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玉米杂交种选育

不同品种或自交系间杂交组配成具有生产优势的杂交种的选育、评价和鉴定工作。玉米杂交种一般都有明显的杂种优势,表现出生长整齐健壮、茎秆坚韧、叶色浓绿、代谢旺盛、抗病抗虫、抗逆性强,因而比亲本品种(系)或天然授粉品种显著增产。30年代初,玉米杂交种首先在美国得到应用,随之各国玉米生产情况发生了很大的变化,玉米育种方法也逐步转变到以选育自交系、组配杂交种为主的道路上来。

不同品种或自交系间杂交组配成具有生产优势的杂交种的选育、评价和鉴定工作。玉米杂交种一般都有明显的杂种优势,表现出生长整齐健壮、茎秆坚韧、叶色浓绿、代谢旺盛、抗病抗虫、抗逆性强,因而比亲本品种(系)或天然授粉品种显著增产。30年代初,玉米杂交种首先在美国得到应用,随之各国玉米生产情况发生了很大的变化,玉米育种方法也逐步转变到以选育自交系、组配杂交种为主的道路上来。在许多国家中,生产和经营玉米杂交种子已发展为一项重要的企业,世界每年共有近250万吨玉米杂交种子投入市场。

类别

玉米杂交种可分为品种间杂交种、自交系间杂交种和品种与自交系间杂交种三大类。

品种间杂交种由两个不同的自由授粉品种杂交而成。由于两个亲本品种的遗传组成都是杂合的,品种间杂交种各种性状不太整齐,这样就会降低由杂种优势带来的增产效果,所以品种间杂交,在玉米生产中没有被广泛采用。

自交系间杂交种,是由两个或两个以上自交系通过的一次或几次杂交而产生的杂交种。生产上广泛应用的有单交种三交种双交种。它们比天然授粉品种和品种间杂交种具有较大的杂种优势,从而增产效果显著,其中以双季种的应用时间最早。70年代以来,各国推行以单交种为主,综合利用三交种双交种的方针,使玉米育种的技术的利用更加合理有效。

品种和自交系间的杂交种常称顶交种,是指一个天然授粉品种与一个自交系单交种进行杂交的一代杂交种而言的。在玉米杂交种尚未广泛研究和利用的地区,顶交种可作为一种初级杂交种推广利用。

选育

包括自交系选育和杂交种组配两部分工作。

自交系选育

玉米自交系

杂交种组配

选用杂交亲本的原则是:双亲之间适应地理区的距离较大,亲缘关系要远;两亲本的性状差异明显,同时具有的经济性状要彼此互补,亲本自交系必须具备较多的优良性状和较高的配合力;亲本自交系的开花期比较接近,通常是以较早熟的作母本,花粉量较多的作父本,以便于制种,产生较多的杂交种子。

组配单交种

自交系数量不多的情况下,可采用双列杂交法来配制单交种。如有n个自交系,则可组成单交种。包括了父、母本互换的所有正交和反交。如果自交系的数目较多,可以预先选定一两个骨干自交系作为测验种。用以选出的优良系进行测交,以免做过多的双列杂交,提高组配效果。为了提高单交种子的生产量,还可以利用姊妹系间的杂交,来配制改良单交种。以单交种(A×B)为例,可以改配成(A×A1)×B,A×(B×B1)或(A×A1)×(B×B1)。其中A和A1、B和B1分别为各自的姊妹系。这种改良单交种在形式上和配制程序上很像三交种双交种,但在遗传组成上是单交种,其产量和单交种相近,但生长整齐度不如单交种

组配三交种

一般以两个自交系先行杂交组成的单交种为母本,然后以第三个自交系为父本交组成三交种

一个三交种有三种组配方式,通过几个单交组合的产量表现,可以预测某个三交种的最佳配合。例如当查明单交种A×D和B×D的产量和性状是最好的,就应该用A×B单交与D系配成三交种的最佳组合。这是因为D系与A系和B系都有较好的配合力,所以D系与单交种A×B配成的三交种产量最高。如果这三个系的粒型或成熟期有差别,又想获得籽粒好或熟期早的三交种,就应配成(硬粒系1×硬粒系2)×马齿型或(早熟系1×早熟系2)×稍晚熟系。这样可以提高三交种的整齐度,还可不必错期播种。如果采用其它配合方法,就会使三交种的粒型和成熟期在株行出现分离。

组配双交种

选用多个较好的单交种分别配成各种可能的双交种,再鉴定比较,选其优良双交种用于生产。也可用一两个最优的单交种作为测验种,分别与其它单交种组成双交组合,再评选出其中最佳的双交种。一个双交种的四个亲本自交系,如果有粒型和成熟期上的差别,那末应该采用(硬粒型1×硬粒型2)×(马齿型1×马齿型2)或(早熟系1×早熟系2)×(较晚熟系1×较晚熟系2)等排列方式为佳。这比(硬粒系1×马齿系1)×(硬粒系2×马齿系2)或(早熟系1×较晚熟系1)×(早熟系2×较晚熟系2)等组合方式有更大的杂种优势和较好的整齐度,而且也便于制种。为了加快选育速度,提高育种效率,可以根据单交种的产量来预测双交种的产量。在由四个自交系组成的六个单交种中,用两个较高产的单产种组成的双交种,产量往往比两个较高产的单交种组成的双交种更高。这是因为自交系间最大的杂种优势能在双交种中充分表现出来。常用的预测方法有:①用A、B、C、D四个亲本自交系可能组成的六个单交种的平均产量来预测双交种的产量,例如预测双交种(A×B)(C×D)的产量则用下列公式:。②用A、B、C、D四个非亲本自交系组成的四个非亲本单交种的产量来预测双交种的产量。即预测双交种(A×B)(C×D)的产量时,则用下列公式:。育种实践表明,后一种方法比较准确,目前已广泛应用。

双交种的选育还可在已经推广的单交种的基础上进行某种预测。例如,单交种A×B已在生产上推广,就可以把选得的一系列优良自交系与这个单交种进行预交,配成许多三交种,然后根据不同三交测交种的表现选出新的双交组合的组成系和组成单交种。例如测得(A×B)×C和(A×B)×D这两个三交种表现突出,产量优于其它测试的三交种,那么就可以配成(A×B)×(C×D)双交种

评价和鉴定

通过任何方式方法产生的杂交种,必须经过一系列评价、鉴定程序,选出优良适宜组合,才能投入生产。通常采用的评定程序如下:

初步鉴定

对大量新组配的杂交组合要进行产量和农艺性状的初步鉴定。通常把每个杂交组合种成一个单行小区,每小区种植20~30株,每10区设一当地的主要推广品种,作为对照。全实验设一两个重复。

产量比较试验

经过产量比较试验,少数表现优良的组合可升入产量比较试验。供试种以10~15个为宜。一般采用3~5行区,行长5~10米,小区面积15~20平方米,至少重复3次。对试验结果,要进行统计分析,以选出其中显著或极显著于对照种的组合,参加区域实验。

区域试验

经过产量比较试验,选出的最优组合,可参加不同地区、不同类别的区域试验,以鉴定其利用价值、适应范围和推广地区。通过两三年区试,并经省级或中级品种审定委员会审定为优异的组合,即可定名推广。