第一篇:2010淺析黑龍江省玉米育種現(xiàn)狀及發(fā)展建議
淺析黑龍江省玉米育種現(xiàn)狀及發(fā)展建議
玉米是我省主要的糧食作物,也是重要的飼料和工業(yè)原料,近幾年來(lái),黑龍江省省委省政府特別重視玉米生產(chǎn),加之玉米比較效益高于大豆等作物,玉米種植面積持續(xù)增加,從2004年3213萬(wàn)畝,發(fā)展至2009年7000余萬(wàn)畝,2009年玉米已超過(guò)大豆成為全省第一大糧豆作物,是全國(guó)第一大玉米產(chǎn)地,可見(jiàn)玉米在我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。目前,我省玉米生產(chǎn)應(yīng)用的品種多而亂,缺乏突破性的品種,給我省玉米生產(chǎn)帶來(lái)了不利影響,本文針對(duì)我省玉米育種現(xiàn)狀及育種行業(yè)的優(yōu)勢(shì)和當(dāng)前的育種任務(wù)提出一些看法,僅供商榷。
一、我省與國(guó)外玉米育種現(xiàn)狀比較
我省玉米育種水平與國(guó)外相比有較大差距,而且這種差距呈繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、育種技術(shù)與基礎(chǔ)層面
(1)新品種選育技術(shù)滯后,條件設(shè)施不配套
我省玉米雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)比較先進(jìn),但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,支撐種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力還有較大差距。在發(fā)達(dá)國(guó)家,數(shù)量遺傳學(xué)原理和現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)、分子標(biāo)記輔助育種、品種基因型與環(huán)境互作及氣候環(huán)境分類、雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)、雙單倍體育種、轉(zhuǎn)基因育種等方面都已經(jīng)在跨國(guó)種子企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。我省在這些技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)較封閉,缺乏合作與交流,育種的數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)薄弱,尚未建立規(guī)模化轉(zhuǎn)基因操作技術(shù)平臺(tái),分子標(biāo)記輔助育種研究進(jìn)展緩慢。現(xiàn)有設(shè)施和科技項(xiàng)目投入分散,低水平重復(fù)較多、未能形成引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代育種技術(shù)平臺(tái);布局有待優(yōu)化,裝備水平急需提升,應(yīng)建設(shè)玉米分子育種技術(shù)平臺(tái),加強(qiáng)以玉米基因工程技術(shù)和分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)為核心的玉米分子育種的研究。
(2)種質(zhì)資源研究滯后、共享率低
種質(zhì)資源是育種的基礎(chǔ)。發(fā)達(dá)國(guó)家擁有龐大的公益性研究機(jī)構(gòu)從事大規(guī)模、程序化、數(shù)據(jù)化、永久性的種質(zhì)改良、創(chuàng)新和利用平臺(tái),支撐種子企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)。企業(yè)在重視種質(zhì)資源收集、改良與創(chuàng)新的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)內(nèi)部全球各試驗(yàn)站之間即時(shí)交流和共享。
我省從事玉米種質(zhì)資源基礎(chǔ)研究的單位很少,育種家在種質(zhì)資源改良、創(chuàng)新和利用方面比較重視玉米的抗病性和豐產(chǎn)性,忽視抗逆性的深入研究。育種科研單位很多,包括企業(yè)在內(nèi),我省玉米育種者的數(shù)量不少,互相重復(fù)且高度分散,研究水平低,同一單位各課題組之間都難以實(shí)現(xiàn)資源交流和共享,在整體上降低了育種效率,形成不了核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前我省保存的種質(zhì)資源利用率不足5%,并缺乏有效、深入和規(guī)范的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。缺乏前育種研究,對(duì)育種研究的支撐作用很微弱。
(3)育種體系及方法差異、限制規(guī)模發(fā)展
在育種目標(biāo)方面,國(guó)外的優(yōu)良品種除具有常規(guī)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、抗逆特性外,還具備種子耐加工損傷,栽培管理簡(jiǎn)約、適宜高速精量機(jī)械播種、機(jī)械去雄和產(chǎn)品適宜機(jī)械收獲的優(yōu)點(diǎn)。跨國(guó)企業(yè)的育種家以配合力和產(chǎn)量測(cè)試數(shù)據(jù)為主要依據(jù)選育自交系和雜交種。該方法是建立在長(zhǎng)期多點(diǎn)、大規(guī)模測(cè)試和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)上,具有高效率和持續(xù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。先鋒公司在全世界設(shè)立1000
多個(gè)測(cè)試基地,每年測(cè)試上百萬(wàn)組合。不同氣候和土壤類型條件下所有數(shù)據(jù)采集、分析均通過(guò)機(jī)械和電子設(shè)備程序化作業(yè)完成。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析和多輪淘汰,篩選出優(yōu)秀的雜交組合進(jìn)入商業(yè)推廣。每個(gè)雜交種在商業(yè)化之前至少在150多個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)和200多個(gè)農(nóng)民地塊進(jìn)行測(cè)試。程序化和標(biāo)準(zhǔn)化是規(guī)模化商業(yè)育種的管理基礎(chǔ)。
我省育種家多采用以表型鑒定為主的經(jīng)驗(yàn)育種法培育自交系。首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)目標(biāo)性狀做出預(yù)期,在田間根據(jù)預(yù)期進(jìn)行人工選擇,具有一定的偶然性和較多的不確定性。過(guò)分依賴育種家的經(jīng)驗(yàn)限制了育種規(guī)模的擴(kuò)大。由于科研單位育種規(guī)模小、設(shè)施條件不足和缺少經(jīng)費(fèi)等限制,多數(shù)只在育種本部設(shè)點(diǎn)測(cè)試,少數(shù)較大的單位也僅設(shè)3~5個(gè)測(cè)試點(diǎn),每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)土地規(guī)模小且管理粗放。
2.體制機(jī)制層面
從現(xiàn)代種子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程看,早期都是公益性機(jī)構(gòu)進(jìn)行新品種選育,逐步過(guò)渡到企業(yè)的商業(yè)育種為主,在這個(gè)過(guò)程中公益性機(jī)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)型到基礎(chǔ)研究、種質(zhì)改良創(chuàng)新研究和公益性技術(shù)研發(fā)為主,同時(shí)負(fù)責(zé)種子市場(chǎng)的監(jiān)管。如種子認(rèn)證、質(zhì)量監(jiān)管、新品種登記、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)以及相關(guān)的新理論新方法研究。我省還不能馬上就轉(zhuǎn)到企業(yè)育種為主,因此有必要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)制,理順科研與企業(yè)的關(guān)系,否則像種子工程、新品種產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等投入到企業(yè)的經(jīng)費(fèi)就會(huì)轉(zhuǎn)化為企業(yè)利潤(rùn),使國(guó)有資產(chǎn)流失,達(dá)不到改革的目的。今后,提高我省種子產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力,要?jiǎng)?chuàng)造一種能夠促進(jìn)我省企業(yè)健康發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境和制度環(huán)境,這比增加投入更重要。
(1)組織管理方式的障礙影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展
發(fā)達(dá)國(guó)家主要在企業(yè)進(jìn)行玉米育種研發(fā),以市場(chǎng)和產(chǎn)品為導(dǎo)向配以大量投入支撐,使他們能夠更快速、更充分地運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律和現(xiàn)代生物學(xué)的研究成果,建立和推行機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的大規(guī)模育種程序,形成流水線式的管理機(jī)制,崗位和人員分工細(xì)致,育種環(huán)節(jié)高度專業(yè)化,育種效率和水平得到顯著提高。
