姜海濤 杜洪亮 黃立功
(1、黑龍江省農(nóng)墾總局紅興隆科研所,黑龍江 友誼 155811 2、黑龍江省農(nóng)墾總局友誼農(nóng)場(chǎng),黑龍江 友誼 155811)
玉米親本自交系的混雜退化,導(dǎo)致雜交種制種質(zhì)量降低,對(duì)玉米產(chǎn)量造成嚴(yán)重?fù)p失。玉米自交系的重要性狀具有隱蔽性,一個(gè)品種的豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性和品種純度只憑表觀看不出來,種后經(jīng)過一個(gè)生育階段以后才能看出來,一旦發(fā)生質(zhì)量事故,損失不可挽回。因此,防止混雜退化,提高玉米自交系的純度是當(dāng)前玉米繁殖制種的關(guān)鍵。
由于自交系繁殖區(qū)隔離不安全,外來花粉飄入自交系繁殖區(qū),或因蜜蜂等昆蟲飛入,造成授粉受精,均會(huì)引起天然異交而發(fā)生生物學(xué)混雜。初次發(fā)生天然雜交的雜種苗若不及時(shí)拔除,會(huì)與其它正常株自由授粉結(jié)實(shí),產(chǎn)生部分回交后代,從而在群體中分離出不完全具備該自交系典型性狀的植株類型。經(jīng)過幾代混合自由授粉及回交后,產(chǎn)生的雜株已無明顯的優(yōu)勢(shì),在形態(tài)特征上既像又不像原來的自交系,比較難于識(shí)別,去雜更為困難。
自交系從播種、收獲、運(yùn)輸、脫粒、精選、晾曬、貯藏等一系列過程中,由于操作失誤,混進(jìn)異品種和異自交系,都會(huì)引起機(jī)械混雜。發(fā)生混雜后,若下一年繼續(xù)繁殖時(shí)又不進(jìn)行嚴(yán)格去雜,造成品種和異自交系在群體內(nèi)自由散粉而進(jìn)一步引起生物學(xué)混雜,導(dǎo)致混雜擴(kuò)大和積累,引起自交系混雜退化。
一般玉米自交系是經(jīng)過6-8代自交和選擇培育成的純系。但是,任一自交系基因型的純合都是相對(duì)的,只經(jīng)過有限世代的選擇不可能使大部分微效多基因控制的農(nóng)藝性狀完全純合,部分基因位點(diǎn)還是雜合狀態(tài)。而自交系在隔離區(qū)自由授粉連續(xù)繁殖的結(jié)果會(huì)使雜合基因位點(diǎn)不斷增多,原來植株間基因型的微小差異逐漸積累變得明顯,出現(xiàn)非典型株,甚至失去原有自交系的本來面目。
自交系繁殖過程中,受自然和人為各種因素的影響,引起遺傳基因突變。在原種繁殖過程中,單株選擇和株行觀察鑒定都是針對(duì)表現(xiàn)型的比較,無法估計(jì)試驗(yàn)誤差,只有在環(huán)境比較均勻一致,且準(zhǔn)確掌握自交系典型性狀的情況下,才能準(zhǔn)確選擇。并且一般依據(jù)表現(xiàn)型的選擇中,稍具雜合性的個(gè)體會(huì)因微弱的雜種優(yōu)勢(shì)很容易被選中,從而嚴(yán)重影響選擇效果。
玉米自交系大量繁殖時(shí),由于田間去雜工作量大、難度高,故常因去雜去劣不及時(shí)、不徹底,使雜株種子得以逐代擴(kuò)大散粉雜交或回交,株間相互自由散粉授粉,差異積累累加,部分植株失去原有典型性狀,自交系由純變雜。
有些玉米自交系自交世代不夠,把基因純合度不高、性狀還分離的自交系,過早投入繁殖應(yīng)用,繁殖中自交系性狀分離,很快出現(xiàn)混雜。對(duì)自交系純度鑒定和繁種程序不嚴(yán)格、不規(guī)范,而使混雜擴(kuò)散和累加。
應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、肥力均勻、土質(zhì)肥沃、排灌方便的地塊。
隔離的方式可分為:空間上的隔離:四周應(yīng)設(shè)置500m以上的隔離區(qū);遮掩物的隔離:在繁殖田四周生長(zhǎng)茂密的森林,可以縮短隔離距離。時(shí)間上隔離:根據(jù)自交系的吐絲期,錯(cuò)開其他玉米的抽雄期25天以上。
自交系從播種到收獲的各項(xiàng)工作,都必須有專人負(fù)責(zé),單種、單收、單管、單貯,標(biāo)記明顯,防止異品種和異自交系混入,嚴(yán)格防止由人為因素造成的機(jī)械混雜。
在準(zhǔn)確了解熟悉自交系各個(gè)生育階段的形態(tài)特征的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持分期多次進(jìn)行去雜工作。分苗期、拔節(jié)期和抽穗期三個(gè)時(shí)期進(jìn)行去雜。
苗期,根據(jù)父母本葉鞘色、葉緣色、葉形、葉向、葉色、長(zhǎng)勢(shì)等將雜、劣、病株結(jié)合定苗拔除。
