玉米育种范文

2024-05-08

玉米育种范文(精选12篇)

玉米育种 第1篇

1 玉米育种的目标

今后种业市场主要是品种及研发实力的竞争, 而且竞争将非常残酷, 谁拥有了优良品种, 谁就占领了制高点, 就拥有了市场。因此, 我国玉米育种正处在发展的紧要关头, 我们要利用目前宝贵的时间同跨国公司赛跑, 明确目标, 选准路子, 提升研究水平, 提高育种效率, 进一步发展我国的玉米育种事业。

既然我们的主要竞争对手是国外种业巨头, 就要了解和研究国外大公司的育种状况和育种模式, 找准我们的问题所在, 取人之长, 补己之短, 而玉米商业化育种正是这些种业巨头所采用的最现代化的育种方式。所以我们必须学习、研究玉米的育种目标, 用现代化的育种技术改造传统的育种方法, 这样才能立于不败之地, 取得新的成绩。

玉米育种目标的实现绝不是“摸着石头过河”, 而是通过顶层设计和资源的高度整合, 形成符合企业管理、市场化需要的产业技术链。商业化育种以效率为原则制定育种路线, 一切以效率为先, 充分利用现有的优势资源, 减少浪费, 将复杂问题简单化, 其效率是传统育种手段的数十倍甚至更高, 可以成为真正的工厂化研发流水线。

实施商业化育种的主体是种子企业, 是种子育繁推一体化的大中型企业, 而民营企业更适合于开展商业化育种, 可以更好地发挥自己的优势。在企业中, 玉米育种经费是企业自筹的, 技术人员是公司聘用的, 种质资源是公司介入搜集的, 试验基地和实验网点是公司统一安排的。育种人员不必为育种经费而劳心费脑, 只要按照公司专家或智囊团的顶层设计要求精心操作、分工合作, 玉米育种这部“机器”就会顺利、高效地运转起来。只要具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的玉米种质资源, 顶层设计科学合理, 育种效率就会大大提高。现在, 越来越多的种子企业开始实施玉米商业化育种, 这让我们感到欣慰, 看到了希望。

种子企业可以通过实施商业化育种来提高育种效率, 那么其他不具备商业化育种条件的育种单位和个人应该怎么办?笔者认为, 尽管不能实施大规模商业化育种, 但从商业育种的可持续性来说, 必须放弃不规范行为;盖高楼大厦需要设计、需要图纸, 搞新品种选育也要精心设计, 而不是盲目选育、模仿育种, 更不能搞剽窃式育种。只有明确玉米育种目标, 才能减少盲目性, 增强主动性, 最大限度地利用现有种质资源, 不做无用功, 提高育种效率。

有些育种人员不明白种质来源、不清楚种质类群, 不精心设计创造选系的基本材料, 而是见到某些长相较好的杂交种、不知名的国外杂交种或玉米“变异”株, 就开始套袋分离选育自交系, 盲目组配, 这样干下去, 一辈子选育不出一个好品种一点也不足为怪。

2 实现玉米育种目标的策略

要实现玉米的育种目标, 就要根据育种目标的需要, 收集、选用具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的玉米种质资源, 进行优势资源整合设计, 从基本材料的组配、相应的选育方式、测验种的确定、配合力早代测定及测交组合的多点试验等进行精心设计, 使育种工作按设计的途径扎实推进。

具体来说, 应注意以下几个问题:

(1) 重视种质资源。实现育种目标, 首先受到种质遗传多样性不足的制约。种质资源是任何育种单位和个人赖以生存的物质基础。对种质资源不必求“全才”, 可以是“偏才”。在收集种质资源的同时, 还应获得相应的来源和系谱等背景信息, 因为信息比种质本身更重要, 信息决定种质的利用途径, 没有信息的种质很难使用。如偷窃来的种质缺乏可靠的信息和系谱关系, 使用效率极低。清晰的种质来源和准确的系谱关系, 能简化育种流程, 大大提高育种效率。

(2) 选系的起点要高。选择改良材料时要优中选优, 以当前主推品种和骨干自交系为主线, 做到高起点、高标准选育, 要清楚地了解被改良主体亲本的优缺点, 根据自己手中掌握的种质是否具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的种质资源, 决定是对母本还是对父本进行改良, 不要全线出击, 战线拉得过长, 而应根据自己的实际能力重点突破。

(3) 精心设计选系的基本材料。要在杂种优势类群理论的指导下组织基础种质。设计育种的理论基础是两个杂种优势群, 而不是很多群, 玉米种质资源都可划分到两个杂种优势类群。选育优良杂交组合最好用两个群间的材料进行杂交, 而组配选系的基本材料则应尽可能在同一类群内组配, 使优良基因累加。基本材料的组配是设计育种最关键的一环, 也是育种成败的关键。“走猫步”可以育种, 但效率很低, 投入产出失衡, 不属于现代产业所需要的设计育种, 并且是对商业育种的伤害和拖累。

(4) 设计科学合理的选育方法。要保证自交分离早代有足够的分离群体, 通过高密度种植, 在逆境下选择, 创造有利于目标性状表现的环境条件, 利用基因型与环境互作效应, 扩大育种群体内的表现型方差和遗传方差, 给育种实践创造选择机会。对分离材料是连续自交还是需要进行一次回交, 应根据主要目标性状的遗传特点和田间表现灵活确定。

(5) 配合力的早代测定。配合力是可遗传的, 而配合力低的材料即使做上万个组合也选不出优秀组合, 因此分离材料从S3代就开始用特定的测验种进行配合力测定, 配合力低的家系要及早淘汰, 配合力较高的株系继续重点分离和选择。这样可以使育种工作者大大缩小处理材料的范围和节约选育时间, 提高育种效率。对表现较好的测比组合, 应尽可能多地布点种植, 以多点试验替代或减少多年试验, 提高优良组合选拔的准确性和可靠性。

摘要:论述了玉米的育种目标及实现育种目标应采取的策略。

超级玉米育种形势分析及对策 第2篇

超级玉米研究是继超级水稻之后我国农业领域的又一重大科研项目。业内专家认为,超级玉米应该是在主要农艺性状、抗性和经济性状上具有超常表现的品种,具体表现在对光、肥、水及其它资源的高效利用,要有较高的遗传产量和现实产量,有较强的环境适应性和对逆境的抵抗力。

玉米是高产作物,也是目前最具增产潜力的作物。然而我国目前的玉米平均单产仅4800多kg,增产潜力巨大。我国玉米生产条件落后,干旱、病虫害和早霜等自然灾害造成我国玉米产量间波动很大,玉米增产主要依赖品种更新。因此,培育在适应性、抗逆性、抗病性和增产潜力等多方面有所突破的超级玉米品种是大幅度提高我国玉米生产水平的内在动力。

一、衡量超级玉米的指标

衡量超级玉米的指标主要有下面几点:首先就是超高产,在适宜生态和生产条件下,在较大面积上产量稳定达到15000kg/ha或比同生育期主栽品种增产20%以上;二是品质优良,籽粒品质要达国家二级标准以上,熟期适宜,脱水快,成熟度好;三是能抵抗5种以上主要病虫害,抗倒伏、抗干旱、耐高温、耐阴雨和日照少等天气条件;四是广泛的适应性,适应我国玉米主产区不同的生长条件;五是易制种,制种产量须达到7500kg/ha以上,花期相配,易操作。

二、超级玉米育种的可行性

过去的实践证明,随着种质创新、自交系遗传改良和杂种优势的利用,玉米单产不断提高。同时,玉米是C4植物,具有很强的光合效率,高产纪录远远超过水稻和小麦等其它作物。据专家估算,我国的玉米光温生产潜力可达19500~31500kg/ha。目前,培育的超级稻单季产量达15120kg/ha,已接近了水稻的产量潜力,超级稻的选育成功为启动超级玉米育种计划提供了重要启示。

三、超级玉米育种的主要途径

1.收集利用、改良和创新玉米种质资源超级玉米研究应以更高、更深层次的种质资源创新研究为基础,包括地方种质资源的评价和利用、外来种质的引进改良与利用和近缘野生资源有益基因的导入利用等,保证遗传增益和配合力的不断提高,充分协调抗逆性与高配合力的关系,构建新型育种材料的杂种优势群和杂种优势模式,系统地选育超级玉米自交系,进而组配超级玉米杂交种。