農(nóng)業(yè)科研院所和大專院校一直是我省玉米育種的主體,企業(yè)育種剛剛起步。兩種體制之間的“壁壘”造成“產(chǎn)學(xué)研、育繁推”脫節(jié),嚴(yán)重阻礙了現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展。目前,我省絕大多數(shù)育種單位沒(méi)有建立起以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向的大規(guī)模系統(tǒng)化的研發(fā)鏈條。中國(guó)科技人員對(duì)育種和種業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)越來(lái)越全能化而不是專業(yè)化,每個(gè)環(huán)節(jié)的水平都不高,嚴(yán)重分散精力,限制了育種規(guī)模、效率和水平。在這種條件下產(chǎn)生的科技成果帶有一定的盲目性和偶然性,顯然不適應(yīng)商業(yè)育種的技術(shù)需要。
(2)投入少、基礎(chǔ)支撐條件差
大型跨國(guó)種業(yè)有專業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)管理人員,研制各種實(shí)用先進(jìn)的育種試驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析軟件和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),確保程序化和標(biāo)準(zhǔn)化,育種效率高。先鋒公司每年投入大約4億美元經(jīng)費(fèi)用于玉米育種研發(fā),而孟山都每年的研發(fā)投入近8億美元。這些公司都形成了育種研發(fā)生產(chǎn)和推廣-銷售-服務(wù)-下游產(chǎn)業(yè)的完整的產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈條。
過(guò)去二十多年,在科技體制改革中沒(méi)有解決好科研與產(chǎn)業(yè)兩張皮的矛盾,反而強(qiáng)化了玉米育種研發(fā)與種子產(chǎn)業(yè)互相割裂的狀態(tài),科研單位與企業(yè)形成市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)性關(guān)系。國(guó)家育種研發(fā)經(jīng)費(fèi)有限而又僧多粥少。種業(yè)尚未形成強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,現(xiàn)行科研雙軌制抑制了企業(yè)對(duì)育種研發(fā)的投入,只能過(guò)分依賴從科研單位購(gòu)買品種使用權(quán),造成產(chǎn)品研發(fā)能力不強(qiáng)。我省育種家多數(shù)以經(jīng)驗(yàn)育種為主,基本上沒(méi)有也不善于使用育種專業(yè)分析軟件,研發(fā)效率低。科研單位的育種成效隨著人員的變動(dòng)、新老更替而波動(dòng),持續(xù)性、穩(wěn)定性和創(chuàng)新能力都比較差。
(3)育種人員待遇低、人才流失嚴(yán)重
我省科研單位和企業(yè)的育種人員薪資水平低,對(duì)高學(xué)歷的青年科技人員缺少競(jìng)爭(zhēng)力和吸引力。近年,隨著國(guó)外種業(yè)強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)并建立研發(fā)機(jī)構(gòu),外企以優(yōu)厚待遇,招聘我國(guó)高學(xué)歷的玉米育種專業(yè)人員,加速了我國(guó)育種技術(shù)人才的流失,威脅巨大、后果嚴(yán)重。
二、玉米育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
我省與國(guó)外育種水平的差距除在技術(shù)層面以外,體制和機(jī)制亦起了較大的束縛作用,因此提出以下建議:
1.加大國(guó)家公益性研發(fā)投入,建立開(kāi)放的種質(zhì)資源研發(fā)共享體系
重點(diǎn)支持玉米種質(zhì)改良、創(chuàng)新、育種新技術(shù)、新方法如分子標(biāo)記輔助育種、雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)、雙單倍體育種、轉(zhuǎn)基因育種方面的深入研究與應(yīng)用;建立高通量的分子標(biāo)記技術(shù)平臺(tái),轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺(tái),雙單倍體育種技術(shù)平臺(tái),生物信息技術(shù)平臺(tái);發(fā)揮國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在種業(yè)發(fā)展中的技術(shù)引領(lǐng)和支撐作用,重點(diǎn)收集、改良與創(chuàng)新玉米種質(zhì)資源并在全國(guó)范圍內(nèi)分區(qū)域發(fā)放,建立國(guó)家種質(zhì)資源共享體系,以新機(jī)制帶動(dòng)全國(guó)骨干研發(fā)力量和重點(diǎn)企業(yè)形成上中下游各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)緊密合作,形成育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的流水線。
2.創(chuàng)新機(jī)制、鼓勵(lì)科研單位與企業(yè)嫁接,逐步完成商業(yè)育種與公益單位的剝離
制定優(yōu)惠政策和投入資金,優(yōu)先支持重點(diǎn)企業(yè)與農(nóng)業(yè)科研院所、高校“嫁接”。依靠重點(diǎn)企業(yè)營(yíng)銷管理及資金優(yōu)勢(shì)所創(chuàng)造的利潤(rùn)支持科研單位利用豐富的育種資源、先進(jìn)技術(shù)、高級(jí)人才和優(yōu)良品種促進(jìn)商業(yè)化過(guò)程;引導(dǎo)育種家探索pipeline式育種管理模式與機(jī)制;逐步完成商業(yè)育種與公益單位的剝離,在政策調(diào)整理順后,使事業(yè)單位的商業(yè)育種人、財(cái)、物順利進(jìn)入種子企業(yè)。國(guó)家機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)種子生產(chǎn)加工技術(shù)研究,支持種業(yè)技術(shù)的升級(jí)換代。深入研究和普及種子質(zhì)量控制技術(shù)。
3.立足種業(yè)、重點(diǎn)打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型種業(yè)
以重點(diǎn)企業(yè)為主體探索程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化的商業(yè)育種模式。國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)章制度要有利于大型企業(yè)發(fā)展,有利于建立長(zhǎng)期多點(diǎn)、大規(guī)模數(shù)據(jù)測(cè)定、全程機(jī)械化和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的商業(yè)育種技術(shù)的發(fā)展;支持種子生產(chǎn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和信息化建設(shè)以及制種技術(shù)的提高。構(gòu)建從種質(zhì)創(chuàng)新、品種研發(fā)、良種繁殖加工、推廣營(yíng)銷、售后服務(wù)一體化的種業(yè)科技創(chuàng)新體系,打造中國(guó)大型種業(yè),參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
4.制定長(zhǎng)期穩(wěn)定的玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)惠政策
積極協(xié)調(diào)有關(guān)部門,對(duì)玉米育種產(chǎn)業(yè)實(shí)行減免稅收和低稅政策。新創(chuàng)辦的育種企業(yè)自獲利年度起,享受企業(yè)所得稅“兩免三減”的優(yōu)惠政策;種業(yè)所得稅優(yōu)惠,并對(duì)所征收的增值稅給予一定比例返還,用于企業(yè)研發(fā)和擴(kuò)大再生產(chǎn);除國(guó)家規(guī)定外,建議種業(yè)進(jìn)口所需自用設(shè)備免征關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅;對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展特需人才、土地等,實(shí)施優(yōu)惠政策。
5.加強(qiáng)玉米育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)建設(shè)
強(qiáng)化植物新品種保護(hù),加大對(duì)企業(yè)自主創(chuàng)新品種的保護(hù)、審定和推介力度;強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)審查測(cè)試和行政執(zhí)法的技術(shù)研發(fā),完善種業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易,建立種業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息平臺(tái)和共享機(jī)制;改進(jìn)玉米品種區(qū)域試驗(yàn)技術(shù),加強(qiáng)種子檢測(cè)體系和執(zhí)法能力建設(shè);改革現(xiàn)有的品種審定制度和標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)對(duì)品種審定后的市場(chǎng)監(jiān)管;提高企業(yè)和種子的市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、引導(dǎo)種業(yè)按照市場(chǎng)規(guī)律加快兼并和重組,提升企業(yè)實(shí)力。
