx的基因鉴定

将近胚端半籽粒种子在温室中发芽并在一叶期后盆栽,待植株长分蘖期取叶片提取DNA,对F2群体进行Wx的基因鉴定。具体方法:

1)DNA的提取:在分蘖前期,取小麦叶片,蒸馏水清洗,DNA提取参照Murrya(1950)的CTAB法。

2)引物的扩增:Wx-A1位点的分子鉴定:PCR反应体系为25μL:10×PCRbuffer2.5μL;0.2mmol·L-1dNTP 2μL;25 mmol·L-1MgCl21.5μL,上下引物5pmol;2.5μ·μL-1Taqplus聚合酶0.3μL,DNA含量100~200ng。PCR扩增条件为:95℃预变性5min;95℃变性30s,65℃退火30s,72℃延伸2 min,32个循环;72℃延伸7min。扩增产物8%非变性聚丙烯酰铵凝胶上电泳分离。

Wx-B1位点的分子鉴定:PCR反应体系和扩增条件同Wx-A1位点的分子鉴定。扩增产物在3.5%的琼脂糖凝胶上电泳分离。

Wx-D位点的分子鉴定:PCR反应体系为25μL:10×PCRbuffer2.5μL;0.2 mmol·L-1dNTP2μL;25 mmol·L-1MgCl21.5μL,左右引物5pmol;2.5μ·μL-1Taq plus聚合酶0.4μL,DNA含量100~200ng。PCR扩增条件为:95℃预变性3min;94℃变性30s,63℃降到55℃(每个循环降低1℃)退火1min,9个循环;94℃变性30s,55℃退火1 min,72℃延伸1 min,33个循环;72℃延伸5min。扩增产物在2%琼脂糖凝胶上电泳。

表1 分子标记引物序列Table 1 PCR primers of molecular markers

1.2.3 数据统计分析

统计F2分离群体中每个组合总粒数和糯性籽粒数及F2分离群体中每个组合不同个体Wx(Wx-A1a、Wx-B1a和WxD1a,缺失个体的基因:Wx-Alb、Wx-Blb和WxDlb)的基因型。

2 结果与分析

2.1 杂交组合的F2分离群体糯性分析

由表2可知,组合克旱16/宁糯1号中糯性籽粒出现的个数为22个,组合克春5号/宁糯1号中糯性籽粒出现的个数为28个,组合克旱16/南农09P18中糯性籽粒出现的个数为27个,组合克春5号/南农09P18中糯性籽粒出现的个数为25个。由于材料不同,组合间糯性籽粒的个数存在一定的差异。F2代籽粒染色显示红棕色和蓝色两种颜色,说明0.2%I2-2%KI剖面染色只识别全糯籽粒和非糯性籽粒。从表2还可看出糯性籽粒出现的频率偏低,碘剖面染色法操作简单,但选择效率较低。

2.2 Wx基因的PCR分子标记检测

2.2.1 Wx-A1位点的PCR

分子标记检测AFC和AR2是一对共显性标记,在野生型亲本中扩增出389bp的片断,在突变型中扩增出370bp的片断,相应的等位基因分别是Wx-A1a和WxA1b。用引物AFC and AR2分别对组合克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18的F2株系的100个单株DNA进行扩增,扩增出Wx-A1b的材料分别为13、9、12、11株。从图1中看出,缺失WxA1a亚基的单株与纯合Wx-A1b基因的PCR带型相对应。

表2 4个杂交组合F2代糯性籽粒出现频率Table 2 The frequency of waxy grain in F2population from different cross combination

图1 普通籽粒与全糯籽粒I-KI染色后纵切面比较Fig.1 Comparation on longitudinal section between commom grain and waxy grain stained by I-KI