拔節(jié)期,根據(jù)株高、葉形、葉向、葉色、長(zhǎng)勢(shì)等去雜,連同優(yōu)勢(shì)株、可疑株一同拔掉。
抽穗期 根據(jù)株形、葉形、葉向、苞葉、花絲色,父本還要根據(jù)護(hù)穎色、花藥色、雄穗分枝去雜。對(duì)雜種苗、混雜苗、懷疑苗等非典型苗都要及時(shí)拔除掉,并在吐絲散粉以前徹底去雜。成熟期根據(jù)穗型、軸色、粒型、粒色淘汰雜劣穗行和單穗。
在原原種繁殖區(qū),選擇具有自交系典型性狀的單株自交;在原種混雜混系繁殖區(qū),選擇典型穗作為下年原原種繁殖區(qū)的種源,這樣自交與互交隔代交替進(jìn)行,既可防雜保純,又有利于保持和恢復(fù)自交系生活力。
根據(jù)現(xiàn)在的貯藏條件,可采用擴(kuò)大繁殖面積,減少繁殖世代,分期多年使用,縮短繁育周期,又降低了繁殖成本,減少每年都要繁殖勞動(dòng)量,同時(shí)還降低了繁殖的風(fēng)險(xiǎn)。減少繁殖世代進(jìn)一步更加保持自交系的純度。
盡量增大原原種和原種的選株數(shù)量,擴(kuò)大其種子數(shù)量。這樣不僅可以盡可能保持原有自交系的群體遺傳組成,而且還能減少自交系的繁殖世代,縮短繁育周期,減少混雜退化的機(jī)會(huì)和程度。在選株上應(yīng)當(dāng)以群體中大多數(shù)個(gè)體的表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量性狀從嚴(yán),數(shù)量性狀從寬;遺傳力高的性狀從嚴(yán),遺傳力低的性狀從寬;抗病性、異交性從寬,經(jīng)濟(jì)性狀從寬。
a)原原種套袋繁殖。原原種套袋繁殖的種子,是指育種者育成的遺傳性狀穩(wěn)定的自交系種子及按原原種生產(chǎn)操作規(guī)程生產(chǎn)的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的種子。安排在具備隔離條件的地塊繁殖,隔離距離不少于1000m,并配備技術(shù)人員專門負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作,應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、肥力均勻、土質(zhì)肥沃、排灌方便的地塊作套繁區(qū)。每個(gè)自交系單穗種植一行或一區(qū)(2-4行),約50-80株,種植密度4.5萬株/公頃。原原種套繁區(qū)應(yīng)精細(xì)整地,施足底肥,分期追肥,N、P、K配合,及時(shí)澆水,及時(shí)管理。根據(jù)所繁自交系的典型特征特性,分別在苗期、抽雄前鑒定選留穗行,在當(dāng)選穗行內(nèi)再選擇典型株套袋,自交授粉要在3-5天內(nèi)結(jié)束,徹底淘汰開花過早、過晚的植株,以保持原原種后代的典型性和一致性。對(duì)繁殖中已自交過、生長(zhǎng)整齊一致的單株,可成對(duì)姊妹交,防止誤套生長(zhǎng)勢(shì)好的回交株。成熟前,檢查去除誤套的非典型單穗,成熟收獲后,根據(jù)穗型、軸色、粒型、粒色再次淘汰非典型穗。入選穗去掉霉粒、蟲粒、秕粒,分單穗脫粒,分別裝袋。袋上標(biāo)明自交系原原種名稱、生產(chǎn)年份,妥善保存。
b)原種混系繁殖。原種指由育種者種子按原種生產(chǎn)線操作規(guī)程繁殖的質(zhì)量達(dá)到國家規(guī)定的原種標(biāo)準(zhǔn)的種子。安排在具有隔離條件,能排能灌和有繁殖技術(shù)人員的地方,地塊選擇和管理同原原種套繁區(qū)。為便于鑒別穗行純度和去雜,按單穗順行接連種植,全生育期要嚴(yán)格去雜,可疑株最遲應(yīng)在開花前全部拔除。去雜應(yīng)在苗期、小喇叭口期、大喇叭口期和成熟前分幾次進(jìn)行。抽雄前徹底去雜,淘汰雜劣穗行和單穗,是自交系防雜保純的關(guān)鍵。成熟后混收,淘汰非典型穗,果穗曬干至含水量18%,籽粒晾曬至含水13%以下,精選裝袋,綁內(nèi)外標(biāo)簽,注明原種名稱、生產(chǎn)年份、生產(chǎn)單位、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全保存。
c)原種一代繁殖。將上年原種混系繁殖區(qū)的種子,在原種一代繁殖區(qū)混合繁殖。除混合播種外,其它均與原種混系繁殖相同。嚴(yán)格隔離和徹底去雜仍是關(guān)鍵。
[1]吳志勇.玉米雜交制種存在的問題及對(duì)策[J].中國種業(yè),2006.
[2]金真熙.玉米雜交制種親本提純復(fù)壯的技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),1998.