6.改革和完善品種審定制度:
品種審定制度的改革要達(dá)到品種多樣化的目的,要尊重品種基因型與環(huán)境互作的事實(shí);品種的多樣化區(qū)域化即可使品種布局合理,又可降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。品種數(shù)目的增多,還可以淡化公益性科研機(jī)構(gòu)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性育種的追求,同時(shí)增加企業(yè)的選擇余地和發(fā)展空間。
三、我省玉米育種產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段的主要任務(wù)
通過(guò)這一階段的繼續(xù)教育學(xué)習(xí)我體會(huì)到目前我省的玉米育種道路雖然存在很多困難,我覺(jué)得現(xiàn)階段我們要做的首要任務(wù)主要有以下幾點(diǎn):
1.早熟、耐密、抗逆、優(yōu)良玉米自交系的創(chuàng)新和改良
根據(jù)當(dāng)前糧食生產(chǎn)對(duì)玉米優(yōu)良新品種的需求,特別是東北地區(qū)早熟區(qū)域玉米生產(chǎn)對(duì)具有耐密、耐低溫、抗旱等優(yōu)良特性玉米種質(zhì)的需要,開(kāi)展玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新和利用技術(shù)與方法的研究,為玉米新品種選育提供優(yōu)良的育種材料。
2.現(xiàn)代化玉米育種數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)
完善玉米育種試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),建立田間耕作與管理全程機(jī)械化、育種材料鑒評(píng)數(shù)字化、數(shù)據(jù)處理微機(jī)化現(xiàn)代化的玉米育種平臺(tái)。
3.玉米分子育種技術(shù)平臺(tái)建設(shè)
加強(qiáng)以玉米基因工程技術(shù)和分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)為核心的玉米分子育種的研究,挖掘玉米種質(zhì)材料的優(yōu)良基因。通過(guò)玉米基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)玉米近緣或外援基因的導(dǎo)入,突破常規(guī)育種難以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)源雜交,創(chuàng)造玉米種質(zhì)新資源;利用分子標(biāo)記輔助玉米育種技術(shù),對(duì)一些田間鑒定周期長(zhǎng)、接種和誘導(dǎo)工作量大的性狀進(jìn)行輔助選擇,提高選擇效率和選擇的可靠性。
4.耐密生理與高效栽培技術(shù)的研究
開(kāi)展玉米高密度條件下群體結(jié)構(gòu)和光合作用機(jī)理的研究。為玉米耐密育種和栽培提供理論與技術(shù)支持,滿足生產(chǎn)對(duì)高耐密性品種的需求。
5.加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外玉米育種資源的信息交流
凝聚和培養(yǎng)玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新人才,加強(qiáng)玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)的國(guó)際交流與和合作。
第二篇:淺談?dòng)衩子N
淺談?dòng)衩子N
玉米最主要的特征是天然異花傳粉,天然授粉群體的田間組成處于高度的異質(zhì)狀態(tài),個(gè)體的基因型處于高度的雜合狀態(tài),這決定了在玉米天然授粉的群體中,株間表現(xiàn)型比較意義不大,必須通過(guò)一定的基因型選擇過(guò)程才能正確地決定取舍。同時(shí),由于個(gè)體基因型高度雜合,造成表型選擇不可靠,必須對(duì)大量個(gè)體做測(cè)交或后代鑒定,才能確認(rèn)表型是否真實(shí)遺傳。由于這些原因,在玉米育種過(guò)程中,一般都要經(jīng)過(guò)多代的選擇比較才能育成新的自交系或品種。
現(xiàn)代玉米育種的主流是雜種優(yōu)勢(shì)育種,基本途徑是先選育純合的親本自交系,再將親本自交系雜交,選育出雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的雜交種。生產(chǎn)上利用的是F1 代的雜種優(yōu)勢(shì)。自交系的選育不但要求本身性狀優(yōu)良,還要求配合力高。這就大大提高了育種的難度,延長(zhǎng)了育種的周期。不僅如此,自交系的性狀同雜交種的性狀雖然有關(guān)系,但仍然有距離,在雜交種水平上還要對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇鑒定,同時(shí)對(duì)主要目標(biāo)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)水平進(jìn)行比較,最終育成優(yōu)良雜交品種[ 1 ]。獲得優(yōu)良的玉米自交系是實(shí)現(xiàn)玉米優(yōu)良雜交品種的基礎(chǔ),生態(tài)環(huán)境的多元化差異、遺傳基因的多樣性、基因的不同變異方式以及與環(huán)境的互作是玉米育種的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。優(yōu)良親本自交系的標(biāo)準(zhǔn)
1.1 配合力高
一般配合力高(親本與雜交種的配合力高);特殊配合力高(親本與親本間的配合力高)。
1.2 農(nóng)藝性狀優(yōu)良
株型好(現(xiàn)選緊湊、半緊湊)生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、根系發(fā)達(dá),莖稈挺立,果穗不露尖,現(xiàn)選大穗型及耐密株型,生育期適中,吐絲散粉協(xié)調(diào)。
1.3 適應(yīng)性強(qiáng)
對(duì)紋枯、穗腐、大斑、小斑、青枯、絲黑穗、轎花葉等病具有較強(qiáng)的抗性。現(xiàn)還提出了抗耐瘠、耐寒、耐旱、耐密植、肥料的高效利用等自交系的選育。
1.4 親緣關(guān)系較遠(yuǎn)
有利于產(chǎn)生強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。
1.5 降低生產(chǎn)成本
低成本是種子進(jìn)入商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要條件,是育種工作的成功表現(xiàn),這就要求母本材料自身產(chǎn)量高,一般要求在7500kg/hm2以上,這樣才能達(dá)到降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的[2]。選育自交系的方法
選育自交系就是對(duì)某些符合育種目標(biāo)要求的種質(zhì)材料個(gè)體連續(xù)自交和選擇,最終獲得優(yōu)良純系, 再經(jīng)過(guò)配合力的測(cè)定育成優(yōu)良自交系。一般把自交系選育的方法分為常規(guī)選育法和其他選育法 以常規(guī)選育法為荃礎(chǔ)的玉米育種技術(shù)又稱為常規(guī)育種 以其他選育法為基礎(chǔ)的育種技術(shù)可有多種, 例如, 以單倍體選系法為基礎(chǔ)的單倍體育種, 以物理化學(xué)誘變?yōu)榛A(chǔ)的輻射和誘變育種, 以生物技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因育種和分子標(biāo)記輔助育種等等。玉米自交系選育的策略
2.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)材料的研究
積極搜集、整理基礎(chǔ)材料,加以研究改良與創(chuàng)新,是解決種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄的根本所在。基礎(chǔ)材料的選擇起點(diǎn)要高、要新。目前遼寧省應(yīng)用的骨干系很多,如沈137、鐵C8605、丹9046、丹598、丹340 等等,一般配合力都比較高,遺傳也是相對(duì)穩(wěn)定的,這些骨干系相互改良都會(huì)收到良好的效果。同時(shí)要對(duì)老優(yōu)良系譜再選擇,如沈5003、鐵7922、掖478、掖8112、Mo17 等自交系,他們都含有豐富的優(yōu)良基因,一般配合力都很好。
2.2 采用復(fù)合雜交創(chuàng)造新種質(zhì)
選擇幾個(gè)骨干系,采用復(fù)合雜交的方法組建群體,克服回交轉(zhuǎn)育等方法選系遺傳基礎(chǔ)狹窄這一弊端,同時(shí)又減少用輪回選擇方法改良玉米群體的工作量,提高了選育速度和選擇效果,豐富了遺傳基礎(chǔ),收到了事半功倍的效果。在組建新的群體時(shí),取材要有較多的優(yōu)良基因頻率和較少的不良基因,特別是目標(biāo)性狀要突出,要有特異性,使基因充分重組,創(chuàng)造新的變異。
2.3 配合力的早代測(cè)定
要以自身繁殖產(chǎn)量高、優(yōu)質(zhì)、多抗、耐密和綜合性狀優(yōu)良為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自交系選育。在選育過(guò)程中要加大選擇壓力,密植或人工抗病接種。但是最重要看配合力,選擇高配合力的材料為基礎(chǔ)材料,后代出現(xiàn)高配合力的頻率加大,選擇果穗、籽粒、行粒數(shù)和穗粒數(shù)等產(chǎn)量性狀越大越好,越多越好。一般配合力是基因的累加作用,即加性效應(yīng),是可以穩(wěn)定遺傳的,配合力應(yīng)早代測(cè)定,一般選在S4 代自交系基本穩(wěn)定為宜,一般選3-4 個(gè)了解特征特性的骨干系作為測(cè)驗(yàn)種,例如用丹340、瓦138、丹598 等父本系來(lái)測(cè)定母本系的一般配合力,測(cè)定一般配合力后,用其它的父本系進(jìn)行輪配,測(cè)定特殊配合力,這樣測(cè)選結(jié)合,有的放矢,加快了自交系選育。