2.生物技术与常规育种方法相结合应用生物技术与常规方法相结合,提高育种效率是当今育种技术的主要创新方向。例如将分子标记辅助选择(MAS)、多基因聚合育种、物理和生化手段快速鉴定与筛选技术、转基因技术与常规育种方法相结合,创造了许多新的变异类型,扩大了育种研究领域。随着生物技术水平的提高,生物技术与常规育种方法相结合,把决定产量性状的几个重要

基因聚合在一起,可以培育出超高产品种;把决定品质性状的几个主要基因聚合在一起,可以培育出优质玉米品种;把高产基因、优质基因和抗性基因聚合在一起,就可以培育出具有“超优稳”性状的超级玉米品种。目前抗虫、抗除草剂等转基因玉米品种的成功选育就是例证。

玉米育种技术探讨 第3篇

关键词:玉米;育种;种质;自交系

中图分类号:S330 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2014)-15-26-1

玉米是我国重要的粮食作物,其中吉林省是玉米黄金带,我国玉米年产量居世界前茅。多年来我国一直致力于玉米育种的技术开发,力求玉米产量再创新高。玉米的遗传学基础是生态环境的多元化,遗传基因的多样性以及基因的变异与环境之间的相互作用关系,总之要想获得优良的玉米品种,玉米自交系是实现玉米优良杂交品种的基础。玉米是异花授粉作物,如果不是自交系的话,株系的纯合程度不高。从遗传理论上为育种方法和选配自交系育种奠定了基础,由不纯的系统配制出来的杂交组合整齐度差且优势不强,所以自交系的作用,一是提供性状稳定的亲本材料,保证杂交组合性状整齐一致;二是保证杂交组合具有较强的杂种优势。

本文首先介绍了玉米育种的研究方向,然后介绍了获取玉米新种质的途径,最后介绍了优良亲本自交系的标准。

1 玉米育种研究方向

玉米育种研究方向主要有四大方面:玉米高产育种的研究;玉米抗病育种的研究;资源高效利用与环保型玉米育种的研究;特用玉米育种的研究。

1.1 玉米高产育种的研究

我国人口众多,地大物博,玉米是主要粮食作物,玉米的种植面积也在不断增加。伴随着我国人口的增长和国际化水平的不断提高,粮食总量需求也在不断地增加,但是如何在面积饱和的前提下种植出高产量的玉米就显得至关重要。

1.2 玉米抗病育种的研究

优良的玉米不仅仅是产量高,还要保证质量,之所以要致力于玉米抗病育种的研究主要是因为,一旦玉米发生病害,不但影响产量,质量也会受到一定程度的影响,这样就会直接影响玉米的商品性。实践证明,利用玉米的抗性是防治病虫害及提高耕作效率的有效方法。因此,玉米抗病育种是玉米育种的重要话题之一。但在不同的地区各自的目标不尽相同,各地区要按照各自地区的目标行进。

1.3 资源高效利用与环保型玉米育种的研究

对于我国来讲,影响我国玉米产量和质量的主要因素之一就是气候条件,尤其干旱的气候会给玉米产量和质量带来影响,同时我国可供灌溉利用的水资源逐步短缺。另外,由于过于追求玉米的产量,使用了大量化肥,也采用了一些不利于土地的耕作方式,对土壤环境造成了一定程度的破坏,所以对于土壤的生产能力造成了一定影响。所以资源高效利用与环保型玉米育种的研究也是玉米育种研究的重要方向之一。

1.4 特用玉米育种的研究

伴随着人们生活水平的不断提高,对于食品的要求也就和以前又有了差别,现有的玉米品种品质已经不能满足广大消费者的需求,利用玉米的遗传变异,并通过育种的方法可以改变玉米的传统用途。

特用玉米育种的研究,相比其他玉米育种研究更有附加值,同时特用玉米品种的研究更重视优质问题。具体的情况应根据市场的要求而制定具体计划,特用玉米研究更应注重优质问题,这也是以市场为导向,以玉米品种的用途不同而有所不同。

2 获取新种质的途径

获取新种质的途径主要是以下兩种方式:新种质的人工合成和采用先进技术育种。

2.1 新种质的人工合成

新种质的人工合成,是解决种质问题的有效途径之一。 新种质的人工合成可以选择十几个骨干系,采用杂交、复合杂交的方法组建或扩大群体。人工合成新种质,使基因充分重组,从而创造出新的有益变异,在组建群体时,取材要有较多的优良基因,要做到目标性状突出,突出特异性。

2.2 采用先进的育处技术

要想获得新种质,先进的育种技术不可或缺,随着生物学理论和技术的发展,多种分子标记技术已应用于玉米的品种育。同时一些抗病虫害育种技术也得到进一步的发展和完善,这些都是新技术的突破,对于玉米育种技术的进步都起到了一定的促进作用。

3 优良亲本自交系的标准

优良亲本自交系的标准总结起来有五点:一是适应性强;二是配合力高;三是亲缘关系较远;四是农艺性状优良;五是降低生产成本。

适应性强。具有一定抗病虫能力,比如对玉米常见的纹枯病、大斑病、小斑病以及青枯病具有一定的抵抗能力,对于虫害地老虎和玉米螟等也有一定的预防能力。适应性强可以降低患上病虫害的风险; 配合力高。一般配合力高(亲本与杂交种的配合力高),特殊配合力高(亲本与亲本间的配合力高);亲缘关系较远。亲缘关系较远,有利于产生强的杂种优势;农艺性状优良。根系发达,果穗不露尖,茎杆挺立,株型好生长势强,现选大穗型及耐密株型,生育期适中,吐丝散粉协调; 降低生产成本。降低生产成本是每一个经销商的愿望,因为低成本的种子进入商业,就具有了一定优势和竞争条件。降低生产成本是育种工作的成功表现,这就要求母本材料自身产量高,这样才能达到降低生产成本,增强市场竟争力的目的。

参考文献

[1] 王绍新,许洛,冯健英. 玉米新品种选育过程中的病害控制[J]. 河北农业科学, 2013,(03)

[2] 金益. 玉米杂种优势关系的研究[J]. 东北农业大学学报, 2011,(04)

[3] 杨培珠,钟国祥,谢虹,陈少方,苏立生,刘惠娈,张旭. 玉米种质资源的背景与利用现状[J]. 中国农学通报, 2011,(05).

玉米育种要去“先锋化” 第4篇

国家玉米产业技术体系连续2年对从美国引进的商业自交系做配合力分析, 结果出乎意料, 较老的美国自交系被选中的较多, 而较现代的自交系被选中的却比较少。这与育种者的实践经验相符。推测其原因, 可能与试验密度偏低 (4 500株/667 m2) 有关, 也与国内玉米测验种的杂种优势太强和不适合密植有关。

这说明G×E效应和育种思路的差异影响了中美两国玉米生产与品种研发的行为与后果。尤其在田间根据育种经验评估NC-II配合力分析和筛选美国自交系时, 更是选中了许多较老自交系。这提醒我们, 现在的选择适合当前需要, 但不是未来的技术储备。

前几年, 有人推崇未解密的孟山都自交系LH321和LH287, 将其尊为王牌, 误导了许多人。但据育种者诉说, 这两个自交系的表现令人失望。主要原因是不抗斑病、茎腐病或不抗倒伏, 或者需要更高的种植密度, 总之, 不适合中国现有生产条件对品种的需求。

此外, 还有一些育种者倾向于选择生育期较长、植株较高大的老自交系。在当今中国的生产条件下, 这类自交系的配合力很强。这个现象需要讨论。为适应机械化作业, 我国玉米品种应逐渐缩短生育期, 降低植株高度和收获时的含水量, 这才是正确方向, 目的是为大农户和农民合作组织培育适合机械作业的新品种。选育新自交系至少要有5~10年的提前量, 还需要长期的种质积累。

