如何制定玉米育种目标?玉米为什么要进行杂交制种
本文目录
- 如何制定玉米育种目标
- 玉米为什么要进行杂交制种
- 种植玉米,育苗移栽能否获得高产需要注意些什么
- 玉米育种的几种方法
- 玉米育种的方法步骤
- 玉米育种技术
- 玉米育种二环系的选育 玉米育种的选育方法及程序
- 四川成都地区什么时候玉米育种适合
- 玉米育种会影响产量,玉米育种有什么技术
如何制定玉米育种目标
制订育种目标和选育出品种之间至少要差5-7年的时间,所以育种目标要有前瞻性,目前耐密型玉米是发展的趋势,在短时期内不会有太大的变化,可以朝这个方向发展。再就是结合当地的病害,育种目标要明确必须克服哪些主要病害。
玉米:
玉米(Zea mays L.)是禾本科的一年生草本植物。又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等 。原产于中美洲和南美洲,它是世界重要的粮食作物,广泛分布于美国、中国、巴西和其他国家。玉米与传统的水稻、小麦等粮食作物相比,玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性。玉米的营养价值较高,是优良的粮食作物。
玉米为什么要进行杂交制种
从育种的角度来讲玉米是利用杂种优势来提高产量。杂交制种是杂种优势利用的必要手段。有性繁殖作物的杂种优势利用,一般只能利用杂种一代(F1)的种子。玉米是有性繁殖作物,其授粉方式是异花授粉,异花授粉率95%以上。自然条件下,同一群体内个体是异质结合的,基因型呈杂合状态,后代出现性状分离,优良性状不能稳定遗传,因此玉米的杂种优势仅存在于杂种一代,生产上仅用杂种一代种子,杂种二代不能作种子。因此玉米要进行杂交制种,并且需要年年配制杂交种,以保证玉米生产的需要。
种植玉米,育苗移栽能否获得高产需要注意些什么
育苗移栽的玉米的确是可以获得高产量的,但是也有一些地方是需要我们注意的,比如玉米育苗移栽的时间、土壤的养分、育苗与育苗之间的距离等等。
玉米是国家 重要的粮食作物和饲料作物, 它同样也是全世界总产量最高的农作物, 玉米的种植面积和总产量仅次于水稻和小麦。玉米中含有丰富的蛋白质质、 脂肪、 维生素、还有一些微量元素和纤维素等。玉米在科学上有着开发高营养、 高生物学功能食品的巨大潜力。
常规的玉米种植,在育种的期间存在着周期过长、 影响子代生长发育的缺点。 但是随着科技的发展,现代生物的育种技术不但克服了上述缺点和不足, 也提高了育种速度和质量,育苗移栽可以说给玉米的产量带来了一个质的飞跃。
那么在玉米的育苗移栽的时候,又有哪些事项是需要我们注意的呢?
1、玉米育苗移栽的时间:一般育苗移栽的玉米要比普通的玉米栽培要多15天到20天,育苗过早的话,移栽后幼苗的生长不好,会影响产量。育苗太迟的话达不到提早节令的目的,最佳移栽期为“一叶一心”到“三叶一心”,超过“三一心”的大苗移栽后生长就比较缓慢,不利于高产。所以我们应该适期播种,根据移栽时间,确定育苗播种的时间。
2、大小苗的分级:我们移栽时应注意将大小苗分开,让叶片有序的排列,空间分布均匀,充分利用光能,增加幼苗与幼苗之间的密度,提高亩株数。注意移栽后覆土盖窝防止干旱、暴晒和渍水,影响幼苗根系的生长。
3、苗量的增大:我们要确保移栽后玉米苗棵的均匀一致,育苗时要适当增大育苗数量,一般比实际需苗量多10%左右就行了。
玉米育种的几种方法
玉米育种是以利用杂种优势为主,是从选育自交系开始,以选育并利用单交种为主要目的。自交系的选育标准以自身繁殖产量高,优质、多抗、耐密和综合性状优良为标准。自交系的育种方法是与原始材料的种类以及育种目标性状相关联的1.二环系育种:用单交种和一些商品杂交种等作原始材料,一般采取常规的二环系育种方法;2.群体改良法:利用遗传基础复杂的综合品种或群体作为原始材料选育自交系时,可以采有两种方法:一种是结合群体改良,在进行轮回选择的同时,分离自交系。另一种是按二环系育种方法直接分离自交系;3.回交改良及定向复交综合法;是改良自交系某些缺点的有效途径;4.单倍体育种:包括花药培养、孤雄、孤雌生殖法;5.诱变育种:采用射线处理玉米种子、花粉、幼苗使之产生变异;6.配子选择法和聚仓改良方法:前者因其程序较繁琐,后者因其局限性,一向较少采用。7.生物育种技术:80年代以来,特别在90年代中,分子生物技术在玉米育种中得到广泛的应用。分子标记技术已经广泛用于玉米遗传育种研究。在一定条件下,可加速玉米育种进程,提高选择效果;用于遗传多样性的研究,可鉴别玉米种质的多样性和差异;用于qtls的研究,可以探明受多基因控制的玉米产量性状和品质性状的基因座位效应和效应,认识杂种优势的机理;用于基因定位,可以进行基因克隆制作精确的玉米基因图谱,最终可能破译玉米的全部遗传密码,调控玉米性状的遗传行为。随着分子生物技术不断改进和完善,必将更广泛地用于玉米遗传育种的研究之中,促进本学科的创新与发展。