2.4 采用先進(jìn)的育種技術(shù)
分子標(biāo)記和基因工程是分子生物學(xué)技術(shù)在常規(guī)育種中的應(yīng)用。通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇,無(wú)論對(duì)主效基因還是整個(gè)基因工程選擇,都會(huì)事半功倍。目前,抗病育種與抗蟲(chóng)育種已經(jīng)大量開(kāi)展,通過(guò)回交改良的辦法,將抗病、抗蟲(chóng)基因?qū)雰?yōu)良自交系上,取得了一定的成績(jī)。不斷學(xué)習(xí)并運(yùn)用先進(jìn)育種技術(shù),提高自
身選育水平,是適應(yīng)越來(lái)越高生產(chǎn)水平的必要條件。玉米育種手段的創(chuàng)新與運(yùn)用,將成為選育突破性優(yōu)良自交系和雜交種的有效途徑之一。
2.5 采用1 加2 選系法(即一個(gè)冬季在海南加兩個(gè)世代)
春季在本地種一個(gè)世代,冬季在海南連續(xù)加兩個(gè)世代是玉米自交系的一種快速穩(wěn)定有效的選育方法。這種方法縮短了選系年限,加速了對(duì)新優(yōu)種質(zhì)的改良利用, 提高了育種效率。目前被很多玉米育種者采用。由于此法的穩(wěn)定年限縮短,能加快利用國(guó)內(nèi)外最新、最優(yōu)種質(zhì)資源或雜交模式,使選出材料配出的新組合屬于市場(chǎng)上最新雜優(yōu)組合模式,增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)力。可充分利用有效育種時(shí)間,節(jié)省育種經(jīng)費(fèi),節(jié)省人力、物力,與常規(guī)南繁工作時(shí)間上無(wú)沖突,不妨礙常規(guī)南繁活動(dòng),增強(qiáng)南繁工作的效率和保證系數(shù)。海南二季主要應(yīng)放在基礎(chǔ)材料重組、自交和S1、S2、S3幾個(gè)世代材料的選擇上,S4 代盡量放到本地和海南一季播種及測(cè)交。在加快選育新材料時(shí),同步加快組合鑒定試驗(yàn)的步伐,選材與試驗(yàn)同步進(jìn)行是加快育種速度的必不可少的配套措施[3]。
3.選育自交系的方法。
(1)常規(guī)選育法。這種選育方法就是在一個(gè)分離的原始群體中選擇個(gè)體自交系,經(jīng)若干世代按目測(cè)自交選擇之后,進(jìn)行配合力的測(cè)定,最終選出優(yōu)良的自交系。常規(guī)選系法的問(wèn)題是早期入選的規(guī)模很難界定。目前,有的育種者在早期世代不分穗行種植,而是將入選的果穗的等量混合種植,到晚代才嚴(yán)格選擇單株種成穗行,進(jìn)行配合力測(cè)定。這種方法有效地增加了入選基因型的數(shù)目,同時(shí)增加了對(duì)單株的選擇壓力,可能對(duì)提高抗性和獲得目標(biāo)基因型有幫助。在育種規(guī)模不大的情況下,常規(guī)選育法,更多地依靠育種者的經(jīng)驗(yàn)。
(2)單倍體選系法。其基本原理是利用自然或人工的誘發(fā)、培育的單倍體植株經(jīng)過(guò)人工的染色體加倍或自然加倍獲得純合的二倍體,然后再?gòu)闹羞x育優(yōu)良的單株,成為自交系。單倍體育種一般只需兩年就能獲得純合的自交系,比常規(guī)方法縮短了育種的周期,對(duì)育種家有很大的吸引力。不過(guò),單倍體選育省略了大田選擇的步驟,對(duì)諸如抗性等性狀通常還要進(jìn)行加倍的選擇[4]。
(3)輻射與化學(xué)誘變選系法。輻射誘變選系法是利用放射性同位素產(chǎn)生的輻射能量甚至宇宙射線誘發(fā)染色體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異或等位基因突變,根據(jù)表型變異選擇有用的個(gè)體育成自交系。此種方法的誘變機(jī)理主要以損傷恢復(fù),在恢復(fù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有利的變異,因而在選擇原始材料上要兼顧遺傳基礎(chǔ)豐富和抗損傷能力強(qiáng),在選系過(guò)程中要注意淘汰各種畸形株和不利變異,選擇突變性狀明顯的健康的植株。這種方法近年來(lái)被有些人移植為航天育種或太空育種。
(4)分子選系法。所謂分子選系法是在D N A 水平上開(kāi)展的自交系選育,包括轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法。轉(zhuǎn)基因選系就是借助遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù),將一些其他動(dòng)植物有利的外源基因?qū)胱越幌祷螂s交種內(nèi),育成有外源基因控制性狀的優(yōu)良自交系,這種方法對(duì)于改造玉米基因庫(kù)中不具備的某些目標(biāo)性狀是致關(guān)重要的。分子標(biāo)記輔助選系是首先對(duì)某些優(yōu)良基因確定的緊密連鎖的分子標(biāo)記,然后以這些分子標(biāo)記為間接選擇性狀對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇,最后育成優(yōu)良自交系。
(5)自交系的改良。某些自交系在育成后發(fā)現(xiàn)有些必須克服的缺點(diǎn),有些自交系在應(yīng)用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)某些重要的性狀發(fā)生退化,或發(fā)生了新的病害生理小種的侵染,或者不適應(yīng)新的推廣區(qū)域的環(huán)境,這時(shí)解決問(wèn)題的捷徑是對(duì)原有自交系的個(gè)別性狀進(jìn)行改造,育成新的改良系。改良自交系最常用的方法是回交轉(zhuǎn)育法。回交轉(zhuǎn)育法就是以被改良的自交系為輪回親本,以目的基因供體親本為非輪回親本,經(jīng)過(guò)5 代以上的回交改良和1~2 代的自交穩(wěn)定后,就可以育成新的改良自交系。回交效果的好壞同目標(biāo)性狀的遺傳方式有關(guān),一般回交法對(duì)簡(jiǎn)單性狀或單基因控制的性狀以及細(xì)胞質(zhì)遺傳性狀最有效,對(duì)復(fù)雜性狀效果差。回交法在選擇供體親本時(shí)要注意主要的目標(biāo)性狀不要有連鎖累贅,還要注意選擇具有相同雜種優(yōu)勢(shì)取向的優(yōu)良自交系,防止改良了原有的不良性狀又帶來(lái)了新的不良性狀,以及造成配合力下降等問(wèn)題發(fā)生。回交后代也應(yīng)該進(jìn)行配合力測(cè)定,在不同的秭妹系中選擇配合力高的應(yīng)用[5]。雜交種的選育
4.1 雜交種的自交系選育
自交系的選育已經(jīng)為雜交種選育提供了大量資料和信息。在應(yīng)用優(yōu)良自交系選育雜交種之前,需要對(duì)所使用的親本有較詳細(xì)的了解,并遵照某些原則在親本間組配。親緣關(guān)系遠(yuǎn),地理差異大,例如采用國(guó)外系×國(guó)內(nèi)系的組配模式已經(jīng)被國(guó)內(nèi)育種家廣泛認(rèn)識(shí);類型有差異,性狀要互補(bǔ),類型間的差異通常反應(yīng)了基因型的差異,性狀互補(bǔ)更加重要,特別是重要的抗性性狀,至少在親本之一中要存在;農(nóng)藝性狀和種子生產(chǎn)性能好,這對(duì)于新雜交種的應(yīng)用極為重要;配合力要高,這是最基本的條件之一,特別是產(chǎn)量性狀的配合力要高。
4.2 雜交種的選育技術(shù)簡(jiǎn)單
單交種的組配除了育種者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選配親本之外,通常采用最多的方法有2 種:一是輪配法,單交組合數(shù)=P(P-1)/2,其中的P 為親本數(shù);二是骨干系法,單交組合數(shù)=M×N,即將自交系分為M、N 2 組。在組間做可能的雜交,其中一組為骨干自交系組成,另一組為新自交系組成。這種方法通常最為有效[6]。
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[ 6 ] 吳濤.玉米育種的選育方法及程序[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息, 2011,(04)
第三篇:玉米育種的基本思路
玉米育種的基本思路—記住五句話
張世煌
最近,網(wǎng)友詢問(wèn)玉米育種的基本思路是哪5句話,還有人問(wèn)循環(huán)育種怎么做,我只好復(fù)述如下,包括歷史經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、理論鋪墊和改造我們的育種技術(shù)。
一、理論誤區(qū)和歷史教訓(xùn)
在中國(guó)現(xiàn)代玉米育種歷程中發(fā)生過(guò)兩個(gè)重要的歷史教訓(xùn):“狗熊掰棒子”(拋棄優(yōu)良種質(zhì),或喜新厭舊)和“走貓步”(技術(shù)錯(cuò)亂)。前者是理論和技術(shù)上缺乏自信心的表現(xiàn),對(duì)于把握大量種質(zhì)資源和遺傳改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一種靈活多變而看似有效的傳統(tǒng)人文精神,但在現(xiàn)代育種技術(shù)面前,卻忽視了數(shù)量遺傳學(xué)原理,表現(xiàn)出明顯的理論幼稚病。這兩個(gè)現(xiàn)象合在一起,便折射出以經(jīng)驗(yàn)為主體的育種技術(shù)特征。其后果便是理論模糊,思路混亂,技術(shù)跟著感覺(jué)走。在做了許多調(diào)研和參加了一些會(huì)議之后,我發(fā)現(xiàn)這就是當(dāng)前很多人對(duì)育種技術(shù)的理解。包括一些專家教授竟也如此。