总体来说, 美国商业自交系的农艺性状突出, 配合力普遍高于国内自交系。但我国只是基于现在的农业生产条件评估和筛选美国自交系。今天的筛选只适合今天, 10年以后, 人们对玉米自交系的配合力与杂种优势效应会有完全不同的认识。一些自交系或许10年以后才会发挥作用。到那时, 我国的种质创新能力将比今天高许多。

这些年来, 美国先锋公司的常规育种停滞甚至退步, 这在中国市场表现得比较明显, 原因既有生产条件的限制, 还可能与不合理的审定制度有关。国内企业盲目追随先锋的脚步行不通。即使在美国本土, 跨国公司的育种研究也遇到困惑。他们过于依赖数据, 又很强调分子标记辅助育种, 忽视了育种者的个人积极性。育成的新自交系和杂交种虽然能够继续适应机械化作业, 但综合农艺性状却不能令人满意。这在中国玉米产区尤为明显, 很难适应机械化作业对品种的需要。

中国玉米产区的土壤耕层普遍较浅, 自然气候复杂, 病虫害、干旱、阴雨寡照、风灾、极端温度等都存在较严重的逆境, 综合生产条件不如美国。中国的农业生产和生态条件需要抗逆育种。育种家们应沉下心来研究种质, 这是长期任务。

中国育种家不要迷信美国的最新自交系, 而需要深入研究。一些老自交系在中国的表现恰到好处, 而那些很新的自交系却不适宜在中国使用, 甚至改良的难度也比老自交系大许多。

2 先锋育种模式对国内育种模式的影响

最近这20年, 中国玉米育种先是受美国先锋公司的误导太深, 几乎到了迷信和不能自拔的程度, 现在对欧洲种质又迷信得不得了, 完全不见了理论和实践的自信心。今后, 中国玉米育种要想迈出创新步伐, 就得从去“先锋化”做起。有人从美国公司拿了许多种质资源, 却没能够实现美国种质的中国化, 说明其育种思路、方法和技术路线有问题。这是育种不成功的重要原因。

跨国种业进入中国已经有30余年, 中国企业从一开始的好奇和神秘, 走到今天, 能够近距离观察和动脑筋分析对比。现在, 对跨国公司应该有更客观和更深入的认识, 这是寻找种业发展规律和应对策略、抗衡跨国公司的机会。实际上, 这是对我国种子产业价值与发展方向的再认识。

一些育种者迷信美国公司的最新自交系, 而没有注意到先锋公司和其他跨国公司这些年在中国的育种方向出现混乱。笔者原来归咎于两种文化的冲突以及中外员工之间沟通不畅, 以为这种状况能很快结束。但必须承认的是, 深层次原因是传统种业已渐入夕阳, 育种研发进入流程化管理以后, 正演变为简单再生产, 跨国公司的商业模式已经失去朝气, 生物技术的投资回报率降低, 不得不压缩规模和调整人员结构。

跨国公司的内部管理有点像我国的国有企业, 效率不高, 也存在各种问题, 比如业绩压力大, 却没人敢于担责任。忽视人本位的流程育种已经不能激发科研人员的创新积极性。

中国的品种审定制度压制了跨国公司的创新力。先锋公司在中国审定的品种也在增加植株高度, 不敢缩短生育期, 不敢增加种植密度, 收获时籽粒含水量也很高 (只比中国品种略好一点点) , 不适合机械收获。他们在中国的育种方向走不通。因此, 管理部门和育种者不要迷信, 更不要被先锋公司在中国的育种方向所误导;我国的种业政策与管理手段都要鼓励创新, 企业的商业育种要跟随农业机械化, 推进育种技术进步和产品创新。

许多育种者紧跟在先玉335和郑单958后面亦步亦趋, 这样模仿育种或许在个人层面能够有钱赚, 但因为没有创新性, 难以支撑中国种子产业发展, 所以这条道路走不通。

尽管从自交系的配合力和杂交种的主要农艺性状与抗逆性状来看, 我国的玉米育种水平与美国还有很大差距, 但由于已经做了大量的前育种研究工作, 包括重新奠定理论、技术和种质基础, 只要产业政策和育种思路、方法得当, 相信用不了10年, 我国就能够大幅度缩小与美国的差距。国内少数科研机构和个别企业育种者选育的自交系农艺特征和杂交种的产量水平已经达到或接近先锋公司在中国的育种水平, 但大多数科研机构和企业还有很大差距。现在已经改变了种质基础, 今后应坚定不移地推广正确的育种理论、方向和技术路线, 同时改革育种管理。

那些已经缩小了与美国育种差距的科研机构和企业, 应更注重育种管理与机制创新, 逐渐把经验育种边缘化, 施行商业育种的流程管理, 冲破进一步缩小差距的最后一道障碍。科研机构需要通过科企合作的途径, 打破管理体制和运行机制的僵局。

3 小结

南繁玉米育种田间管理的应用技术 第5篇

海南三亚是我国玉米南繁的主要集中地区,南繁前期10月至11月初是三亚夏天雨季的末期,主要是台风雨,有些年份在2月份和3月份连续阴天,并时有毛毛雨,降雨量并不大.土质多为轻沙土质,保水保肥能力较差,病虫鼠害发生较重,以上诸多因素影响南繁玉米育种的正常工作.

作 者:王斌章 崔晓华 常红方 韩继荣  作者单位:王斌章,崔晓华,常红方(河南滑丰种业科技有限公司,滑县,456400)

韩继荣(河南省滑县农业局)

刊 名:种子世界 英文刊名:SEED WORLD 年,卷(期):2009 “”(11) 分类号:S5 关键词: 

★ 番茄的田间管理论文

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浅述玉米育种的技术方法 第6篇

【关键词】玉米;育种技术;选育方法

玉米之所以能够进行杂交是因为他是异花授粉的植物,实际生产当中多使用杂交种作为玉米良。杂交种指的是经过两个或者以上的不同类型的亲本进行杂交培育而来。

1.影响玉米种子质量的因素

目前我国的农民种植玉米农作物非常的普遍,因此,玉米杂交种的供给需要非常的大,部分种子部门因为技术不达标,一些种田的检查工作和挑选工作都做得不够好,这使得种子纯度不高,种子质量得不到保证,主要原因有以下两个方面:

一方面是自交系繁殖田的去杂工作不到位,像是不能马上的处理或者处理的不干净等等。种子中混有杂合粒;因为亲本的纯度自身就不是很高,再加上对于种田的管理不到位,去杂工作马虎了事,要么晚要么处理不彻底,亦或是母本自交系去雄晚、不彻底,这些因素都会使得出现异品种株,本品种变异株或母本系散粉,产生非本品种的杂合粒和母本系自交粒。另一方面则是没有做好隔离措施,让异品种花粉传入。

2.玉米育种存在的问题

2.1隔离区设置问题

部分种植区仅仅是几颗小树、一条小渠和田间小道就当做是隔离带,而且还有没有隔离带的种田,这样种田和大田玉米隔得非常近。

2.2盲目扩大父母本行比

一些制种农民为了增加杂交种的产量,而忽略了制种区父本花粉的数量,这样对于种子纯度来说没有保障,会降低种子质量。

2.3亲本繁殖不规范

一些公司在自交系繁育体系上不严格按照规范执行,自交系多代繁殖,去杂工作也是马虎了事,导致了机械混杂发展到生物混杂,还有多代回交的情况出现,让优良种的优势逐渐的消失。

2.4不能量力而行,盲目扩张,导致亲本不足,拿次品当优良种

部分的单位为了获得利益而盲目的进行制种面积扩大化,这样没有足够的亲本就只能向外调去,这样的亲本不能保证其来源,而且部分是父本再利用或者是报废的亲母种子,这样混乱的杂交让种子质量受到影响。

2.5委托生产,去杂不严,种子质量无保证

种子公司为了图方便省事,直接将培育种子的工作采用委托的方式进行,生产单位在进行去雄等等工作的时候往往都不及时,甚至只是为了敷衍委托方的检查,这样容易出现粉株,还有的农户去雄也只是对行头的种田进行,中间的则不去理会。