玉米育种的方法步骤
1、育种地的选择
育种地的选择是成功进行玉米育种的基础条件,最均匀一致的种植环境能够满足玉米自交系生长发育的需求,能促使玉米植株的再生产、植株遗传构成实现平衡。再则,育种地的选择要考虑到病虫害的发生频率和危害程度,要考虑到种植环境的变动范围,温差过大会导致育种失败。
2、新品种选择
优良新品种的选择要以现有的高产优质玉米品种或组合的优良骨干亲本为收本,运用分子标记辅助选择方法来重点开发玉米抗矮花叶病毒病、高油、高赖氨酸、高维生素A源性状的分子及标记,将其转育成优质、抗病新材料,并利用分子标记筛选育种基础材料和划分玉米杂种优势群基础来组配抗病、优质的玉米新品种。
3、育种地播种
般采用较低的种植密度,相比较大田生产种植密度略低10%-15%,确保植株状性的充分发育,促使玉米自交系的生长和发育,便于后期去杂去雄,筛选出理想的玉米植株。
4、授粉过程
玉米最主要的特征是天然异花传粉,天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态,个体的基因型处于高度的杂合状态,这决定了在玉米天然授粉的群体中,株间表现型比较意义不大,必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍。同时,由于个体基因型高度杂合,造成表型选择不可靠,必须对大量个体做测交或后代鉴定,才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因,在玉米育种过程中,一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。
5、育种方法
(1)轮回选择法:该方法主要是在一个杂种群体中选择具有目标性状的个体做出亲本进行交互重组,当其组成一个新群体后,又在这个新群体中鉴定选择重新进入下一轮周期,如此往复,不断增加杂种群体中的有利基因,不断淘汰杂种群体中的不利基因,因而提高了群体的产量效果。
(2)二环系育种法:二环系育种法适用于单交种或者商品杂交种的育种选择,该方法比较简单且方便,它主要是用一个单交种连续多带自交,选出含有优良基因的自交系。
(3)现代生物育种技术:现代生物育种技术中比较实用的是分子标记和转基因育种技术。分子标记方法主要运用于种子的纯度鉴定、种子遗传多样性的分析、基因定位、杂种优势预测、划分等,大大提高了育种的效率。而转基因技术是玉米育种的重要途径,可以根据要求的目标形状选择合适的基因导入需要改良的作物中,达到预期效果。
玉米育种技术
种子是最重要的生产资料,新品种是农业科技进步最核心的基础,玉米育种和生产实践表明,玉米产量增加的43%~60%是通过优良品种及其推广实现的,因此培育和推广玉米新品种对于提高玉米单产水平和粮食综合生产能力具有决定性的作用。玉米育种的特点玉米最主要的特征是天然异花传粉,天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态,个体的基因型处于高度的杂合状态,这决定了在玉米天然授粉的群体中,株间表现型比较意义不大,必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍。同时,由于个体基因型高度杂合,造成表型选择不可靠,必须对大量个体做测交或后代鉴定,才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因,在玉米育种过程中,一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是f1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义,不可偏废。这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,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。玉米自交系的选育1、农艺性状好①植株性状:主要包括株型和抗倒性。植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型。根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。②穗部性状:穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。