玉米育種陷入理論誤區(qū),其后果很矛盾,一方面從事育種的人力資源豐富,育成品種數(shù)量非常多,另一方面,生產(chǎn)上缺乏優(yōu)良品種,玉米產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢,甚至在九十年代中期以后進(jìn)入了近50年來(lái)增長(zhǎng)最緩慢的時(shí)期。
比較中國(guó)與美國(guó)玉米生產(chǎn)的差距,不難看出,中國(guó)使用了相當(dāng)于美國(guó)86% 的土地面積和2.3倍的化肥,生產(chǎn)了49%的玉米,產(chǎn)量水平相當(dāng)于美國(guó)的55%。大家都意識(shí)到,只有采取有效的技術(shù)措施,才能止住下滑趨勢(shì),逐漸縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,并全面提高生產(chǎn)水平。
我國(guó)育種者曾經(jīng)面臨生物逆境的巨大壓力,當(dāng)時(shí)很強(qiáng)調(diào)種質(zhì)基礎(chǔ)的重要性,卻忽視了育種技術(shù)的導(dǎo)向性和能動(dòng)性。今天,當(dāng)我們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的時(shí)候,認(rèn)識(shí)到不能沒(méi)有種質(zhì)改良和種質(zhì)創(chuàng)新,但也不能忽視育種技術(shù)的改進(jìn)。今后,要盡快地使玉米育種完成從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的跨越,這取決于我們對(duì)數(shù)量遺傳學(xué)知識(shí)的把握。除了種質(zhì)基礎(chǔ)和育種技術(shù),還需要一點(diǎn)人文智慧。三者結(jié)合才能促進(jìn)玉米育種技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)的轉(zhuǎn)變。
以往的問(wèn)題出在哪里?育種目標(biāo)和育種技術(shù)方面有過(guò)3個(gè)理論誤區(qū):⑴什么是產(chǎn)量?⑵產(chǎn)量與雜種優(yōu)勢(shì)的關(guān)系?⑶如何通過(guò)自交系提高雜交種的產(chǎn)量?第三個(gè)問(wèn)題的另一種解釋(更科學(xué)的詮釋)即一般配合力(GCA)與特殊配合力(SCA)對(duì)雜交種產(chǎn)量的相對(duì)貢獻(xiàn)。這些理論問(wèn)題決定了育種目標(biāo)、基本思路和技術(shù)路線的合理性。
我們首先要明確,產(chǎn)量不是空洞抽象的概念,也不僅僅是試驗(yàn)田里玉米果穗的重量,而是如何排除或抗衡農(nóng)民生產(chǎn)田間限制產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性的那些障礙因素。因此,Duvick把產(chǎn)量解釋為抗逆性,品種必須有一定的抗災(zāi)減災(zāi),首先是耐密植抗倒伏的能力,然后是耐旱、耐低氮和耐低溫或高溫的能力。在一些國(guó)家和地區(qū)還有耐濕和耐漬的能力。抗生物逆境也屬此范疇,但育種家通常并不忽視對(duì)病蟲(chóng)害的抗性。
第二要明確,玉米產(chǎn)量的繼續(xù)增長(zhǎng)與提高雜種優(yōu)勢(shì)無(wú)關(guān)。相反,在過(guò)去八十多年里,美國(guó)的玉米雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度在逐漸下降,即玉米產(chǎn)量的進(jìn)一步增長(zhǎng)不取決于雜種優(yōu)勢(shì)的增長(zhǎng),而取決于非雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳原因,特別是對(duì)生物和非生物逆境的抗性或耐性。這就提示我們,如果在試驗(yàn)田里把育種的注意力放在提高新組合的雜種優(yōu)勢(shì)上,可能會(huì)在生產(chǎn)上降低投入產(chǎn)出效率,使提高產(chǎn)量變得非常困難或者代價(jià)過(guò)高。種子公司也不歡迎這類雜種優(yōu)勢(shì)很強(qiáng)的雜交種。
根據(jù)上面這兩條原理不難得出結(jié)論,提高雜交種產(chǎn)量的主要途徑是不斷提高自交系的GCA,而不是
1靠提高兩親本之間的SCA。Duvick研究表明,雜交種產(chǎn)量的增長(zhǎng)與親本自交系的GCA平行。Hallauer指出,發(fā)展雜交種初期,SCA對(duì)雜交種產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大約在70%,而到了1980年代初期,GCA對(duì)雜交種產(chǎn)量的貢獻(xiàn)上升到80%,SCA只占20%。實(shí)踐證明,不僅產(chǎn)量增長(zhǎng)取決于GCA,抗逆性的提高更取決于GCA及加性遺傳效應(yīng)的積累,因此,我們說(shuō)這個(gè)原理決定了玉米育種的技術(shù)路線和效率。
二、基本策略
根據(jù)上面敘述的這些原理,我們提出了玉米育種要“立足現(xiàn)有種質(zhì)基礎(chǔ),以我為核心,向兩邊推開(kāi),循環(huán)育種和高密度育種”的基本思路。
二十多年以前,我們手里能用的種質(zhì)資源確實(shí)很貧乏,但經(jīng)過(guò)這么多年努力,我們引進(jìn)了世界上許多核心種質(zhì),連美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)的跨國(guó)公司都爭(zhēng)相把許多好的資源送到中國(guó)來(lái),但是我們大多數(shù)育種者卻不會(huì)使用這些種質(zhì)資源。包括許多專家教授也不會(huì)使用這些原始資源和改良種質(zhì),甚至不會(huì)使用美國(guó)公司的專有自交系。其根源在于我們的高等教育中數(shù)量遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)缺失,這就使育種技術(shù)失去了靈魂和主心骨,缺少最基本的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。這些足可以反映出我們需要加強(qiáng)常規(guī)育種技術(shù)的研究和培訓(xùn)。也許有人會(huì)說(shuō)都是科技和學(xué)術(shù)界的浮躁給鬧的,但我們說(shuō)不清也解決不了社會(huì)浮躁,只能討論理論和技術(shù),充其量是我替大家讀書。把注意力放在其他事情上解決不了眼下的創(chuàng)新出路問(wèn)題。“以我為核心”,說(shuō)的是商業(yè)育種要以本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式為核心。這是一個(gè)相對(duì)概念。它不是一個(gè)重大的科學(xué)理論問(wèn)題,而是育種實(shí)踐的結(jié)晶,但在中國(guó),人們對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)模式的理解與哲學(xué)基礎(chǔ)和文化背景有關(guān)。它背后的研究方法是以現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)為基礎(chǔ),但對(duì)技術(shù)的采用卻受人文智慧影響。玉米種質(zhì)資源可以劃分成兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列(alignment),我們概括為A′B,Hallauer則概括為Reid-Tuxpeno ′ 非Reid-非Tuxpeno。這是對(duì)美國(guó)沿用了半個(gè)多世紀(jì)的雜種優(yōu)勢(shì)模式SS(Reid)′ NSS(非Reid)的擴(kuò)展和延伸。后者是一對(duì)經(jīng)典的雜種優(yōu)勢(shì)群(group)。如果有需要,每個(gè)群內(nèi)可以包含若干亞群(cluster)和不斷加入新種質(zhì)(races)。每個(gè)國(guó)家應(yīng)以美國(guó)的雜種優(yōu)勢(shì)模式為基礎(chǔ),建立本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式。兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列的思想有利于種質(zhì)擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新。也就是把全世界的種質(zhì)資源都按照本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式分別推往兩個(gè)方向進(jìn)行管理。
我上面最后兩句話把事情的因果關(guān)系給說(shuō)顛倒了,實(shí)際上,正是由于種質(zhì)擴(kuò)增的實(shí)踐產(chǎn)生了兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列的理論概括。所以,雜種優(yōu)勢(shì)列的想法只有從Hallauer和我的嘴里才說(shuō)得出來(lái)。沒(méi)有這個(gè)實(shí)踐,哪有這個(gè)思想?而一旦產(chǎn)生了這個(gè)思想,自然就更進(jìn)一步促進(jìn)育種實(shí)踐。這樣說(shuō)就符合認(rèn)識(shí)論了。
接下來(lái)根據(jù)雜種優(yōu)勢(shì)模式,把國(guó)內(nèi)外的種質(zhì)都“向兩邊推開(kāi)”,以防止走“貓步”,有效地保持甚至逐漸提高兩群(列)之間的SCA效應(yīng),這有利于強(qiáng)化對(duì)種質(zhì)資源的管理,提高育種效率。這在本質(zhì)上是逐漸擴(kuò)大兩個(gè)群之間的遺傳距離或等位基因的頻率差。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是保持和利用非加性遺傳方差。“循環(huán)育種”,既兩個(gè)群體間的相互輪回選擇或兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列之間的二環(huán)系育種,是一個(gè)基因頻率的累加過(guò)程,即充分利用加性遺傳方差,不斷提高新自交系的GCA效應(yīng),這是玉米雜交種持續(xù)增產(chǎn)的基本原因。在循環(huán)育種過(guò)程里,還要施以高密度等逆境選擇壓力,這是抗逆育種的突破口,對(duì)自交系和雜交種選育具有引導(dǎo)作用,其后果直接指向高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的育種目標(biāo)。