3.育种的特点

目前比较优良的玉米种都是经过杂交获得的,这也是目前的主流手段。首先选育纯和的亲本自交系,让它们进行杂交,然后从里面挑选杂种优势强的种。生产中主要是需要F1代的杂种优势。自交系的选育除了要自身性状符合标准之外要需要有很高的配合力度。这样对于育种工作来说无疑加大了难度,而且育种周期也会延伸。除了上述特点之外,自交系的性状和杂交种的性状两者虽然有联系,但是还是存在一定差距,在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定,同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较,最终育成优良杂交品种。

4.自交系的选育方法

如果自交系玉米经过长期的使用和繁殖会很容易出现混杂退化。杂交种来源于亲本自交系杂交,因此自交系的纯度能够直接影响杂交种的产量。平时的自交繁育过程我们就需要做好去杂保纯的工作。

4.1常规选育法

从分离的原始群体里面挑选个体自交系,然后用目测的方式经过多个世代的自交选择之后,测定它们的配合力,从中挑选优秀的自交系。

如果培育种子的规模偏小,则需要育种者自身的经验非常丰富才行。

4.2单倍体选系法

育种家很多都亲睐于这种方法,主要是因为这种方法只要两年就能够获得纯和的自交系,缩短了育种的时间。这种方法主要是通过自然或人工来诱发、培育单倍体植株,通过人工的染色体加倍或自然加倍来选取纯和的二倍体,从中挑选优秀单株,作为自交系。

4.3辐射与化学诱变选系法

这个方法的核心思想就是利用植株发生有利的突变情况,通过辐射或者化学方式来让材料进行损坏,在其恢复过程中就可能会发生突变,通过对有利突变的挑选,再加上选系过程中队畸形和不利突变的淘汰,来寻找优秀植株。

4.4分子选系法

所谓分子选系法是在DNA水平上开展的自交系选育,包括转基因选系法和分子标记辅助选系法。转基因选系就是借助遗传转化技术,将一些其他动植物有利的外源基因导人自交系或杂交种内,育成有外源基因控制性状的优良自交系,这种方法对于改造玉米基因库中不具备的某些目标性状是致关重要的。

4.5自交系的改良

改良自交系最带用的方法是回交转育法。回交转育法就是以被改良的自交系为轮回亲本,以目的基因供体亲本为非轮回亲本,经过5代以上的回交改良和1-2代的自交稳定后,就可以育成新的改良自交系。回交效果性状或单基因控制的状态以及细胞质遗传状态最有效、对复杂性状效果差。

5.杂交种的选育

5.1杂交种的自交系选育

自交系的选育已经为杂交种选育提供了大量资料和信息。在应用优良自交系选育杂交种之前,需要对所使用的亲本有较详细的了解,并遵照某些原则在亲本间组配。亲缘关系远,地理差异大;类型有差异,性状要互补,类型间的差异通常反应了基因型的差异,性状互补更加重要,特别是重要的抗性性状,至少在亲本之一中要存在;农艺性状和种子生产性能好,这对于新杂交种的应用极为重要;配合力要高,这是最基本的条件之一,特别是产量性状的配合力要高。

5.2杂交种的选育技术简单

单交种的组配除了育种者根据自己的经验选配亲本之外,通常采用最多的方法有2种:一是轮配法,单交组合数:P(P-1)/2,其中的P为亲本数;二是骨干系法,单交组合数;MXN,即将自交系分为M、N两组。在组间做可能的杂交,其中一组为骨干自交系组成,另一组为新自交系组成。这种方法通常最为有效。

6.杂交育种程序

6.1原始材料圃和亲本圃

原始材料圃种植从国内外搜集来的原始材料,分类型种植,每份种几十株。应该不断引入新的种质,丰富育种材料的基因库。有目的地引进具有丰产、抗倒伏、抗病虫害和优质等特性的材料。要严防不同材料间发生机械混杂和生物学混杂,保持原始材料的典型性和一致性。对所有材料定期进行观察记载。根据育种目标,选择材料进行重点研究,以便选作杂交亲本。

从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作为亲本,种于亲本圃。杂交亲本应分期播种,以便花期相遇;并适当加大行株距,便于进行杂交。

6.2选种圃

种植杂交组合各世代群体的地段称选种圃,有时也将种植n、F2的地段称杂种圃。采用系谱法时,在选种圃内连续选择单株,直到选出优良一致的品系升级为止。n、F2按组合混种,点播稀植,肥力宜高。从F2开始,当选单株种成株行,小株作物每10-20行,中株作物每5~10行种一行对照。必要时,可在每一组合的前后种植亲本。杂种株行或株系在选种圃的年限,因性状稳定所需的世代而不同。

6.3鉴定圃

主要种植从选种圃升级的新品系。条播,种植密度接近大田生产,进行初步的产量比较试验及性状的进一步评定。由于升级的品系数目很多,而每一晶系的种子步禾用顺序排列,每隔4区或9区种一对照区。每一品系一般试验1~2年。产量超过对照品种并达一定标准的优良一致晶系升级至品种比较试验,少数再试验一年,其余淘汰。

6.4品种比较试验

玉米育种 第7篇

他从事玉米遗传育种工作, 共主持、参加国家自然科学基金、国家“948”、山西省科技攻关和省农科院项目16项。

他是博士, 研究员, 硕士生导师;山西省“333人才”省级人选;2012年山西省学术技术带头人;山西省第六届玉米品种审定委员会委员;《山西农业科学》编委;山西省现代农业产业技术体系杂粮产业岗位专家;山西省农科110专家咨询委员会委员;山西省农业科学院党委联系的高级专家。

他获得山西省科技进步二等奖2项、山西省农村技术承包二等奖1项、山西省科技进步三等奖1项, 同时审定晋单78号、特早2号、晋单69号等14个玉米新品种。在省级以上学术刊物上发表论文30篇, 其中属SCI论文3篇, 国家一级学报3篇。

他, 数十年如一日, 执着追求, 矢志不渝;他爱岗敬业, 献身玉米育种事业, 硕果累累。

他就是长期从事玉米遗传育种, 并在省内外同行业中颇具影响力的代县籍资深农业专家———白琪林。

他这样表达对玉米的感情:“每一颗种子都是自己种下的‘宝贝’, 就像自己的孩子, 每天去田间观察, 才能了解每一份材料的抗病性和农艺性状等基本特征。人对孩子有感情, 我对玉米也一样……”

做一位“懂”种子的人

“杂交水稻之父”袁隆平“身体力行”地告诉我们, 一粒种子足可以改变一个世界:一生致力于优质种子研究的他, 以一粒种子使世界充满希望。事实证明, 过去100年农业生产效率提升的60%来源于种子技术的改良。可以说, 种子是农业生产的核心, 是农业的“芯片”。

“一粒种子可以改变一个世界”, 然而只有真正读懂这句话的人, 才会懂得种子的价值和力量, 才会为了哪怕一点最细微的进步去全身心地投入。

山西省农科院作物科学研究所研究员白琪林就是这样一位“懂”种子的人。播种在他心中的“种子”, 蕴含着大地的丰收, 承载着农民的希望。

白琪林, 近30年与玉米为伴, 用心血培育玉米新品种, 以育出良种为人生最大的幸福。

兴趣是最好的老师

“玉米是既平凡又神奇的作物”, 白琪林用简短的话语, 给他心爱的玉米作了总结。如今, 白琪林与玉米结缘, 一晃已经28年。

时间指针倒转回1986年, 那时白琪林刚刚从山西农业大学农学系本科毕业。因为在学校表现优异, 白琪林被分配到山西省农科院作物科学研究所工作。不久后, 社会上掀起一股出国热, 好多人大学毕业后都在考托福准备出国。但是, 白琪林却坚定地留下来搞科研, 他自己都没想到, 这一坚持就是20多年。工作时间, 白琪林想的是玉米;下班后和休息日, 玉米仍是他生活中的主角。早上起床后, 翻翻放在床边有关玉米方面的书籍;休息散步时, 也在思考关于玉米方面的问题。白琪林笑着说:“单位离家较远, 但我一般不开车。因为脑中经常想的都是玉米的事, 用什么亲本好, 该授粉了, 该套袋了, 该脱粒了, 开车的时候怕走神, 所以不常开车。”早出晚归、放弃节假日去田间育种已是家常便饭, 对此, 他也坦言:“我喜欢玉米, 这是我的兴趣。所以我不觉得苦, 也不觉得累, 反而是乐在其中。其实玉米和人一样, 也有父亲和母亲, 其遗传原理与人相同, 只是玉米没有感情, 不会说话罢了。从播种到出苗, 看到它们一天一个新变化, 最后育出抗倒、耐密、粒长、出籽多的杂交种, 真的是很开心, 就像看着自己的孩子一天天长大似的, 那种成就感是别人所无法体会的。”