穗型的划分有很多种,最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等。粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。长穗型的行粒数较多,但粒行数较少。粗穗型的粒行数较多,但行粒数不可能很多。自交系的粒行数一般10~20行。12~14行的比较适中。粒型的选择要根据育种目标确定,一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好,偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。此外,籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。
玉米育种二环系的选育 玉米育种的选育方法及程序
玉米属于异花授粉作物,易于进行杂交,生产上应用的玉米良种多为杂交种。玉米杂交种是由2个或2个以上相异类型的亲本杂交育成的。按其亲本类型、数量不同,可分为品种间杂交种、品种与自交系间杂交种、自交系间杂交种以及综合杂交种4种。 1 育种的特点 现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,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。 2 自交系的选育方法 2.1 常规选育法 这种选育方法就是在分离的原始群体中选择个体自交系,经若干世代按目测自交选择之后,进行配合力的测定,最终选出优良的自交系。在育种规模不大的情况下,常规选育法,更多地依靠育种者的经验。 2.2 单倍体选系法 其基本原理是利用自然或人工的诱发、培育的单倍体植株经过人工的染色体加倍或自然加倍获得纯合的二倍体,然后再从中选育优良的单株,成为自交系。单倍体育种一般只需2年就能获得纯合的自交系,比常规方法缩短了育种的周期,对育种家有很大的吸引力。 2.3 辐射与化学诱变选系法 此种方法的诱变机理主要以损伤恢复,在恢复过程中发现有利的变异,因而在选择原始材料上要兼顾遗传基础丰富和抗损伤能力强,在选系过程中要注意淘汰各种畸形株和不利变异,选择突变性状明显的健康的植株。 2.4 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。 2.5 自交系的改良 改良自交系最常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。回交效果的好坏同目标性状的遗传方式有关,一般回交法对简单性状或单基因控制的性状以及细胞质遗传性状最有效,对复杂性状效果差。 3 杂交种的选育 3.1 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,例如采用国外系x国内系的组配模式已经被国内育种家广泛认识;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。 3.2 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;M×N,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。 4 杂交育种程序 4.1 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。 4.2 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F1、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。F1、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。 4.3 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,而每一晶系的种子数量较少,所以鉴定圃的小区面积较小,重复2―3次。多采用顺序排列,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。 4.4 品种比较试验 种植由鉴定圃升级的晶系,或继续进行试验的优良品种。品种数目相对较少,小区面积较大,重复4~5次。在较大面积上对品种的产量、生育期、抗性等进行更精确和详细的考察。小区排列宜用随机区组设计,以提高试验的准确性。
四川成都地区什么时候玉米育种适合