图2 AFCand AR2的部分扩增结果Fig.2 PCR amplified results of AFCand AR2

2.2.2 Wx-B1位点的PCR分子标记检测

BDFL和BRD是一对显性标记,含有Wx-B1a的材料扩增出425bp的片断,含Wx-B1b的材料无扩增片断。用引物BDFL和BRD分别对组合克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18的F2株系的100个单株DNA进行扩增,扩增出Wx-A1b的材料分别为21、15、17、23株。

图3 BDFLand BRD的部分扩增结果Fig.3 PCR amplified results of BDFLand BRD

2.2.3 Wx-D1位点的PCR分子标记检测

BD-FL和DRSL是一对共显性标记,含有Wx-D1a的材料扩增出2 307bp的片断,含Wx-D1b的材料扩增出1 731bp左右的片断。用引物BDFL和DRSL分别对组合克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18的F2株系的100个单株DNA进行扩增,扩增出Wx-A1b的材料分别为份15、9、12、14株。

图4 BDFLand DRSL的部分扩增结果Fig.4 PCR amplified results of BDFLand DRSL

由Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1位点的PCR分子标记检测结果可知,组合克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18同时具有Wx-A1b、Wx-B1b和Wx-D1b这3个基因型的材料分别为3、5、3、3株。

3 结论与讨论

基因鉴定、蛋白电流鉴定和碘染色法为目前鉴定糯性小麦常用的3种方法。基因鉴定和蛋白电流鉴定虽然准确可靠,但耗费大、耗时长;碘染色法鉴定优点是费用小、节省时间,对于杂交早代大量材料的鉴定较为适用,但这种方法只能区分全糯和非糯性小麦[12]。本试验用0.2%I2-2%KI试剂染色处理4个组合(克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18),糯性小麦的出现频率分别为1.1%、1.4%、1.4%、1.3%,选择效率偏低。

PCR分子标记由于在基因型鉴定中具有准确、简单和快速等特点被育种者广泛应用,并且其在植株整个生育时期和不同部位都可以取材检测。利用与Wx基因紧密连锁的分子标记辅助选择,将大大加快专用糯性小麦的育种进程。目前Wx突变等位基因为隐性遗传基因。分子标记辅助选择是鉴定隐性基因的有效方法[13]。

本试验中引用的用于鉴定Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1位点的PCR标记AFC和AR2、BDFL和BRD、BDFL和DRSL,扩增条带清晰,容易辨认,重复性好。从克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18四个组合的F2代群体100个单株中筛选到了共11株Waxy全隐性基因的植株,这一结果得到了碘染色的验证。由于工作量较大,本试验未对全部籽粒进行碘染色和全部单株进行PCR检测,因此对于糯性小麦F2的分离比例和分离规律没有进行分析,有待进一步研究。

摘要：为筛选出糯性小麦材料,研究糯性小麦籽粒的出现频率,明确各分离群体的Wx基因型,使筛选的糯性与非糯性材料呈现出表现型与基因型的统一,以生产上大面积推广应用的普通小麦品种克旱16、克春5号为母本,糯性小麦品种宁糯1号、南农09P18为父本4个杂交组合的F2代分离群体为研究对象,以半籽粒碘染色与分子检测法为研究手段,对F2分离群体进行糯与非糯性材料鉴定与筛选。结果表明:组合克旱16/宁糯1号、克春5号/宁糯1号、克旱16/南农09P18、克春5号/南农09P18糯性小麦的出现频率分别为1.1%、1.4%、1.4%、1.3%;从4个组合的F2群体100个单株中筛选到了共11株Waxy基因全缺型的植株,与碘染色结果一致。

浅论杂交玉米制种花期预测与调节 篇8

一、花期预测

杂交玉米花期预测的方法很多, 经实践观测, 认为最准确的有以下两种:

1. 叶片检查法

在玉米拔节后检查母本和父本的叶片数, 如果两个亲本的总叶片数相同, 而母本已出叶片数比父本多1~2片时, 花期才能良好相遇。如双亲的总叶片数不同, 或者双亲的总叶片数不确定, 则应根据父本和母本已出叶片数、出叶速度和未出叶片数而定。如母本未出叶片数保持比父本少1~2片叶时, 则花期相遇良好;如超过2片或少于1片, 则有可能相遇不好。