三、美國(guó)經(jīng)驗(yàn)和中國(guó)玉米的“之”字形發(fā)展軌跡
玉米利用雜種優(yōu)勢(shì)80多年,產(chǎn)量潛力不斷提高,ASI(散粉至抽絲間隔天數(shù))持續(xù)減少,葉片持綠性和傾斜角度逐漸增加。先鋒公司研究了七、八十年來(lái)所培育的雜交種,發(fā)現(xiàn)低密度下的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)都沒(méi)有提高,而高密度下的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)卻持續(xù)提高,至今沒(méi)有停止增長(zhǎng)的跡象。
在過(guò)去60年里,中國(guó)玉米品種和雜交種的果穗長(zhǎng)度增長(zhǎng)緩慢,但果穗的直徑和穗行數(shù)明顯增加。這不是高效率提高產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性的又好又快的途徑。另一個(gè)重要特點(diǎn)是單位面積的收獲穗數(shù)增長(zhǎng)得極
為緩慢,每年每畝只增加11個(gè)果穗。出籽率嚴(yán)重下降,特別是1990年代大量使用PB種質(zhì)以后,雜交種的出籽率急劇下降。同時(shí)期,株高、穗位、生育期和禿尖長(zhǎng)度都不正常地急劇增加。這是忽視抗逆性育種的直接后果,反映出我們對(duì)育種目標(biāo)和增產(chǎn)途徑的理解都出現(xiàn)失誤。
在育種目標(biāo)和技術(shù)路線混亂的局面下,是可以搞育種的,就像不按照雜種優(yōu)勢(shì)模式也能搞育種一樣,但在育種技術(shù)體系中每增加一個(gè)不確定因素,隨機(jī)性就增加一倍,導(dǎo)致育種的難度特別巨大,因而效率低下和沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。從生產(chǎn)上來(lái)說(shuō),可持續(xù)地提高產(chǎn)量將變得越來(lái)越困難,以至浪費(fèi)大量資源,也難以全面提高玉米生產(chǎn)的實(shí)際產(chǎn)量和效益。原因就在于我們過(guò)于強(qiáng)調(diào)在低密度下提高品種的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì),卻忽視了應(yīng)該在高密度和其他逆境條件下提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。
今后需要什么?我們需要逆境下的高產(chǎn),逆境下的雜種優(yōu)勢(shì),需要逆境下改善生理學(xué)指標(biāo)。這樣研究產(chǎn)量、雜種優(yōu)勢(shì)和生理學(xué)指標(biāo)才有育種價(jià)值和生產(chǎn)意義。
四、改造我們的育種技術(shù)
玉米育種技術(shù)體系中有很多環(huán)節(jié)需要改造,涉及到一系列理論和技術(shù)。我們以往雖然忽視了對(duì)抗逆性的改良,選育出大量雜交種,但其中那些最優(yōu)秀的品種,基本上是靠提高抗逆性,尤其是抗病性而提高了在逆境下的產(chǎn)量增益。今后,要主動(dòng)采取抗逆育種技術(shù)措施,提高產(chǎn)量和產(chǎn)量增益,而不應(yīng)把注意力放在雜種優(yōu)勢(shì)上,尤其不要在低密度等非逆境條件下研究產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)。針對(duì)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我們提出玉米育種的基本策略,概括成5句話:⑴以現(xiàn)有種質(zhì)為基礎(chǔ)。也就是要提高自信心。⑵以本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式為核心,這是育種技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)。⑶向兩邊推開(kāi)。其作用是控制SCA,利用非加性遺傳方差,防止走“貓步”,提高育種效率。⑷循環(huán)育種。這是充分利用加性遺傳方差提高GCA的有效途徑。對(duì)種質(zhì)資源要做到喜新不厭舊。這是可持續(xù)地提高產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量穩(wěn)定性的技術(shù)基礎(chǔ)。⑸高密度篩選是抗逆育種的第一個(gè)突破口,它的原理是利用G′E 效應(yīng),擴(kuò)大育種群體(選系和篩選雜交組合)的分離譜,即通過(guò)增加遺傳方差(σ2g)和選擇強(qiáng)度(i)而提高育種效率。
改造育種技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急是建立我國(guó)玉米育種技術(shù)的核心。西方跨國(guó)公司早就在雜種優(yōu)勢(shì)模式的基礎(chǔ)上建立了簡(jiǎn)單而清晰的技術(shù)核心。我們已經(jīng)在國(guó)家層面上建立了類似的技術(shù)核心,今后每一個(gè)研發(fā)能力較強(qiáng)的科研單位和種子企業(yè)都有必要建立自己內(nèi)部的技術(shù)核心。有了這個(gè)核心,就能夠停止對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)群的中國(guó)式爭(zhēng)論,避開(kāi)無(wú)良教授在理論和技術(shù)思路方面的干擾,在育種實(shí)踐中克服長(zhǎng)期困擾我們的種質(zhì)創(chuàng)新的難題。從理論上來(lái)說(shuō),有了這個(gè)技術(shù)核心,我們就能夠較輕松地開(kāi)展種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新研究,合理而高效率地利用歐美和熱帶、亞熱帶的優(yōu)良種質(zhì),就能夠防止再度發(fā)生“狗熊掰棒子”和“走貓步”現(xiàn)象。建立技術(shù)核心就可以把國(guó)內(nèi)外種質(zhì)都分成兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列,在循環(huán)育種過(guò)程中把等位基因頻率向兩個(gè)相反方向積累,而不是總走貓步,導(dǎo)致基因頻率總在0.5附近搖擺。退一步說(shuō),即使在劃分雜種優(yōu)勢(shì)群(列)的時(shí)候把個(gè)別種質(zhì)(譬如旅大紅骨)分錯(cuò)了方向也不要緊,只要抓住了技術(shù)核心,我們就能夠定向地改變等位基因頻率,商業(yè)育種就不會(huì)亂了方寸。總之,要把理論落實(shí)到技術(shù)和材料創(chuàng)新上。這是當(dāng)前很緊迫的事情。
我們提出了一系列理論、技術(shù)和實(shí)踐問(wèn)題。造成我國(guó)玉米育種技術(shù)失誤的原因很多,但這些問(wèn)題到底是怎么形成的?其中包括哪些體制、社會(huì)、政策、理論、技術(shù)和個(gè)人因素?通過(guò)哪些途徑與辦法來(lái)解決這些問(wèn)題?如何提高我國(guó)種子企業(yè)的育種創(chuàng)新能力?這些問(wèn)題都有賴于育種者認(rèn)真思考,要我們大家共同探討和給出答案。
第四篇:黑龍江省依安縣大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議論文
摘 要:黑龍江省依安縣種植大豆歷史悠久,具有環(huán)境無(wú)污染、水質(zhì)清潔、日照充足、晝夜溫差大等優(yōu)越自然條件,連續(xù)多年被評(píng)為全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣,是國(guó)家重要的商品糧基地縣之一。
關(guān)鍵詞:大豆產(chǎn)業(yè);發(fā)展現(xiàn)狀;依安縣
黑龍江省依安縣幅員面積3 685.00 km2,轄15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)149個(gè)行政村和7個(gè)農(nóng)林牧場(chǎng),地處黑龍江省第三積溫帶,年有效積溫2 500 ℃,年降雨量460 mm左右,有耕地26.73萬(wàn)hm2。
該縣種植大豆歷史悠久,具有環(huán)境無(wú)污染、水質(zhì)清潔、日照充足、晝夜溫差大等優(yōu)越自然條件,所產(chǎn)大豆色澤純正, 籽粒飽滿,是大豆生長(zhǎng)發(fā)育的最適宜地區(qū)之一,連續(xù)多年被評(píng)為全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣,是國(guó)家重要的商品糧基地縣之一。依安縣種植大豆生產(chǎn)及市場(chǎng)情況
2014年,依安縣大豆種植面積為4.93萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量1.15億kg。目前,農(nóng)民大豆銷售量在50%左右。在大豆獲得豐收的同時(shí),由于今年中國(guó)取消大豆臨儲(chǔ)政策,實(shí)行大豆目標(biāo)價(jià)格新政和進(jìn)口大豆沖擊以及內(nèi)外價(jià)差等因素的影響,總體看今年大豆收購(gòu)價(jià)格走低,購(gòu)銷市場(chǎng)冷淡。目前,大豆市場(chǎng)價(jià)格在4.20~4.26元/kg之間,預(yù)計(jì)3月份以后價(jià)格會(huì)上漲至4.50元/kg(受市場(chǎng)需求影響,個(gè)別地區(qū)糧源少,可能導(dǎo)致價(jià)格上漲)。依安縣大豆產(chǎn)業(yè)低迷原因