在白琪林身上, 我们仿佛看到了那股“种子”的力量———坚韧不拔、迎难而上、奋发进取。

为了大地的丰收

接触过玉米育种的人都了解, 玉米育种是一份不折不扣的苦差事。然而, 自1986年选择了这项工作以来, 白琪林就一头扎进了这份“苦差事”里, 在被一致认为育种领域中最苦的“玉米育种”的道路上一走就是28年。

白琪林轻描淡写地说, 他的想法很简单, 就是想为农民做点事, 多培育能让老百姓多打粮食的玉米新品种, 努力让农民获得更大的丰收。

选育出一个优良品种, 从制定育种目标、组培选系基础材料、选育自交系、配制杂交组合、组合鉴定、品比到最后审定推广, 一般需要8~10年的时间, 这对人的耐心和毅力是严峻的考验。为了早出、多出新品种, 从1989年开始, 每年一到10月, 他就像候鸟一样飞到海南加代育种, 连续几个月在田里播种、杂交、观察、记载、选种。白天他汗流浃背、夜里被蚊虫叮咬, 就连万家团聚的春节, 他也常常是独自在海南省乐东县的南繁基地度过的, 而与家人共度春节的时间屈指可数。

他认为, 作为一个育种人, 应经常思考育种方面的问题。玉米育种“难在选系, 重在组配”。特别是在选出理想的自交系以后, 还要组配大量的杂交组合。面对上万个杂交组合, 为了评价亲本自交系的配合力和抗病、抗倒性, 根据田间农艺性状、抗病和抗倒表现及产量水平, 最终确定入选组合, 需要反复在田间耐心观察筛选, 细致记录。即便如此, 许多人前赴后继, 育种多年也未必能获得成功也是很正常的。

上天总是眷顾那些拼搏努力的人, 多年的付出收获了不小的成果, 由白琪林主持或参与选育并经省级以上审定的玉米新品种达14个。在玉米种质创新与改良方面, 构建了具有独立自主知识产权的抗病高油群体太油综1, 含油量达8.79%;用P群自交系构建了核心种质P群综合种太综1;利用德国和美国先锋种质建成了耐密、抗倒、抗病群体太密综1。同时进行了热带种质与高油种质的互导, 聚合二者的优良性状于一身, 选育出了一批子粒、秸秆双优质的青贮高油品系。以上所创育的各类种质系、改良系及综合种, 遗传变异丰富、配合力高、多抗性强, 丰富了玉米种质基因库和育种素材, 在一定程度上解决了由于种质贫乏和种质基础狭窄所引起的杂交种脆弱问题。

白琪林在耐心地为记者讲解各个玉米品种的父本和母本选择情况▲

说起玉米育种, 白琪林滔滔不绝▲

决不让农民的汗水白流

自20世纪90年代开始, 玉米矮花叶病在我国北方流行为害, 1994—1998年间山西不少县市感病亲本组合的制种田接连不断地因流行矮花叶病而致绝收。随着病情的迅速发展, 玉米矮花叶病1998年在山西晋中、吕梁、长治、太原、忻州等中部地区大发生, 发生面积高达42万hm2, 大田发病率一般为20%~30%, 重者70%~80%;制种田一般为60%~70%, 严重的高达100%。发病之早、来势之猛、病情之重、范围之广, 实为百年罕见。

看到玉米矮花叶病一年比一年发病重, 农民辛苦一年收入却不高, 白琪林把抗病育种目标调整为抗矮花叶病, 重点加大选育抗矮花叶病自交系和杂交种的选择力度。为培育出抗矮花叶病的优良品种, 白琪林在田间试验时有意选在矮花叶病高发期进行播种, 在玉米苗期、抽雄、吐丝期认真调查记载每一份自交系和杂交组合的发病情况, 然后对抗病自交系进行系谱分析, 抗病组合进行组配规律研究。

正是由于这种执着, 在历经几年的不懈努力下, 选育出高抗玉米矮花叶病、青枯病, 抗大斑病、小斑病、穗粒腐病和苗枯病的多抗自交系海9-21。由于抗病、高配合力自交系海9-21的育成, 1996年育成审定了集高产、优质、抗倒、抗病性于一身的优良玉米杂交种晋单36和太单30。晋单36由山西省农科院作物遗传所与中国农科院作物所合作, 以金黄96C作母本, 海9-21作父本杂交组配而成, 参加各类试验表现优质、多产、高抗, 适宜春播中晚熟区水地推广种植。该品种的育成不仅有效解决了长期困扰我国玉米生产的难题———矮花叶病, 还大幅提高了玉米的产量。海9-21具有配合力高、株型紧凑、抗性好等优点, 是当时我国重要玉米自交系之一, 其育成加速了优质、高产玉米新品种的选育, 至2009年, 国内育种单位直接利用其作亲本, 共育成审定了11个玉米新品种, 玉米自交系海9-21与应用于2008年获得了山西省科技进步二等奖, 目前海9-21仍受到各地育种家的重视, 正成为国内育种家进行种质改良与创新的基础材料。

可以说, 一个好的新品种能造就和壮大一个种子企业, 更能致富一方百姓、兴盛一个产业。

为了心中的信仰

有人说, 一粒优良的种子, 就是一个美丽的希望。无数优良种子, 就会汇成希望的海洋。

白琪林博士心中一直怀有对种子的信仰, 这同时也是他生命的信仰。

在成功培育出晋单36之后, 白琪林并没有放松前进的步伐。在他的辛勤努力下, 太单32号、太单23号、晋单69号、特早2号和晋单78号等优良玉米品种先后通过审定并进行大面积推广。

“对搞育种的人来说, 能尽早出品种、在生产上推广开来、农民种后高产就是一大目标, 自己到地里一看, ‘这个品种是我育的’。农民一乐, 自己也高兴”, 白琪林说, “即便是默默无闻地奉献一辈子, 也未育出知名的品种, 这也是值得的。因为这些日常性的工作, 为育种奠定了基础, 为玉米育种工作作出了应有的贡献。”

虽然取得了一定的成果, 但是白琪林并没有停止奋斗的脚步, 他说他将一生致力于优良品种选育工作, 就像夏衍笔下的那粒种子, “为着向往阳光, 为着达成生命意志, 不管上面的石块如何重, 石块与石块如何狭窄, 它总要曲曲折折地, 总是顽强不屈地透到地面上来”。

国家玉米改良中心“开门”合作育种 第8篇

玉米是我国的主要粮食作物, 种植面积已超过3 000万hm2。目前, 我国玉米总产的快速增长主要来自种植面积的扩大, 而有限的耕地面积一定程度上限制了玉米外延式的增长。业内人士表示, 至2020年, 我国玉米种植面积只能增加到3 700万hm2。玉米种植扩大面积的空间越来越小, 发展玉米生产就得依靠提高单产。抚顺天农种业有限公司总经理毕慧芳介绍说, 提高玉米单产就是要转变研发方向, 集中精力解决玉米抗性、耐密植等问题, 从而提高玉米品种质量。

截至去年, 我国选育并通过审定玉米品种5 233个, 通过梳理提炼出3 170个有亲本系谱的自交系, 为我国玉米育种发展奠定了良好的基础。但是, 我国玉米种业还面临很多问题, 其中一个突出的问题是产、学、研的长期脱节。

目前, 玉米种业品种同质化非常严重。品种的研发、生产、营销是一个整体, 企业和科研院所应当作为共同创新主体存在。中国农业大学国家玉米改良中心李建生教授认为, 根据现代种业的发展规律, 我国作物育种的创新主体从科研院所、高等院校向企业创新主体的转变应有15~20年的过渡期。