2. 幼穗检查法

拔节孕穗期, 在制种田选择3~5个有代表性的样点, 每样点取有代表性的父、母植株3~5棵, 剥去叶片, 检查幼穗大小。如果母本的幼穗分化早于父本1个幼穗分化期 (如母本处于小穗期、父本处于小穗原基期) 时, 则预示花期相遇良好, 否则可能不遇。

二、父母本花期调节

花期调节是一项复杂的综合技术, 是制种成败的关键。首先, 制种技术人员要了解双亲组合的特征特性和当地气候特点及栽培技术水平, 然后才能确定如何调节或采用什么方式调节。笔者通过几年的实践总结, 认为以下两种为行之有效的方法:一是播期调节, 它包括同期播种和错期播种:二是生育期间的调节, 包括苗期、拔节期和扬花期间的父、母本花期的调节。

1. 播期调节

(1) 同期播种。制种玉米双亲花期相同或父本比母本叶片数多1片的情况下, 一般采用同期播种, 花期相遇较好。

(2) 错期播种。错期播种是指制种玉米双亲花期相差5天以上, 或者虽然花期相差2天左右, 但母本雌雄不协调, 吐丝推迟较多的情况下, 采用错期播种。在管理上, 先期花期较晚的亲本, 隔父母本花期相差天数的1.5~2倍时间再播另一亲本。由于玉米花粉生活力仅几个小时, 散粉期短, 而果穗花丝生活力则可维持7天左右时间, 在安排错期播种时要掌握“宁要母等父, 不要父等母”的原则。另外, 对从外地新引进的杂交组合, 要摸清其生育期, 确定在当地的错期天数。若时间不允许, 可依据引种规律和经验确定一个范围, 然后将父本种子分为三份分三期播种, 从而延长父本的散粉期, 确保制种成功。

2. 生育期间的花期调节

(1) 苗期的花期调节。在制种玉米播种期间, 往往会遇到墒情不好的情况, 错期迟播的亲本出苗较晚, 会出现父、母本生长快慢不一致。此时可采用“促慢控快”法, 对生长慢的亲本采取早间苗、早施肥、早松土等措施, 促其生长;对生长较快的亲本则采取晚间苗、晚施肥、晚松土的控制措施, 能有效控制生长快的亲本。

(2) 拔节孕穗期的花期调节。在制种玉米拔节孕穗期, 针对发育慢的亲本, 一方面偏施肥水, 同时可亩喷20毫克/千克的九二0和1%的尿素混合液100~200千克;或者亩喷200克磷酸二氢钾水溶液, 可提前花期2~3天。

玉米杂交种的贮藏与管理方法 篇9

1 种子贮藏的任务

一是保持种子的使用价值, 特别是种子的发芽势、发芽率和种子活力;二是同一作物品种在同一仓库混贮时要防止混杂, 保持品种纯度;三是结合期间的管理, 进一步提高种子净度。

2 种子贮存的生理

种子真正成熟后便开始活力下降的不可逆变化。种子是生命体, 具有一定的寿命 (longevity) , 是农业生产得以延续和发展的必要条件。种子寿命是指种子生活力在一定环境条件下能够保持的期限, 即种子能够存活的时间。作物种子的寿命在不同的地区和不同条件下观察有很大差异, 但若在相同条件下观察其结果较为一致。据Ewart的分类法, 种子寿命可分为3大类:长命种子、常命种子和短命种子, 玉米杂交种属于常命种子, 可以存活3年以上。当一批种子从收获后的正常芽率降低到半数种子存活所经历的时间, 即为该批种子的平均寿命, 也称半活期。国家对玉米种子的存活期标准有特殊要求, 玉米种子的寿命是指种子生活力在一定条件下能够保持90%以上发芽率的期限, 此期限的长短和该批种子在农业生产上利用年限有密切联系。

