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良种的提纯复壮是种子工作中的一项重要技术内容。为了充分发挥我区现在推广的杂交玉米组合的增产优势,延长组合的使用年限,提高我区的粮食产量,我从1987年冬繁开始,采用本省与海南加代相结合的办法,经历了6年11代,抓了全区几个常用的玉米自交系411、449、大19、木6等的提纯复壮工作。并从大19中分离和选育出综合性状比原大19还更好的自交系:毕01、毕03、毕04、毕05、毕07、毕010等。其中,毕03、毕05已经在地区内外投入种子生产,制种面积已达7000亩以上。
通过几年来的工作,其经验总结如下:
1确定提纯复壮对象,准确选择提纯复壮的基础材料
要确定好提纯复壮的对象,既要着眼于当前,还要兼顾长远。其内容:一是当前大面积推广并仍有推广前途的组合的亲本自交系;二是经过多年多点试验、示范表现很好,并经品审会审定通过的接班组合的自交系。
对当家组合和接班组合的确定,必须以该组合的丰产性、稳产性、适应性为基础,并兼顾以下几个条件:首先,组合不宜过多,就一个县来说,有l至2个,全区有2-4个即可。其次,在确定的组合中,亲本之一(母本或父本)应尽量选择为同一自交系。最后,组合的亲本抗性要强,适应性要好,并有一定的产量基础。这样,提纯复壮工作集中,工作量轻。效果也很好。
提纯复壮对象确定之后,要准确选择提纯复状的基础材料。同一个自交系往往有若干个不同的同多异源系,这些同名异源系在性状上往往有一定的差异。如自交系木6在我区就有九个同名异源系:毕节木6、织金木6、黔西木6、赫章木6等。这些木6在植株性状、果穗性状、抗性、生育期上面都有较大的差异。要选择哪一个来源的亲本作提纯复壮的亲本材料呢?标准有两个:第一,基本符合原自交系的典型性状,并且纯度好;第二,配合力高。用这种材料作提纯复壮的基础材料有两个方面的好处:一是自交系纯度提高快,能缩短提纯复壮的时间,快出原种;二是生产的提纯原种与原自交系性状基本一致。
在提纯复壮基础材料的选择上,应建立观察区,将各种同名异源系进行种植观察,并认真进行观察记载,必要时,还需进行配合力的分析鉴定。这样。以田间观察记载与室内考种以及配合力的分析鉴定相结合,就能准确地选择出提纯复壮的基础材料。
2加快速度快出原种
由于自交系容易混杂退化。如果原种的生产程序多、数量少,更新周期就长,必须降低组合的增产效果。加之,玉米育种发展十分迅速,新的组合不断涌现,组合的更换周期会相应缩短。因此,在提纯复壮过程中,应快出原种,缩短更新周期。为此,应采取以下措施:
2.1加快提纯复壮进程
目前国内自交系提纯复壮的基本方法是“穗行测交法”和“穗行鉴定法”。前者也即“单株选择、穗行比较与穗行测交、混系繁殖法”。其程序是:观察圃(单株选择圃)→穗行鉴定圃→穗区比较圃及测交试验圃→原种圃。简单经过是:第1年,将来源不同的自交系放入观察圃中进行观察比较,选择优株套袋自交;第2年,将上年中选的自交果穗,按果穗种成穗行,进行穗行鉴定;第3年,将中选的穗行种成穗区进行比较,同时进行组配相应的测交种,进行测交比较试验。收获后,选配合力好、综合性状优良的几个穗区为中选穗区,将中选穗区的姊妹交果穗混合脱粒,即为复壮原种;第4年,进行原种繁殖。“穗行鉴定法”,主要是不进行测交试验,只进行穗行比较。