四川成都地区3月下旬玉米育种适合。
玉米种子的催芽方法
1、浸种处理
一般来说,在进行玉米种子催芽之前,需要经过浸种处理的。在播种前一周的时间,将选好的优良种子放入凉水、便尿、温水、磷酸二氢钾配水、米醋以及钾肥配水中进行浸泡。由于采用的浸种原料不同,那么浸泡的时长也不同,分别是八到十小时、六到十二小时、八到十二小时、十到十二小时、二十四到三十六小时、十二到二十四小时。
2、催芽方法
当种子浸泡的时长达到之后,需要将种子捞出,放入五十度左右的温水中清洗干净。然后准备好火坑或者是可以保温的设备,铺上一层塑料布,堆放一层稻草,在稻草上铺上一层麻袋或棉布,最后将冲洗干净的玉米种子铺放在准备好的催芽设备上,厚度为十厘米左右,在种子上面还需覆盖一层麻袋或棉布用于保温保湿。当然我们还需要在催芽的种子中间放入一个温度计,便于观察和控制温度。催芽的时候温度一般是控制在二十五到三十度之间,并且每隔六十分钟左右翻动一下种子,每隔十二个小时浇水一次,避免玉米种子烧种。
3、晾种方式
将玉米种子催芽之后,需要进行晾种,因为在催芽的过程中,是要进行浇水的。一般催芽的时间为三十六到四十八小时,将种子放在阴凉通风处进行晾干,然后将部分出芽不明显或没有出芽的种子挑选出来,最后等种子的表面干燥之后,就可以进行播种了,不能太干燥,不然还是会影响种植后的出苗情况。
4、注意事项
在给玉米种子进行催芽的时候,有很多的问题也是需要去注意的,一般来最主要就是下面几点。首先就是购买的有种衣包衣的种子,要去掉种衣和包衣后再进行催芽。其次就是玉米种子催芽的芽点不用太长,不然也会影响下种质量。还有就是当催好芽的种子,我们在播种的时候需要将地面浇透,进行坐水播种。最后就是最好进行分期催芽,不能一次性催好,同时晾干的温度为三四度左右,控制好种子芽点的生长。
玉米育种会影响产量,玉米育种有什么技术
玉米是中国第二大作物,仅次于水稻。在我国分布广泛,主要分布在东北、华北和西南地区。随着社会发展对玉米产量和品质的要求越来越高,从实验中可以看出,玉米产量的提高基本上是通过培育优良品种来实现的,因此育种是不可或缺的,我国迫切需要进一步加强玉米育种新技术的研究和推出。那么玉米应该如何种植呢?让我们一起去发现。
一、繁殖地的选择
育种地的选择是玉米育种成功的基本条件。最均匀的种植环境能够满足玉米自交系生长发育的需要,促进玉米植株的繁殖和植株遗传成分的平衡。此外,育种地点的选择应考虑病虫害的发生频率和危害程度,以及种植环境的变化范围。温差过大会导致养殖失败。
二、新品种的选择
优良新品种的选育应以现有高产优质玉米品种或组合的优良骨干亲本为集合,利用分子标记辅助选择方法,重点开发玉米抗矮花叶病、高油、高赖氨酸、高维生素A源的分子和标记,并将其转移到优质抗病新材料上,利用分子标记筛选育种基础材料,划分玉米杂种优势群基础,组装抗病优质新品种。
三、在繁殖地播种
种植密度低,比大田生产略低10%-15%,可以保证株形的充分发育,促进玉米自交系的生长发育,便于后期去杂去雄,筛选出理想的玉米植株。
四、授粉过程
玉米最重要的特征是自然异花授粉,自然授粉群体的田间组成高度异质性,个体基因型高度杂合,这决定了玉米自然授粉群体中植株间的表型比较意义不大,需要通过一定的基因型选择过程做出正确的决定。同时,由于个体基因型杂合度较高,表型选择不可靠,必须对大量个体进行杂交或后代鉴定,以确认表型是否真正遗传。由于这些原因,在玉米育种过程中,一般需要经过几代的选择和比较,才能选育出新的自交系或品种。
五、育种方法
1.轮回选择法:该方法主要选择杂交群体中具有目标性状的个体,使亲本进行杂交重组。当它们形成一个新的群体时,在这个新的群体中被识别和选择,重新进入下一个周期,使杂交群体中的有利基因不断增加,不利基因不断消除,从而提高群体的产量效应。
2.二环系育种法:二环系育种法适用于单交种或商品杂交种的育种选择。这种方法相对简单方便。它主要是利用单个杂交种进行连续多带自交,选出基因优良的自交系。
3.现代生物育种技术:分子标记和转基因育种技术在现代生物育种技术中更具实用性。分子标记主要用于种子纯度鉴定、种子遗传多样性分析、基因定位、杂种优势预测和划分,大大提高了育种效率。转基因技术是玉米育种的重要途径,可以根据期望的目标形状选择合适的基因,导入到需要改良的作物中,以达到期望的效果。
总的来说,目前我国玉米育种技术研究正在不断实践和完善,生物技术的不断发展极大地影响了玉米育种的发展趋势。转基因和分子标记技术在玉米育种过程中得到了推广,相信未来新技术的应用将进一步促进优良种子的产生,提高玉米的产量和品质。
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