影响种子寿命的因素有:种皮结构、化学成分、生理状态、物理性质和环境因素, 但主要是环境因素。环境因素主要是温度和相对湿度, Harrington (1960) 提出种子安全贮藏的标准是:相对湿度+华氏温度不超过数值100。

在一定范围内, 种子含水量越高, 种子寿命越低。在水分得到控制的情况下, 贮藏温度越低, 种子的寿命就越长。

3 玉米种子贮藏的特性

玉米果穗由子粒和穗轴2部分组成, 子粒着生在穗轴上, 排列紧密而整齐。子粒为颖果, 外层有坚韧而光滑的果皮包裹着, 透水性较弱, 水分主要从胚部和发芽口进入, 当种子水分在20%以上时, 胚部水分大于胚乳, 而干燥的种子胚部水分却小于胚乳。据试验, 玉米水分高于17%时易受冻害, 发芽率迅速下降。玉米子粒的胚较大, 其体积因品种不同约占整个子粒的1/5~1/3, 因此种子的呼吸量比其他谷类种子大得多, 在贮藏期间稳定性差, 容易引起种子堆发热, 尤其是胚部脂肪含量高, 约占全粒含量的4/5, 这些物质易受温湿度和氧气的影响发生水解和氧化, 尤其是胚部受损伤之后更易氧化酸败变质, 玉米胚部也易遭虫霉为害。为害玉米种子的害虫主要是玉米象和谷蠧, 为害玉米的霉菌多半是青霉和曲霉。当玉米种子水分适宜于霉菌生长繁殖时, 胚部长出许多菌丝体和不同颜色的孢子, 被称为“点翠”。玉米在加工过程中胚粒亦受损害, 据统计, 一般损伤率在10%左右, 最高可达15%以上, 子粒易遭虫霉为害。

4 玉米种子贮藏的具体方法

4.1 入库前准备

入库前必须将种子清选, 将破碎粒及不成熟粒清除, 以提高种子贮藏的稳定性, 作好种子的分级、仓房维修和清仓消毒等。入库的玉米种子, 一般情况水分不宜超过13%。将仓库清扫干净, 包括清理仓具、剔刮虫窝、修补墙面, 特别强调的是仓库的消毒, 不论是旧仓或已存放过种子的新仓, 都应该作好消毒工作。用药方法有喷洒或熏蒸2种, 空仓消毒可用敌百虫或敌敌畏等药处理, 注意用药后应关闭库房门窗, 以达到杀虫目的, 存放种子前一定要经过彻底清扫。

4.2 入库

入库前种子必须做好标签和卡片, 标签上注明作物及品种名称、等级及生产单位、来源, 将它拴牢在袋外。卡片应在包装封口前填写好, 装入种子袋内, 或放在种子囤堆内, 填写内容有作物、品种、纯度以及净度、发芽率、水分、生产日期、过磅登记。有条件的单位, 应该将亲本种子和杂交种子存放在不同的仓库, 防止搞错, 堆放的形式可分为袋装贮藏和散装贮藏2种。

种子包装可分为一般包装和防湿包装2种, 目前大多数玉米杂交种及制种用的亲本种子采用一般包装。防湿包装密封后可防止种子吸湿回潮, 即使在室温下贮藏, 比不防湿包装的种子寿命要长。

袋装堆垛适用于大包装种子, 其目的是仓内整齐、多放和便于管理。袋装堆垛形式依仓房条件、贮藏目的、种子品质、入库季节和气温高低等情况灵活运用, 为了管理和检查方便起见, 堆垛时应距离墙壁0.5m, 垛与垛之间相距0.6 m, 留操作道。垛高和垛宽根据种子干燥程度和种子状况而增减, 含水量较高的种子, 垛宽越狭越好, 便于通风散去种子内潮气和热量;干燥种子可垛得宽些, 堆垛的方法应与库房的门窗相平行, 如门窗是南北对开, 则垛向应从南到北, 这样便于管理, 打开门窗时, 有利于空气流通。