2.1 大豆價(jià)格低,農(nóng)戶種植熱情不高近年來(lái),隨著農(nóng)藥、肥料和柴油等生產(chǎn)資料價(jià)格的上漲,大豆的生產(chǎn)成本呈現(xiàn)上漲勢(shì)頭。其他作物玉米可以收650~800 kg/667 m2,價(jià)格是1.60~1.80元/kg,投入大約500元。大豆可以收135~255 kg/667 m2,價(jià)格是4.00元/kg左右,投入接近300元/667 m2。種玉米比種大豆要多掙約300元/667 m2。有的大豆種植大戶出現(xiàn)了種得越多賠得越多的現(xiàn)象,隨著成本的提高和收益的降低了農(nóng)戶的種植熱情,農(nóng)戶紛紛改種植收益較高的玉米和其他經(jīng)濟(jì)作物。
2.2 受國(guó)內(nèi)進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆沖擊 我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)種植的大豆主要用途就是榨油和豆制品加工,而進(jìn)口的大豆基本上都用于榨油。同時(shí),進(jìn)口大豆的出油率在19%~20%,國(guó)產(chǎn)大豆的出油率在16%~17%,國(guó)外培育的多是高蛋白質(zhì)或高含油量專用品種,國(guó)產(chǎn)大豆品質(zhì)一個(gè)缺陷就是專用性不強(qiáng)。
2.3 大豆良種推廣的限制 區(qū)域內(nèi)大豆的種植條件不夠良好,缺乏灌溉、排澇等發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基本條件。加上農(nóng)戶在大豆產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后管理粗放等現(xiàn)象已成習(xí)慣,品種混雜退化、單產(chǎn)水平低,沒(méi)有實(shí)行區(qū)域種植和專品種生產(chǎn),降低了蛋白和脂肪含量,影響了大豆的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2.4 加工企業(yè)工藝落后,流通成本高 據(jù)調(diào)查,我省擁有大豆油脂加工企業(yè)150余家。目前,大豆加工企業(yè)開(kāi)工率不足一半,在黑龍江省收購(gòu)大豆,需面對(duì)小規(guī)模經(jīng)營(yíng)農(nóng)戶,每收購(gòu)1 t大豆約需收儲(chǔ)費(fèi)用75.00元,而在南方沿海地區(qū),大豆的費(fèi)用不到25元/t。而轉(zhuǎn)基因大豆來(lái)料地區(qū)如美國(guó)年中央大豆公司、溫哥公司和ADM公司等十幾家大豆加工企業(yè),加工總量約占全國(guó)的60%,并且產(chǎn)品種類和市場(chǎng)相對(duì)完善。與加工進(jìn)口大豆相比,加工國(guó)產(chǎn)大豆要增加300元/t成本。
2.5 對(duì)外依存度過(guò)高 雖然我國(guó)是全球最大的大豆進(jìn)口國(guó),但是在大豆方面缺乏定價(jià)話語(yǔ)權(quán)。美國(guó)才是全球大豆名副其實(shí)的定價(jià)中心,美國(guó)農(nóng)業(yè)部定期發(fā)布的產(chǎn)量報(bào)告成為全球大豆期貨價(jià)格運(yùn)行的風(fēng)向標(biāo)。關(guān)于發(fā)展大豆產(chǎn)業(yè)幾點(diǎn)建議
3.1 做好非轉(zhuǎn)基因大豆宣傳工作 大豆是重要的食用油脂和蛋白食品原料,進(jìn)口的國(guó)外大豆多為轉(zhuǎn)基因品種,對(duì)健康是否有害還沒(méi)有一個(gè)明確的定論,抓住機(jī)會(huì)大力宣傳非轉(zhuǎn)基因高蛋白大豆。抓住恒大收購(gòu)我縣黃淮油脂有限公司戰(zhàn)略機(jī)遇,加之周邊又有“北大荒九三”這樣的大型壓榨企業(yè),大膽出擊,為振興黑龍江省和中國(guó)的大豆產(chǎn)業(yè)盡一份力。
3.2 建立扶持鼓勵(lì)機(jī)制 在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上,增加農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的投入,加大農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)理賠的力度。建立糧食管理部門管控的糧油市場(chǎng)調(diào)控資金,利用期貨市場(chǎng)超前引導(dǎo)農(nóng)民先賣后種、先賣后養(yǎng),提高農(nóng)民種植大豆的積極性。政府部門有序開(kāi)展大豆目標(biāo)價(jià)格改革試點(diǎn)同時(shí)建立健全大豆收儲(chǔ)審批制度,建立物價(jià)、財(cái)政、農(nóng)業(yè)、統(tǒng)計(jì)、糧食等部門間協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制。
3.3 完善“公司+基地+農(nóng)戶”大豆生產(chǎn)模式 劃分區(qū)域,整合資源,堅(jiān)定不移地走“公司+基地+農(nóng)戶”的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路子,對(duì)基地內(nèi)的農(nóng)戶均實(shí)行“一訂一保六統(tǒng)一”的管理模式。“一訂”即公司與農(nóng)戶簽訂種植合同;“一保”即實(shí)行保護(hù)價(jià)收購(gòu);“六統(tǒng)一”即統(tǒng)一安排種植品種、統(tǒng)一供種、統(tǒng)一種植、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一收購(gòu)、統(tǒng)一結(jié)算。
3.4 建立大豆精加工和走出去戰(zhàn)略 在大豆加工領(lǐng)域,對(duì)現(xiàn)有大豆加工企業(yè),通過(guò)引進(jìn)實(shí)力雄厚的大集團(tuán),消化和吸收世界大豆前沿技術(shù),培養(yǎng)自己的消費(fèi)群體,拓展市場(chǎng)空間。在提高大豆單產(chǎn)和精加工水平方面下工夫,把非基因食品作為一個(gè)新品類,打造概念營(yíng)銷包裝成“寒地黑土非
第五篇:育種學(xué)各論玉米復(fù)習(xí)
1.玉米育種目標(biāo)的重要性:A、是育種工作的首要任務(wù)和最基本環(huán)節(jié) B、育種目標(biāo)制定的正確與否是育種工作成敗的關(guān)鍵 C、它不僅是一項(xiàng)技術(shù)工作,更是顯示育種工作者戰(zhàn)略性和前瞻性能力的重要環(huán)節(jié) D、是選擇鑒定的依據(jù)和預(yù)期的育種成果
2.育種目標(biāo)制定原則和依據(jù):A、當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)玉米品種性狀的要求,高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)范圍廣、生育期適宜 B、根據(jù)所在地具體生態(tài)條件、栽培管理水平、目前品種的利用情況、所擁有的種質(zhì)資源、掌握的技術(shù)特點(diǎn)和今后的發(fā)展方向等進(jìn)行綜合考慮
C、既要著眼于現(xiàn)實(shí),又要放眼于未來(lái)
3.玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素:?jiǎn)挝幻娣e穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重
4.具體育種目標(biāo)
A、因地制宜,選育適宜株型的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適普通玉米雜交種;技術(shù)指標(biāo):
比現(xiàn)主推品種增產(chǎn)8%——10%以上或產(chǎn)量相當(dāng),但真有特殊的優(yōu)良性狀;穩(wěn)定性好;高抗或抗當(dāng)?shù)刂饕∠x(chóng)害;DNA檢測(cè)達(dá)標(biāo)
B、選育優(yōu)良的特用或?qū)S眯陀衩纂s交種:高賴氨酸玉米(籽粒中賴氨酸含量≥0.4%)、高油玉米、甜玉米、青貯玉米、糯玉米、爆裂玉米等。
C、選育生育期適宜的雜交種。原則:充分利用氣候資源優(yōu)勢(shì)
D、選育“雙高”玉米雜交種。“雙高”指雜交種本身產(chǎn)量高,制種產(chǎn)量高,而且要求
父母本抗病、抗倒、耐密、生育期相近,父本雄花發(fā)達(dá)、花粉量大、耐高溫。
5.玉米的遺傳性狀有質(zhì)量性狀(籽粒類型、胚乳品質(zhì)、籽粒和植株色澤等)和數(shù)量性狀
(產(chǎn)量、株型、配合力等)。質(zhì)量性狀的遺傳受效應(yīng)較強(qiáng)的主效基因控制,雜種后代按一定比例分離,具有明顯的質(zhì)的差別。控制數(shù)量性狀的遺傳效應(yīng)有加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和上位性效應(yīng)三種,顯性和上位性效應(yīng)都會(huì)隨著基因的分離和重組而改變,統(tǒng)稱為非加性效應(yīng)。
6.加性效應(yīng):控制某一性狀的等位基因和非等位基因的效應(yīng)具有簡(jiǎn)單的可加性,基因的共同效應(yīng)是每個(gè)基因?qū)υ撔誀顔为?dú)性狀的總和,可在上下代間固定遺傳。遺傳特點(diǎn):F1的雜種優(yōu)勢(shì)不明顯,F(xiàn)2的變異范圍小,遺傳力低,遺傳較穩(wěn)定,不易受環(huán)境條件的影響,其起主導(dǎo)作用的性狀如穗行數(shù)、單株果穗數(shù)、葉片數(shù)等可通過(guò)親本選擇來(lái)進(jìn)行改良。
7.顯性效應(yīng):同一基因位點(diǎn)內(nèi)等位基因間的互作效應(yīng)。
8.上位性效應(yīng):不同基因位點(diǎn)內(nèi)非等位基因間互作產(chǎn)生的效應(yīng)。
9.在育種上,想獲得較早熟的雜交種,雙親生育期差異應(yīng)小些,也比較好制種;選育晚熟
品種,雙親生育期差異可大些,制種時(shí)要注意花期調(diào)節(jié)。
10.若想獲得糯(甜)玉米雜交種,要求雙親都是糯(甜)質(zhì)的,這是因?yàn)槌胀?/p>