程序并不是一成不变的,要因时、因地、因材料灵活使用。其总原则是既要保证原种质量,又要加快提纯复壮进程。如果材料来源基本上不复杂,如直接从原产地引来的,或从穗行比较圃、原种圃中选来的提纯材料,纯度比较高,可不进入观察圃,而直接进入穗行圃进行比较。在穗行比较时,如果整齐度高,典型性状好,也可以不进行穗区比较,直接从穗行圃中出原种。这样,不需要4年,2年就可以出原种。是否要进行测交及测交试验,可酌情掌握。如材料已在观察圃作过或曾作过配合力测定的,在进行穗行比较时,又有一定的把握性也可不进行测交,这样,大大减轻了工作量,缩短了提纯复壮时间。
2.2提高原种繁殖系数
提纯复壮后的原原种数量少,一般只有2-2.5公斤,最多也不过5公斤左右。因此,要尽量提高原种繁殖系数,多出原种,提高原原种繁殖系数的途径,有单粒播种,扩大种植密度和采用营养钵育苗移载等。
2.3采取海南冬繁加代,缩短更新周期
海南冬繁,一年两季是缩短更新周期的有效途径。利用本地选出的原原种在海南进行扩大繁殖,增加原种的数量及供种量。
3严格各项技术规程,把好种子质量关
在提纯复壮过程中,要严格各项技术操作规程,提高种子质理。
3.1性状的典型一致性与配合力
一个纯度较高的优良自交系,必须具备性状的典型一致性和较高的配合力。配合力是玉米自交系遗传特性的集中表现,它与自交系性状的特征性既相互区别,又相互联系。一方面,配合力是一种独立的遗传特性,它不能根据某些性状来鉴别,只能通过测交来测定。因而,性状优良、整齐一致的自交系,不一定具备较高的配合力。这是其区别之处。另一方面,一个配合力高的自交系,必须具有基本的综合基因型和性状的典型一致性。如果该自交系已混杂退化。也就失去了原有性状的典型性,遗传组成也相应地发生变化,配合力也就发生改变,原组合产量也就会发生变化。这是其相互联系之处。因此,在提纯复壮工作中,应掌握下面三点:
3.1.1选择纯度较高的基本材料,作为提纯复壮的基本材料。如果纯度较差,必须进行配合力的测定,才能决定取舍。来源相同且纯度较高的材料,一般配合力只有百分之几的变化。反之变化可高达百分之十以上。因此,提纯复壮的基本材料要选择纯度较高,性状较为一致的材料。
3.1.2熟悉掌握提纯复壮材料的典型性状。只有了解提纯复壮材料的主要特征特性,才能进行有效选择,获得最佳效果。否则,就会造成误选误汰,达不到提纯的目的。
3.1.3分清主次。在具体进行选择时,如选株自交、姊妹交或穗选时,该自交系所具备的基本性状要从严。其它次要性状可从宽,不易受环境条件影响的性状应从严,易受环境影响的性状可从宽。
3.2自交或姊妹交及其长势情况
自交可使遗传基因达到纯合,使位份整齐一致。但性状整齐一致的自交系,再进行多代自交,配合力是不会有太大的变化。但会引起基因颇率的变化,发生基因重组,使纯合隐性基因逐渐暴露出来。如出现白化苗、儒株等,产生退化现象;同时生活力降低,生长势变弱,产量逐渐降低,如果进行姊妹交,就可以提高自交系的生活力。例如,我对木6、木4、411等进行多代自交后,就产生出一些白化苗、僵苗、侏儒苗等,有时高达10%左右。对其进行配合力侧定,变化不大。但这种退化植株生产力极低。空杆率50%以上,果穗短小,只有正常果穗的三分之一至四分之一,而且结实率差,严重影响产量。如果采用姊妹交(授予正常株花粉)第二年就可以恢复到正常株的标准。因此,当提纯材料达到整齐一致时,就应进行姊妹交。一般在自交系的原种保纯上,常常采用一年自交,一年姊妹交交替进行。避免了因长期自交所造成的生活力低、长势弱等现象。
3.3田间鉴定与室内考种相结合
田间评选鉴定是能否获得性状典型一致的优良原种的关键,再结合室内考种分析,在材料的选择利用上就可以得出比较符合客观实际的结论。因此,必须正确处理好以下几个方面的关系:
3 .3 .1基因型、环境条件与表现型的关系。基因型是生物内在的遗传因素,不同的自交系基因型是不同的,不同基因型的自交系所表现的性状也是不同的。因而,可借助于表现型去选拔优良的基因型,而表现型又是基因型与环境条件相互作用的结果。因此,在试验地的选择和田间管理上应尽量减小环境条件的差异,创造良好的生长条件,才便于表现型的鉴别和选择。
3.3.2行间与行内评选的关系。
一定要按照自交系的典型特征反复观察比较,严格选择。行内评选,中选行一定要符合原系的典型特征,并表现整齐一致,无杂株。行间选择,中选的各行间在主要特征特性上应表现一致。行内评选不准确,往往影响行间的选择,行间选择不准确,混系繁殖后不易达到原系性状的典型一致,而且会造成新的变异。一般在行间选择上中选行不宜太多,否则会影响原种的质量。
3.3.3性状表现时期与选择的关系
同一自交系在不同的生育期表现一定的性状,就是同一性状在不同时期的表现也有差异。因此,我们要抓住时机,在性状表现明显的时候及时进行鉴定选择。一般玉米目交系穗行鉴定分为苗期、抽雄吐丝期、蜡熟期、收获期、室内考种鉴定等四个时期,不同时期有不同的评选内容。选择标准,而最后,应将各个时期的性状表现进行综合评价,决定中选行。
3.3.4单一性状与综合性状的关系
一个优良的自交系应具有协调统一的综合性状,较好的配合力,典型性状一致、较高的生产力和较强的抗病性等几个条件。不能片面追求某一个单一性状,而忽略其它的性状。在这方面也有过不少的经验教训。所以,要特别注意综合性状的选择。
3.4严防种子混杂,提高种子质量
从播种到收获、转运、贮藏等各个环节都要及时把关,严防因套袋授粉操作不严谨而引起的生物学混杂和由于收贮过程中的疏忽而造成的机械混杂。
套袋授粉技术一定要严格,授粉前穗行区要及时彻底去掉杂株。授粉时动作要协调、迅速,避免花丝在外而暴露接受异株花粉。根据各自交系抽雄吐丝期的特性以及天气情况,选择和掌握好具体的授粉时期。
原种的扩繁应注意以下几点:首先,隔离区必须安全可靠。严防异花粉串杂。进行空间隔离时,必须保证与其它玉米有500米以上的隔离条件。利用地形、地物、高杆作物等进行隔离也要严密可靠。
其次,要严格去杂去劣,凡不符合本系典型性状的惑疑株、变异株、杂株等在抽雄前一定要严格拔除。再次,在地力的选择和载培、管理上要求较高的标准,精耕细作。这样,既能保证原种的质量。又可以获得高产。
4体会及建议
4.1把提纯得壮、系统选育和回交改良有机地结合起来,突破原来单纯提纯复壮的作法,采用与系统选育、回交改良相结合的新途径。从自交系群体中选择优良的基本型作提纯复壮,选择优良的变异型作系统选育,采取回交办法,在基本不改变(改变部份的程度随回交代数的增加而减少)原基因型的情况下,取其所长,舍其所短,使某些不良性状得到改善,综合性状优于原系。
4.2在提纯复壮的过程中,选择各方面性状表现优良的变异株来进行套袋自交,从中分离和选育新的自交系,一举两得。用这种方法,我选育出了毕01、毕03、毕04、毕05-1、毕05-3、毕05-4等20多个性状优良的自交系。
4.3强化种子管理,加强种子管理条例的宣传和落实,搞好地区内种子供应的协调统一工作,避免各县在提纯复壮工作上的重复劳动,减少原种繁殖区,把玉米自交系的提纯复壮工作落实到人。确保原种质量,并把“地提、地繁、县制”的良种繁育体系作为一项制度长期坚持下来一抓到底。
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