在种子数量多、仓容不足或包装工具缺乏时, 多半采用散装堆放, 此法适宜存放充分干燥、净度高的种子。

5 种子贮藏期间的管理

5.1 种子温度和水分的变化

种子处在干燥、低温、密闭条件下, 其生命活动极为微弱。隔湿防热条件较差的仓库会对种子带来不良影响。根据观察, 种子温度和水分是随着空气的温湿度变化而变化的。种子库要求能隔热隔潮, 便于通风和密封。如果在地下或山洞贮藏, 夏季库内温度不能超过15℃, 玉米种子贮藏一般要控制水分不超过13%, 表1、表2说明了种子水分含量与温度对贮藏寿命的影响。

从表中数据可以看出:如果水分降低到12%以下, 温度的作用已不明显。如果温度降低到15℃以下, 则水分的作用也不十分明显。温度和水分有一定的相关, 玉米种子的安全贮藏可以用以下简单方法衡量, 相对湿度数值加上2倍的温度数值其总和不超过100, 即为安全贮藏上限。

如果是低温贮藏, 种子可以贮藏较长时间。短期库的温度一般在15~20℃, 相对湿度55%~65%, 种子含水量低于12%, 种子寿命可维持2~5年。

5.2 种子发热的原因

种子发热主要由种子贮藏期间新陈代谢旺盛, 释放出大量的热能, 积聚在种子堆内, 这些热量又进一步促进种子的生理活动, 放出更多的热量和水分, 如此循环往返导致种子发热。这种情况多半发生于新收获或受潮的种子;另一种情况是微生物的迅速生长和繁殖引起发热。微生物释放的热量远比种子要多。实践证明, 种子发热往往伴随种子发霉。因此, 种子本身呼吸热和微生物活动的共同作用的结果, 是导致种子发热的主要原因。此外, 种子堆放不合理、仓房条件差和管理不当, 都可引起发热, 从而降低种子寿命。

5.3 合理通风及密闭

为防止种子发热可采取以下措施:一是严格掌握种子入库的质量, 入库时种子必须经过冷却, 自然情况下种子不能下午入库, 应该上午或晚间入库, 以散去种子堆内的热量;二是做好清仓消毒;三是加强管理勤于检查;四是做好种子通风和密闭。

密闭是为了防止种子吸湿和感染害虫, 在低温季节, 干燥种子可采用低湿密闭, 以防止外界温湿度对种子堆的影响。春暖前也要严加密闭, 延缓外界热空气影响种子, 保持低温贮藏。

通风的目的:一是维持种子堆温度均匀;二是降低种子内部温度, 以抑制霉菌繁殖及仓虫活动;三是促使种子堆内气温对流, 排除种子本身代谢作用产生的有害物质和熏蒸杀虫剂的有害气体等。

通风有自然通风和机械通风2种。机械通风速度快, 效率高, 但需要一套完整的机械设备。无论采用哪种通风方式, 通风之前均需测定仓库内外的温度和相对湿度大小, 以决定能否通风。一是雨天、大风天、浓雾等天气, 不宜通风;二是当外界温湿度均低于仓内时, 可以通风, 但要注意寒流的侵袭, 防止种子堆内温差过大而引起表层种子结露;三是仓外温度与仓内温度相同, 而仓外湿度低于仓内或者仓内外湿度基本相同而仓外温度低于仓内时, 可以通风。前者以散湿为主, 后者以降温为主;四是仓外温度高于仓内而相对湿度低于仓内, 或者仓外温度低于仓内而相对湿度高于仓内, 这时能不能通风就要看当时的绝对湿度, 如果仓外绝对湿度高于仓内, 不能通风 (绝对湿度=当时空气饱和水汽量 (g/m3) ×相对湿度) , 反之就能通风;五是一天之内傍晚可通风, 后半夜不可通风。