玉米呈顯性遺傳外,其它類型均呈隱形遺傳,普通玉米與其雜交時(shí),由于胚乳直感,雜交當(dāng)代果穗為普通非糯(甜)玉米,F(xiàn)1子粒呈現(xiàn)3普通非糯(甜):1糯(甜)的分離比例。
11.子粒色澤受果皮、糊粉層和淀粉層3個(gè)部分影響。果皮顏色性狀的遺傳主要受果
皮色基因P和p與褐色果皮基因Bp和bp所控制。果皮顏色有紅色、花斑色、棕色、白色,屬兩對(duì)基因的遺傳,屬母體組織。糊粉層有紫、紅、白等顏色,主要為7對(duì)基因所控制,其顯隱關(guān)系為紫>紅>白。胚乳淀粉層顏色性狀,有黃色胚乳與白色胚乳,為一對(duì)基因所控制,黃色為顯性,白色為隱性。糊粉層和淀粉層均有花粉直感現(xiàn)象,但必須是父本為顯性性狀時(shí)才能表現(xiàn)出來(lái),如黃胚乳×白胚乳的F1代植株的果穗上即可分離出黃白粒。
12.我國(guó)地方品種資源有硬粒型品種、馬齒型品種、中間型品種、糯玉米品種、爆
裂玉米、甜玉米。
13.外來(lái)玉米種質(zhì)資源有:溫帶的種質(zhì)資源,包括來(lái)自美國(guó)、歐洲及其他溫帶國(guó)家的玉米
種質(zhì);熱帶和亞熱帶的外來(lái)種質(zhì)資源。
14.玉米種質(zhì)資源的整理與鑒定:搜集到的資源要及時(shí)進(jìn)行整理、分類和鑒定研究,妥
善保存,以供利用。保存時(shí)注意兩點(diǎn),玉米是典型的異花授粉作物,在繁殖時(shí)易竄粉混雜,為保證品種的典型性,防止遺傳漂移,應(yīng)減少繁殖次數(shù),一次繁殖,保存多年;根據(jù)品種資源的遺傳特點(diǎn),采用合理的繁殖方法和繁殖群體。
15.目前玉米種質(zhì)資源主要是“二級(jí)三期”保存。二級(jí),地方各省、區(qū)、高校及科研
單位國(guó)家?guī)欤蝗冢唐凇⒅衅凇㈤L(zhǎng)期。
16.玉米育種沒(méi)有突破性進(jìn)展的主要原因:A、缺少高產(chǎn)和超產(chǎn)所必須的種質(zhì)資源 B、缺少新的雜種優(yōu)勢(shì)群和雜種優(yōu)勢(shì)模式 C、缺少足夠的抗逆性基因來(lái)源。急需解決的問(wèn)題:
A、引入和創(chuàng)造新的雜種優(yōu)勢(shì)群和雜種優(yōu)勢(shì)模式,創(chuàng)造更好的選系條件 B、引進(jìn)、創(chuàng)造和利用新的抗逆性基因 C、加強(qiáng)基礎(chǔ)種質(zhì)的擴(kuò)增、改良、創(chuàng)新及利用,將成為我國(guó)玉米育種取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵
17.姊妹系:來(lái)源于同一個(gè)原始基本株,按不同的農(nóng)藝方向選擇所得的遺傳基礎(chǔ)絕大部分
相同,只有微小差異的同胞自交系。
18.玉米自交系:指從一個(gè)玉米單株經(jīng)過(guò)連續(xù)多代人工強(qiáng)制自交,結(jié)合選擇而產(chǎn)生的性狀
整齊一致,遺傳上相對(duì)穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)。
19.優(yōu)良自交系應(yīng)具備的條件:三高兩抗(高配合力、高純度、高產(chǎn)量、抗病抗逆性性
強(qiáng))
20.一環(huán)系:指從地方品種、綜合品種以及改良群體中選出的自交系
21.二環(huán)系:指從自交系間各類雜交種后代中宣傳的自交系
22.選育自交系的基礎(chǔ)材料有:地方品種、各種類型的雜交種、綜合品種以及經(jīng)輪回選
擇的改良群體。
23.選育自交系的方法有系譜法、回交法、聚合改良法、配子選擇法以及誘變育種法和花
藥培養(yǎng)法,而系譜法是應(yīng)用最多的方法。
24.系譜法選育程序:(1)第一季根據(jù)育種目標(biāo),選擇適當(dāng)?shù)幕静牧稀#?)第二季將
上季當(dāng)選的自交穗,按基本材料來(lái)源以及果穗的編號(hào),分別種成小區(qū)。(3)第三季及其以后世代按系譜種植上季當(dāng)選的自交穗,繼續(xù)在田間觀察評(píng)選,淘汰劣系或雜系,在優(yōu)系內(nèi)選優(yōu)良單株套袋自交,經(jīng)田間與室內(nèi)綜合考評(píng),當(dāng)選果穗分別收藏。一般經(jīng)5~7代自交,其植株形態(tài)、果穗大小、子粒色澤類型、生育期等外觀性狀基本整齊一致,就可獲得一批自交系。
25.采用自交系與系內(nèi)姊妹交或系內(nèi)混合授粉隔代交替的方法保留后代,既可以保
持自交系的純度,又可以避免因長(zhǎng)期連續(xù)自交而導(dǎo)致自交系生活力嚴(yán)重衰退而難以在育種中應(yīng)用的問(wèn)題。
26.配合力的測(cè)定一般有早代測(cè)定和晚代測(cè)定兩種。早代測(cè)定指自交當(dāng)代至自交3代
測(cè)定,可以減輕以后的工作量,有助于提早對(duì)自交系的利用;晚代測(cè)定是在自交4代及以后世代進(jìn)行測(cè)定,遺傳性已穩(wěn)定,容易確定取舍,但工作量較大,肯定優(yōu)良自交系較晚,影響自交系的利用時(shí)間。
27.測(cè)驗(yàn)種:用來(lái)測(cè)定自交系配合力的品種、自交系、單交種等,統(tǒng)稱為測(cè)驗(yàn)種。這種雜
交稱為測(cè)驗(yàn)雜交,簡(jiǎn)稱測(cè)交,其雜種一代稱為測(cè)交種。
28.配合力的測(cè)定方法:頂交法、雙列雜交法、多系測(cè)交法(骨干系法),多用頂交法。
29.玉米雜交種的類別:品種間雜交種、品種與自交系間雜交種(頂交種)、自交系間雜
交種(單交種、雙交種、三交種和綜合雜交種)。
30.加快育種進(jìn)程的途徑:(1)以骨干系法為核心,測(cè)用結(jié)合(2)試驗(yàn)、示范、推廣相
結(jié)合(3)利用冬育冬繁,加速選繁世代
31.雜種優(yōu)勢(shì)群:在自然選擇和人工選擇作用下經(jīng)過(guò)反復(fù)重組,種質(zhì)互滲而形成的遺傳基
礎(chǔ)廣泛、遺傳變異豐富、有利基因頻率較高、有較高的一般配合力、種性優(yōu)良的育種群體。
32.從高產(chǎn)育種的角度出發(fā),高產(chǎn)雜交種應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素:(1)單株生
產(chǎn)力(2)群體內(nèi)個(gè)體生長(zhǎng)協(xié)調(diào)(3)群體與環(huán)境協(xié)調(diào)
33.玉米主要病害有:大斑病、小斑病、絲黑穗病、莖腐病(青枯病)、病毒病、穗腐病
等。
34.目前發(fā)現(xiàn)的抗小斑病的生理小種有O、T、C三個(gè),其中O小種是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)小種,受細(xì)胞核影響,T小種受細(xì)胞質(zhì)影響。
35.普通玉米子粒中賴氨酸含量是最低的,每百克中僅有賴氨酸0.245g。
36.高賴氨酸玉米的價(jià)值:相當(dāng)于脫脂牛奶的85%~95%,對(duì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒有輔助治療作
用;含有較高的賴氨酸和色氨酸,有利于動(dòng)物吸收,有較高的飼用價(jià)值。
37.高賴氨酸玉米產(chǎn)量較低的原因是其配合力低。
38.群體改良的概念:通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)群體進(jìn)行輪回選擇,逐步提高群體中有利基因的頻率,以改進(jìn)群體的表現(xiàn),從而創(chuàng)造和改良玉米育種的基礎(chǔ)材料的一種育種體系。被改良的對(duì)象可以是開(kāi)放授粉的品種、雜交種、綜合種、群體或基因庫(kù),改良的產(chǎn)物可以是選育自交系的基礎(chǔ)材料,也可以直接用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
39.輪回選擇是反復(fù)鑒定、選擇、重組的過(guò)程,每完成一次鑒定、選擇、重組過(guò)程便稱為一
個(gè)周期或一個(gè)輪回。
40.混合選擇:玉米最簡(jiǎn)單的輪回選擇方法,在基礎(chǔ)群體中根據(jù)當(dāng)代單株表現(xiàn)型進(jìn)行選擇,將選中的果穗進(jìn)行收獲脫粒,均勻、混合種子,形成下一輪基礎(chǔ)群體。此法未控制授粉,未進(jìn)行后代鑒定,難排除環(huán)境和低劣基因型的影響,容易誤選。
41.輪回選擇的方法:群體內(nèi)的輪回選擇(混合選擇、半同胞輪回選擇、全同胞輪回選擇、自交后代選擇)和群體間的輪回選擇(相互輪回選擇、半同胞相互輪回選擇、全同胞相互輪回選擇等)。
42.半同胞輪回選擇每輪要?dú)v時(shí)3年攻三代。第一代,自交和測(cè)交。第二代,測(cè)交種
比較。室內(nèi)保存與測(cè)交種對(duì)應(yīng)的自交株種子,對(duì)測(cè)交種進(jìn)行綜合鑒定,選約10%最有測(cè)交種。第三代,組配雜交種。
43.群體改良的效果:(1)改良群體的產(chǎn)量和配合力(2)改良外來(lái)種質(zhì)的早熟性和適應(yīng)
性(3)改良品質(zhì)(4)改良抗逆性、抗倒性、耐密性和耐肥性(5)改良創(chuàng)新種質(zhì),建立充實(shí)基因庫(kù)
44.玉米種子的類別:(1)常規(guī)品種種子,包括天然授粉的普通品種、綜合品種、改良群
體的種子(2)育種家種子,育種家育成的遺傳性狀穩(wěn)定的親本種子的最初一批種子,是用于進(jìn)一步繁殖原原種的種子(3)原原種種子(4)原種種子(5)親本自交系種子
(6)雜交種子(商用種子)
45.配制玉米雜交種的技術(shù):選地隔離、規(guī)格播種、嚴(yán)格去雜去劣、母本去雄、輔助授
粉、適時(shí)收獲、分收分藏、質(zhì)量檢驗(yàn)。
46.提高自交系繁殖產(chǎn)量的措施:(1)選用良田,精細(xì)管理(2)合理密植,增株增穗(3)
適期早播,增肥增水,以促為主(4)人工輔助授粉,增粒增產(chǎn)
47.測(cè)交選系是前期育種工作的核心,是利用雜種優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ),也是玉米雜交育種的重
點(diǎn)和難點(diǎn)。
48.群體改良的作用:(1)創(chuàng)造新的種質(zhì)資源(2)選育優(yōu)良的綜合品種(3)改良外來(lái)種
質(zhì)的適應(yīng)性