在建设我国现代种业体系过程中, 既要充分发挥企业的市场经济优势, 同时也要充分利用科研单位长期积累的人才、技术和材料优势, 确保在作物育种创新主体转变过程中, 平稳过渡到以企业为主体、市场为导向、资本为纽带的农作物种业科技创新模式。在这个过程中, 推进科企合作是加快现代种业体系建设的重要举措。

2013年三亚玉米育种考察报告 第9篇

20日下午与会人员开展讨论与交流, 获得国家科技进步一等奖的许启风教授、堵纯信研究员、程相文研究员先后做了指导性发言。

通过田间考察、田间开放日、座谈与交流, 大家一致认为有以下几方面的收获:

1 科企合作初见成效

经过一年多筹备, 国家玉米产业技术体系育种研究室与北京德农、河南秋乐、黑龙江垦丰种业等9家种业企业于2013年3月签订了战略合作框架, 正式拉开了玉米科企合作育种的序幕。过去一年, 玉米产业体系在种质发放、人才培养、育种技术路线的顶层设计、种子加工、栽培与植保技术、信息交流、材料交换、测试平台建设等方面向企业提供帮助, 使企业扭转了误区, 明确了育种方向、目标和技术路线, 部分企业初步建立了高效的商业化育种运行机制, 提高了育种效率。如垦丰种业在体系的帮助下, 按照商业化育种要求, 组建了新的科研团队, 采用新的技术路线, 利用新的种质, 初步创建了一批抗倒、耐密、适于机械化作业的育种新材料, 为企业的商业化育种奠定了初步基础。

一些企业与试验站依托单位的合作也取得了明显成效。如九禾种业与新疆农科院粮作所通过品种开发, 延伸到品种选育、人才培训、材料交换、信息交流等全方位的合作;通过与玉米课题组的合作, 延伸到与其他作物的合作;通过与新疆农科院粮作所的合作, 延伸到与新疆农科院全院的合作;通过短期合作, 延伸到长期战略合作。通过全方位、多层次的合作, 使企业和科研单位均得到良性发展, 初步实现双赢。

正是看到了科企合作的实际成效, 其他一些种业企业, 如辽宁雷奥种业、山西潞玉种业、河南现代种业、河南豫玉种业等企业负责人积极发言, 强烈表示愿意进入体系, 参加体系举办的各项活动, 表达了他们对参加科企合作的迫切愿望。

2 育种材料更趋合理

随着全球气候变暖和我国玉米生产的快速发展, 玉米育种方向和目标发生了重要变化。培育高产、稳产、抗逆及适合机械化作业的新品种, 是我国玉米育种的发展方向。各单位在育种基础材料的选择与组配等方面均有相当大改变, 玉米育种常用的种质已经有了显著改进, 一大批抗倒、耐密、适于机械化作业的材料正进入育种的不同阶段。如新疆农科院利用加拿大群体及其他国外优良种质, 培育出一批具有潜力的育种新材料;垦丰种业利用欧洲和美国种质, 敦煌种业利用孟山都种质, 铁岭试验站利用先锋种质, 屯玉种业利用美国种质与国内种质, 遵循两个杂种优势群的原理, 采用密植育种法, 分别选育出耐密早熟、抗倒、适合机收的新材料, 为选育郑单958、先玉335的接班品种奠定了种质基础。

3 科技创新势在必行

目前国内育成的品种大多为郑单958、先玉335的同质型品种, 创新性明显不足。许启风教授希望我们培育出既有郑单958的丰产、稳产、抗逆和综合性状好, 又有先玉335的种子质量好、品质好的品种。笔者在总结发言中指出, 为培育创新性品种, 首先要做好种质扩增、改良与创新研究, 这是基础。同时育种方法必须创新, 试验密度必须增加。国外的育种实践已经证明, 要培育出生产安全的新品种, 杂交种测试密度要高于生产密度25%, 自交系选育密度至少要达到大田生产密度的两倍。第三, 有条件的单位要建立覆盖范围广的测试网, 充分测试品种的抗逆性、抗病性、稳产性和适应性。

4 种质引进要有的放矢

为解决当前玉米育种和生产中存在的抗逆、稳产、早熟、耐密和适宜机收等问题, 各育种单位或企业纷纷从国外引进新种质, 但不同程度缺乏系统研究, 使得种质利用效率不高。刘梦涵博士在发言中指出, 首先要明白我们想引什么材料、什么性状, 如要引进早熟材料, 应关注加拿大、欧洲材料, 美国的早熟材料已有所退化;先正达的材料耐密性较好, 种植密度可达9 000株/667 m2;我国育种科技人员对国外群体的引进和改良有所忽略, 需加以关注;此外, 在利用国外种质的同时, 不能忽视本土资源的利用价值, 在长期的育种计划中应考虑国内外种质的比例。李新海博士指出, 要进一步重视热带、亚热带种质的利用价值。笔者认为, 对引进的种质一定要进行系统地鉴定研究。在这方面国家玉米产业体系能发挥关键作用, 在对引进的近300份美国商业自交系查询系谱和分析应用情况的基础上, 正在进行抗病性和抗非生物逆境的系统鉴定, 待时机成熟时, 将对外发放这些材料及相关信息。

5 商业育种重在实践

玉米产业体系带领体系内外, 通过调研、讨论, 已扭转了误区, 明确了育种方向、目标, 确定了可行的技术路线。笔者认为, 今后重点是在育种实践中贯彻落实。我国的整体玉米育种水平与美国至少要落后50年, 跨国公司已完成在中国的产业布局, 对我们形成巨大的竞争压力, 我国单个企业和科研单位与先锋相比都存在着巨大差距, 但如果我们联合起来应对挑战, 苦干10年, 培育突破性的新品种, 又可能避免出现粮食安全靠国外公司保证的局面。

通过考察, 科技人员也发现了一些问题。如在材料转型方面, 地区之间、单位之间不平衡, 西北、东北地区的材料转型要明显快于黄淮海和西南地区, 公司或社会育种者明显快于科研单位, 应引起重视。一些条件建设, 如道路、排灌、土地的平整等有待完善。单位之间的田间种植和管理水平还有差异, 有待进一步加强提高。

与会人员提出了一些好的建议, 如, 交流的材料要精, 不要太多, 要有较详细的介绍;要针对性地开展群体改良工作;早代材料交换的种子量偏少;要处理好高产与早熟的关系等。这些都需要今后进一步完善。

参加座谈会的同志都认为现场考察与交流非常必要, 组织形式新颖, 内容丰富, 亮点很多, 效果好, 收获多。通过田间考察和现场交流, 找到自己的差距, 更学习了别人的经验, 促进科研单位与企业之间相互了解, 坚定了科企合作的决心, 增强了选育突破性自交系和杂交种的信心。

玉米南繁育种经验谈 第10篇

1 南繁时间的选择

最佳南繁时间为每年10月下旬到11月上中旬。过早易遇到台风、阴雨, 造成毁苗、淹苗, 从而造成减产。过晚, 一是病虫发生重, 严重影响产量和种子品质;二是收获晚, 易遇到雨季使种子发芽变霉, 进而影响种子品质;三是影响下年春播计划的落实和播种。

2 南繁的地点选择

南繁地点从陵水、藤桥、田独、荔枝沟、三亚、崖城、梅山直到乐东冲坡、黄流等地都可种植玉米。各地点以本人的了解体会简要介绍如下:

2.1 三亚、崖城一带:

这里是最适宜玉米南繁育种的地带, 该区域天气晴朗, 温度高, 土质好, 当地耕作水平也较高, 而且交通便利, 但其地租、工钱较高, 成本较大, 许多资金实力较弱的小单位逐渐退出了该区域的种植。

2.2 陵水、藤桥一带:

这里雨水较多, 温度较低, 且大都是水稻茬, 属酸性土质, 比较黏和僵, 容易积水, 土壤通透性差, 长势较慢。该区域不易早播, 大都在水稻收后11月中旬后播。这类田块一般需起垄播种, 且较难掌控, 前期和中期一定要控制灌水, 否则会因土壤通透性差、地温较低等原因致使材料长得较慢较弱。

2.3 冲坡附近一带:

这里是性价比较高的地带, 其温度、光热、土质等天然资源均较好, 地租、工钱成本也适中, 且旱地较多, 随着香蕉面积的大幅减少, 这里提供了更多的优质土地资源, 近年来这里的玉米育种单位和面积出现大幅增加的势头。随着育种单位的增多, 近两年该地区地租和工钱出现了较大幅度的增长。

3 南繁的种植管理与具体操作

现以本人在冲坡从事玉米南繁育种多年的经验和体会简要介绍如下:

3.1 找地

选择当地有一定身份和地位的人充当联络员, 向其支付一定联络费用, 由其联系南繁工作人员住所 (要安全, 晒场要好) , 并保证南繁工作人员的人身财产安全。联络员还需负责南繁期间的派工、安排农户进行田间管理及各种矛盾纠纷的协调解决。由联络员负责联系找地, 地块应选地势较高较平坦、灌溉条件良好、沙性较轻的香蕉地或蔬菜地, 最好四周没有荒地, 远离村舍, 有护栏, 防止鼠害和牲畜危害。隔离条件良好, 不影响其他单位制种。

3.2 整地和播种

育种田块确定后, 在了解天气变化的情况下, 可以适时播种 (如果天气良好, 应越早越好) 。种前若无雨, 土壤墒情较差, 需先漫灌一次水, 土质较好的沙壤土质田块一般灌后第二天或第三天就可整地, 可用牛犁再耙, 有条件的也可用旋耕机旋平耙净, 达到待播状态。播种前做好播前准备工作, 备好复合肥及特丁磷及鼠药等物品。复合肥可选择高档的挪威肥, 也可选择中档的撒可富等肥料, 一般选N-P-K为15-15-15的, 根据田间地力情况亩施肥30~35 kg即可, 若选挪威肥可适当少施。

播种时可以根据需要选择高垄种植或是低垄种植。高垄种植的做法是:用牛工每隔60~65 cm起一条垄, 复合肥料在起垄前投撒在垄下。播种时拉线划分好小区后按顺序发放播种材料, 工人用手按压种子于垄上种植, 有点类似于种豆角的做法。低垄种植的做法是:用牛工每隔60~65 cm开一条沟, 复合肥料投撒于沟中, 用树枝或脚等在沟中趟一下, 使土肥混匀, 防止烧苗。播种时拉线划分好小区后按顺序发放播种材料, 工人用手边丢种子边用脚覆土盖住并轻踩一下种植, 有点类似于种小麦的做法。该种植方法用种量需适当加大, 以保证苗情。

一般在10月25日前播种的最好选择高垄种植, 因为这个时候还可能会遇到阴雨天气, 起高垄可以防止受淹, 便于排水, 苗期受旱也易于灌水。另外, 高垄种植田块由于前期土壤通透性好, 苗出得快出得匀还能节省种子。但该种植方式由于苗期通透性好, 玉米苗主根生长较快, 其主根伸出地面一定高度而不贴近土壤, 因此时支持根还没形成, 这样遇大风苗期主根容易被刮断, 造成死苗、伤苗。在阴雨天气较少的10月25日以后播种的最好选择低垄种植, 因为低垄的优点要多于高垄:第一, 低垄种植的比高垄种植的种的要快些;第二, 低垄种植的玉米苗比高垄种植的玉米苗吃肥要好些;第三, 低垄种植的玉米根比高垄种植的玉米根扎的深些, 前期和后期都不易受旱;第四, 低垄种植的玉米比高垄种植的玉米苗期和后期都要抗倒些, 也不易被刮折断;第五, 低垄种植的玉米由于后面追肥时中耕培土, 而高垄的只中耕没有培土, 从而比高垄田块更抗倒且杂草要少些。

3.3 病虫鼠及杂草等的防治

播种前需将5%特丁磷颗粒剂随同复合肥一同撒施地中, 用于防止蛴螬等地下害虫。播种完成后及成熟收获前均需在田间地头投放用鼠药拌制的稻谷, 每隔4~5 m放置一堆, 用于防治田鼠, 保证苗情, 防啃食种子。

因海南牛多, 特别是离村落较近的田块, 猪、鸡等畜禽较多, 播种完成后还需做好田块四周的护栏防护工作, 防止畜禽危害。另外, 播种完成后还需及时喷洒芽前除草剂, 用于防治杂草。

根据病虫发生轻重情况, 全生育期适时用药喷雾一二次, 也可于大喇叭口期用呋喃丹丢芯, 用于防治害虫。

3.4 田间管理

出苗后5~7天需进行间苗, 再过3~5天进行定苗。一般在海南可适当密植, 稳定材料亩留苗5 000株左右, 早代材料可亩留苗8 000~10 000株, 以增加选择压力。

一般在播种后20~24天进行中耕开沟追肥, 同时清除覆盖杂草, 个别杂草较严重的地块需人工除草一二次。根据地力情况, 一般亩追施细颗粒尿素25~30 kg。

整个生育期一般需灌水5~7次, 根据田块保水性能的好坏, 一般需隔13~17天灌水一次。由于海南农户地多工多, 有拖拉的习惯, 所以应根据农户拖拉程度一般应提前二三天通知农户进行灌水。

在玉米生育后期, 应加强育种田的看护工作, 防止小孩偷食及其他育种单位或个人偷盗。可以采用以下做法: (1) 用石灰拌强刺激味的农药涂抹于玉米穗子上; (2) 田间四周分别挂上育种田块内及玉米芯内均涂注有剧毒鼠药的警示牌; (3) 成熟前的关键半月搭棚安排专人不间断地进行巡视; (4) 如果偷盗严重可适时提前收获。

3.5 收获、晾晒及脱粒

生物技术在玉米育种上的应用 第11篇

关键词:玉米;生物技术;育种;转基因

中图分类号:S513 文献标识码:A文章编号:1674-0432(2012)-09-0262-2

生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术;生物工程则是生物技术的统称,简单的说,生物工程就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。从属于生物工程的基因工程则将不同生物的基因在体外剪切组合,并和载体(质粒、噬菌体、病毒)的DNA连接,然后转入微生物或细胞内,进行克隆,并使转入的基因在细胞或微生物内表达,产生所需要的蛋白质。在农业上,可以通过生物技术与传统育种手段相结合的方式,培育所需品种,或通过基因工程方法,对玉米品种进行遗传改良,从而获得所需形状。

转基因育种:转基因育种是在分子水平上进行基因操作, 可突破物种间的遗传障碍、跨越物种间的不亲和性。目前基因工程已形成了成熟的实验流程, 且新方法、新技术不断涌现。

1 转基因育种的国内外研究进展

孟山都公司利用分子标记定位了12个影响玉米子粒含水量的QTL, 基于标记辅助选择使玉米自交系和杂交种子粒的含水量分别下降了3.9%和2.5%。根据孟山都公司的报道, 利用500个分子标记进行回交选择,BC1可以回复到90%;BC2可以回复到98%;BC3可达到99.5%。利用分子标记进行两代的轮回选择, 产量比常规育种方法增加862kg/hm2。华中农业大学利用分子标记辅助选择将质量性状基因 RF3成功地转育到不同遗传背景的玉米自交系中。孟山都为中区玉米种子市场的更大份额, 每天处理的用于玉米育种的单个分子标记数据达到20万个,分子标记的类型也逐步由 SSR标记转向选择效率更高的SNP标记。该公司已经能够利用分子标记在早代直接对玉米的抗倒性, 抗叶斑病等性状进行选择。近年来, 孟山都公司借助与分子育种的技术优势, 在美国玉米种子的市场份额以每年1%~2%的速度增加,对竞争对手产生了巨大的压力。在“十五”863计划的支持下,我国的科研单位也开始分子育种的研究。中国农业大学和中国农业科学院利用SSR分子标记分析了我国优良玉米自交系的遗传变异,对其进行了杂种优势群的划分, 为更有效地利用我国现有的种质资源, 进一步提高玉米杂种优势水平提供了有价值的信息。四川农业大学利用抗玉米纹枯病QTL紧密相连锁的分子标记, 对抗性分子标记辅助选择, 获得多个高抗玉米纹枯病自交系。从整体上讲, 我国玉米分子育种才刚刚起步, 集中国内优势单位, 深入开展我国玉米的分子育种工作, 对保持我国玉米育种在国际上的先进水平、与国际跨国种子公司的竞争具有重要意义。