6 建立严格的管理制度

一是生产岗位责任制, 事事有人负责;二是安全保卫制度;三是清洁卫生制度, 保持库房内外清洁, 不留死角;四是定期检查, 检查内容有温度、水分、发芽率、虫、霉、鼠危害等及库房设施情况, 发现问题及时处理, 将每次检查结果及有关信息记录在卡片上, 卡片必须挂在种子垛上;五是建立好档案制度, 每批种子入库, 都应将其来源、数量、品质情况等逐项登记入册, 每次检查后的详细结果必须记录, 也要记在卡片上;六是要有完善的财务制度, 每批种子进出仓库, 必须严格实行审批手续并过磅记帐, 账目清楚, 对种子的余缺做到心中有数, 以减少不必要的损耗。

摘要：阐述了玉米种子贮藏的必要性, 介绍了种子贮藏的任务、贮藏的生理特性及不同条件下玉米种子贮藏的具体方法, 以期为玉米种子贮藏提供参考。

关键词：玉米种子,贮藏,管理方法

参考文献

杂交玉米制种结实差的原因与对策 篇10

1 母本果穗结实差的原因

1.1 双亲原因

1.1.1 母本自身原因:

母本苞叶太紧, 导致吐丝不畅, 尤其在干旱的情况下吐丝更困难, 当剪掉苞叶后可见花丝在苞叶内成团弯曲, 导致结实较差。

1.1.2 父本花粉量不足:

父本雄穗偏小或花粉少或雄性败育造成花粉量不能满足供应, 影响母本结实。

1.1.3 母本陈种子:

播种时利用多年的陈种子, 即使发芽率较高但芽势低, 发育缓慢, 导致雌穗发育不良, 最终影响结实。

1.2 人为原因

1.2.1 花期不遇:气候原因但常常是由于花期安排不当或者气候原因导致花期不遇, 形成结实较差。

1.2.2 父本管理不善:

有些制种户认为“母壮儿肥”, 只对母本精耕细作, 偏水偏肥;认为只要父本能散粉就行, 于是管理粗放, 少水少肥, 结果造成父本发育不良, 散粉时间相对推迟, 散粉量相对减少, 导致花期不遇, 影响母本结实。

1.2.3 父母本行比不当:

有时不以父本花粉量或父母本高低差距设置父母本行比, 使得父本行数偏少导致花粉量供应不足, 形成母本结实较差。另外, 地头埂边机械操作困难常常不见父本或由于种植浅或种在干土上导致父本出苗晚, 母本吐丝时还不能正常散粉。

1.2.4 播种质量差:

播种深浅不一, 出苗后田间苗势不均, 大小苗并存。小苗受大苗地上、地下部影响, 根系吸收养分有限, 生长缓慢, 营养不足, 母本果穗发育受到抑制, 形成结实差。

1.2.5 密度过大:

有些制种户为了提高制种产量, 就尽可能地多种母本, 尽量缩小父本行株距, 同时导致群体质量降低, 个体发育不良, 母本雌穗分化受阻, 父本雄穗发育也受到影响, 雄穗变小或出现雄性不育, 最终影响结实。

1.3 气候原因

1.3.1 高温干旱:

玉米开花最适宜的温度为22~26℃, 最适宜的相对湿度为65%~90%。温度高于30℃、相对湿度小于60%时开放的小花数量明显减少;温度高于38℃时, 一般情况下雄穗开花困难。抽雄前干旱使母本果穗顶部小花发育不良, 雌穗吐丝推迟;抽雄后干旱缺水, 雌穗吐丝也会推迟, 从而使父本雄穗开花与母本雌穗吐丝的间隔时间相对延长, 造成花期不遇, 影响授粉。另一个原因是散粉期间温度高、相对湿度低, 花粉丧失了生命力, 只有少量花丝受粉, 因而出现缺粒现象;同时母本花丝失水较多, 容易干枯, 生活力相对减弱, 也影响结实。

1.3.2 雨涝多湿:

雨涝多湿对玉米生长发育影响很大, 苗期受涝渍形成芽涝, 根系发育不良, 影响雌穗的形成和分化, 常造成空穗秃顶。

1.3.3 阴雨连绵:

盛花期阴雨连绵, 光照不足, 父本花粉粒易吸水膨胀, 破裂死亡或粘结成团, 丧失了授粉能力, 母本花丝不能受精, 导致有穗无粒。

1.3.4 沙尘暴:

盛花期出现大风尤其是沙尘暴天气, 花丝粘满沙土。另外, 受大风影响花丝大量失水而干枯, 导致授粉困难结实差。

1.4 营养失调

土壤肥力不足, 营养缺乏, 不能满足玉米生长发育的需要, 导致植株发育不良, 干物质积累减少, 母本雌穗吐丝相对推迟, 致使花期不协调, 失去授粉机会, 形成果穗缺粒。土壤氮、磷、钾营养配比不当, 出现花丝败育, 形成秃顶。有的是因为生育后期养分、水分不足, 顶部花丝吐出晚, 雌花退化, 柱头变态, 花丝叠压, 也会形成缺粒。

1.5 病虫危害

盛花期父本雄穗受蚜虫危害散粉困难, 使母本结实差。王米螟、红蜘蛛、叶斑病、黑粉病等危害, 可导致功能叶早衰, 病虫侵入果穗, 营养供应不足或受阻, 往往形成空穗。

2 预防措施

2.1 适时灌水

玉米抽雄以后, 一般情况下植株不再增高, 叶数不再增多, 但植株体内新陈代谢很旺盛, 对水分反应很敏感, 而且此时气温高, 叶面蒸腾和土壤蒸发量大。如水分不足, 影响授粉受精, 导致缺粒严重。这一期间土壤含水量若低于田间持水量的80%左右时, 应及早灌水。玉米开花授粉期间的生理活动最为旺盛, 充分供水能提高花粉的活力和授粉能力, 显著提高结实率。因此, 适时适当灌水, 可提高结实率。同时通过灌水还可以调节田间温、湿度, 改善田间小气候, 防止温度过高、湿度偏低影响玉米结实。

玉米进入抽雄散粉期, 一般年份也是降雨高峰期, 所以在土壤墒情较差、空气湿度偏低时要及时灌水。但雨水偏多、田间出现积水时要及时排水, 以防雨涝影响根系的呼吸, 同时还可防止倒伏。

2.2 追施粒肥

玉米进入花粒期阶段, 营养生长逐渐停止, 生殖生长加快, 此时对养分需求迫切, 及时追肥能促进雌花分化和柱头发育, 提高结实率。因此, 在抽雄吐丝期, 对地力差、基肥少、植株有脱肥表现的田块应及时追肥, 追肥量应占总施肥量的10%左右。

2.3 合理密植

种植密度要因土质、土壤肥力、品种而异。过稀, 群体小, 难以实现高产。过密, 群体过大, 不但会增加空秆株, 而且会出现果穗相对变小, 秃尖加重, 千粒重下降, 使整体产量降低。只有合理密植, 才能确保优质高产。

2.4 剪苞叶、花丝

母本苞叶过长、苞尖过紧, 花丝不能顺利吐出;或有些品种花期相遇不好, 到散粉盛花期仍未完全吐丝, 影响受粉效果, 对这两类品种应在吐丝前剪掉雌穗尖端2 cm左右的苞叶。

父本偏晚, 母本花丝吐出很长才开始散粉, 结果是果穗上侧的花丝覆盖着向地侧的花丝, 导致果穗向地侧一面不结粒。所以, 对花丝吐出较长才散粉的品种要剪短花丝, 以提高结实率。

2.5 人工辅助授粉

人工辅助授粉是减少秃顶、缺粒, 提高制种产量的一项有效措施。一般在开花盛期, 大部分雌穗吐丝后, 选择晴朗无风或微风天气的上午8~11时进行。

2.6 防治病虫