2 转基因技术存在的问题

伴随着转基因玉米产业化进程的不断推进,转基因技术在玉米育种中将发挥出越来越重要的作用,以基因工程为核心的分子育种的前景显而易见地显示出来。在转基因玉米研究与产业化过程中,需要培养大批有操作能力的技术人员,并引进相关的仪器设备,所以所需资金庞大,是限制我国发展转基因技术的原因之一;而转基因食品的安全性具有争议,许多人不愿购买转基因产品,也在一定程度上打击了研究人员的工作积极性;再次,不是所有的转基因植株都是目的植株,还得需要多种程序的进一步鉴定,才能确定它的价值同时还有基因沉默现象,即新插入的基因常常是关闭的;目前许多科学家正在研究植物基因开关原理,并试图对这一过程进行操作。关于表达量低的问题,可以对基因进行修饰,使用强启动子、增强子、内含子等,现已取得了比较好的效果。基因的表达需要特定的内环境,包括插入的位点、拷贝数等,目前来说这些都还不精确,所以最有效的方法就是加大转化群体进行选择淘汰。如果只限于特定的几个基因型,再好的基因也将很难应用于实际生产,这也将成为转基因育种无法逾越的障碍。基于现在还没有很好的办法解决这一难题,所以应该考虑 DNA 转入时不同方法交叉使用。

3 玉米转基因育种的应用前景

通过对玉米辅助育种技术的说明,不难发现辅助育种技术的发展前景巨大,不过只有通过不间断的研究实验,并利用国外研究成果,结合我国实际情况,充分发掘我国特有玉米种质资源中的优良基因,把辅助技术同常规玉米育种的实践相结合,将实验结果转化为知识产权并尽快地应用到育种实践中,为我国玉米育种事业做出贡献。

参考文献

[1] 罗菊香,等.公选课"生物工程概"教学探索与实践.安徽农学通报,2011年.

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甜玉米的发展趋势及育种目标 第12篇

一、甜玉米的遗传及类型

甜玉米是受一个或多个隐性主效基因控制的胚乳突变体。按照它们的基因分类, 主要可分为普通甜玉米、超甜玉米和加甜玉米。到目前为止, 已发现至少14个甜玉米胚乳隐性突变基因, 其中, 有8个胚乳突变基因应用于商业化育种。

二、甜玉米的发展趋势

甜玉米具有较高的食用价值、经济价值、营养价值和加工价值。甜玉米含有丰富的蔗糖、葡萄糖、果糖和麦芽糖等;含有丰富的食物纤维及钙、铁、锌、硒等多种微量元素;并含有多种对人类健康有着积极作用的维生素A、B、C、E族以及人体所需的18种氨基酸。随着社会进步和经济发展, 人类对自身的健康日益关注, 甜玉米不仅仅是味道鲜美的食物, 更能成为一种天然的营养保健食品。这将使甜玉米有着巨大的开发潜力, 无论是种植面积、加工生产规模的迅速扩大, 还是消费市场、出口前景的巨大潜力, 都预示着中国的甜玉米事业会很快形成一个遍及全国的新兴产业。

近些年来甜玉米市场发展良好, 甜玉米价格保持在相对较高水平, 农民种植收益大大高于种粮食收益。甜玉米加工附加值高, 经济效益显著, 如美国甜玉米中产生附加值可以达到300%~400%, 转化增值更高。甜玉米由于采摘时间早, 采收后茎叶营养丰富, 可作为畜牧饲养业优质饲料。用甜玉米茎叶饲喂奶牛比喂青草产奶量可提高10%以上。甜玉米产业扩大符合畜牧业发展对优质青饲料的需求以及我国农业产业结构调整的要求, 也有利于我国的甜玉米种植产业向规模化方向发展。适度发展甜玉米是加快发展农村经济的主要手段之一。

三、育种目标

制定育种目标是任何一项育种计划都要首先解决的头等大事, 甜玉米的育种目标更有着和普通玉米不同的特殊性。

1. 品质优良

鉴于甜玉米有“水果之王”“蔬菜之王”的美称, 并具有极高的食用价值和营养价值, 当然其食用品质、营养成分、外观品质最为重要。

(1) 食用品质。要求口感柔软细腻、入口香甜、皮薄无渣、具有芳香味及奶油味等。

(2) 营养价值。含糖量、淀粉含量要达到各类甜玉米的要求;籽粒氨基酸含量要高, 且富含人体所需多种维生素及多种微量元素。

(3) 外观品质。要求鲜穗大小均匀、行要直、穗型好、果穗要大小适中 (不宜太大, 直接生食或蒸煮食用穗行12~16行即可, 整穗加工16~20行) 、结实饱满、无突尖和露肩、要有旗叶 (是区别于其他玉米的标志性状) 、穗轴色尽量要白轴、粒色淡黄或白色 (且色泽一致、有亮度) 。

2. 产量高

和普通玉米育种目标不同, 甜玉米不是把产量列为首位。但甜玉米也应具有较高的产量, 只有达到相应的产量才能确保种植者和经营者的经济收益, 才能减轻消费者的负担。

3. 抗病、虫性强

为了满足分期分批加工和上市, 一般采用分期播种, 容易遭受病的侵染。因此, 必须选育具有抗大斑病、小斑病、丝黑穗病和瘤黑粉病等特性的品种。由于甜玉米籽粒、果穗、植株营养品质好于普通玉米, 更易遭受虫的侵害, 严重影响着农业产品的产量和质量。特别是对鲜食和整穗加工的企业, 玉米果穗的完好性更加重要, 如果果穗上出现虫口, 不仅影响商品价值, 而且影响消费者的心情。其次, 甜玉米的采收远远早于普通玉米, 没有充足的时间分解残留农药, 需要严格控制化学方法的使用, 因此, 借助育种手段提高抗病虫性尤为重要。

4. 熟性好

早熟可使青果穗提前上市, 提高销价, 并可增加年内种植轮次, 提高种植效益, 在育种实践中须加强早熟品种的选育工作。另外也应有目的的选育一些中、晚熟品种, 做到早、中、晚不同熟期品种搭配, 延长青果穗市场供应时间。

四、育种中存在的问题

1. 种质资源匮乏、品质欠佳

目前我国甜玉米的种质资源主要来自美国、日本, 小部分来自泰国和我国台湾等地。由于遗传基础较为狭窄, 生态类型较为单一, 致使国内甜玉米种质资源比较匮乏。

2. 种质资源重复利用

目前生产上利用的品种多、杂、乱, 表现在品种血缘来源不清, 同种异名, 近亲配种现象严重, 影响了甜玉米的可持续性发展, 种质资源重复运用, 影响育种家的育种进程。

3. 盲目选育甜玉米自交系

生产上推广的国内甜玉米新品种或组合一般表现为皮厚、渣多、口感差。原因是盲目选育甜玉米自交系, 对选育材料的血缘和形状不够了解, 选育过程中只注重产量, 不注重品质。

4. 超甜玉米基因研究和利用尚浅

在超甜玉米育种中, 现有组合或品种的基因型绝大多数是sh2基因, 而对于sh1, sh4以及bt1, bt2基因的研究和利用较少或尚未利用, 外国引进品种虽然克服了以上某些缺点, 但种子价格昂贵、抗逆性差、适应性不好。

五、意见和对策

1. 加强地方品种资源征集、保存和研究。

2. 加强地方品种不同生态区的引种试验。

3. 加强对国外新品种的引用, 改善其抗逆性差、适应性不广的特点。

4. 按市场需求, 选育皮薄、粒大、轴细、品质优、外观好的品种, 专用于甜玉米加工和保鲜。

5. 大量引进不同类型特点的种质资源, 建立遗传基础多样、农艺形状优良的复合群体, 在改良群体的基础上, 选育甜玉米自交系。

参考文献

[1]杨华等.鲜食与爆裂玉米育种和栽培.

[2]薛林等.鲜食糯玉米育种目标和方法.北京农业, 2007年12月中旬刊.

[3]戴惠学等.甜玉米的育种目标和育种方法探讨.长江蔬菜, 2007.11.

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