⊙ 安徽鮮食糯玉米育種啟于1987年。
⊙ 安徽科技學院1998年省審的皖單5號是全省第一個、全國第三個通過審定的鮮食糯玉米品種。
⊙ 由于將育種的選擇、鑒定和評價三重技術(shù)系統(tǒng)化,并按工作方式、程序?qū)γ總€育種主要環(huán)節(jié)都賦予技術(shù)內(nèi)涵和相應(yīng)指標,使育種工作更具有科學嚴謹性和技術(shù)操作性。特別是在選系的過程中,種質(zhì)材料采用南北結(jié)合、國內(nèi)外結(jié)合,群體改良、在特殊地理位置進行生態(tài)育種,不僅使優(yōu)系的選擇機率大大提升,完整的育種技術(shù)又使優(yōu)良雜交種的選擇機率大大提高。經(jīng)過比較系統(tǒng)的研究和探索,形成了具有安徽特色的鮮食糯玉米育種。
01
利用獨特的地理環(huán)境,開展了生態(tài)育種
安徽處于黃淮海南部,是南北氣候過渡帶和海洋陸地氣候帶的疊加地區(qū)(蚌埠是我國南北分界線的標志所在地),自然災(zāi)害頻繁,對安徽玉米生產(chǎn)影響的主要災(zāi)害性天氣春季是四月中下旬玉米苗期的“倒春寒”(低溫+連陰雨),其次是抽穗期的梅雨影響。夏季首要是旱澇;其次是大風;第三是寡照;而且高溫、干旱、高濕(漬、澇)、大風是交織在一起的。
夏播在6月初播種易感染灰飛虱傳播的粗縮病及7月中、下旬35℃以上的高溫危害。所以安徽是一個生態(tài)廣適性玉米新品種選育的理想地點;能春播,也能夏播,還能秋播。充分利用這一地理環(huán)境和氣侯特點,安徽科技學院重點開展了鮮食糯玉米的選系和育種,選育的鳳糯2146、鳳糯476,2005年分別通過國家東南區(qū)和黃淮區(qū)的區(qū)域試驗,一點育種兩區(qū)審定,就說明了逆境育種的價值。
生態(tài)育種主要是選用不同類型、不同來源的材料來改良農(nóng)家糯玉米品種莖桿柔軟,產(chǎn)量低的缺點并保留其優(yōu)質(zhì)的特點,最早用幾個普通玉米骨干系如478、旅28、D047對糯玉米采用二環(huán)系法進行一次性改良,選出1/16的白糯籽粒,如糯28(鳳糯×旅28)是中部與北方材料的重組自交系,有旅大紅骨子系統(tǒng)血緣;糯78(通系5×478)是東部與中部材料的重組自交系,有RIED系統(tǒng)血緣;黃野糯5(通系5×黃野四)是東部與北方材料的重組自交系,有黃早四系統(tǒng)血緣;并以此衍生,在保留糯性,在拓展適應(yīng)性的基礎(chǔ)上不斷通過測配鑒定,在優(yōu)中選株。
由于我們注重了用不同類型,不同來源的材料改良糯玉米,使選育的糯玉米自交系具有品質(zhì)好、配合力高、適應(yīng)性廣等特點。
02
加強外源的基因集聚,創(chuàng)建了新型群體
以國外硬粒型白粒、P00L19、P0b67、P0b32等3個群體與國內(nèi)的糯玉米雜交種秦糯一號,鄭白糯一號以及中糯5號進行分別雜交,構(gòu)建了P00L19×秦糯一號、P0b67×鄭白糯一號;P0b32×中糯5號三個糯玉米改良群體,經(jīng)過一輪的選擇后,在3個群體中選單株與糯系2214、糯6、魯糯D047、衡白522分別進行測交,并根據(jù)測交種的表現(xiàn),肯定了將國外熱帶、亞熱帶種質(zhì)與國內(nèi)的糯質(zhì)系結(jié)合,滲透、改良,可以形成具有溫、熱不同成分的新雜優(yōu)群和新雜種模式。
通過創(chuàng)制群體,選擇到了P秦群體(P00L19×秦糯一號)選育出系列自交系P秦,且組配出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、株型、果穗、籽粒外觀、抗性及適應(yīng)性等方面都比較理想的雜交種。如2009年審定的鳳糯2062,其中父本P秦(7)-3便來源于P秦群體。
03
建立指標性技術(shù)體系,創(chuàng)新了育種方法
將鮮食糯玉米育種方法的選擇技術(shù)、鑒定技術(shù)、評價技術(shù)三重技術(shù)疊加,系統(tǒng)應(yīng)用。鮮食糯玉米選擇技術(shù)是育種者的整體構(gòu)想。包括糯玉米育種材料的選用,重組、雜交方法和自交時機的選擇,評價技術(shù)的選擇等,鑒定技術(shù)是在自然生態(tài)條件下對玉米新組合(育種材料)進行試驗的總體謀劃。包括鑒定季節(jié)、年限、生態(tài)區(qū)的選擇及總數(shù)、田間試驗設(shè)計等,評價技術(shù)是鮮食糯玉米的選擇基礎(chǔ),包括雜交種的產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合評價指標體系的構(gòu)建,評價標準的制定及評價方法的創(chuàng)新。
(一)用新系(近代系)組配雜交種
就是在同期用同世代的系相互組配,如皖單5號、鳳糯2062、或用剛引進的系與新自選系組配,如鳳糯2146、鳳糯476、鳳糯2004、豐糯一號的育成。在雜交種的選育上,采用分級量化指標的方式達標入選。
一級指標
單株鮮穗重在250克以上;單株干籽粒重在150克以上;品質(zhì)評分在80分以上,達二級指標,并不低于對照4分。
二級指標
穗長大于23㎝;穗粗大于4.5㎝;生育期與對照種相差不超過兩天。
由于早期農(nóng)家糯性的玉米材料品質(zhì)好,產(chǎn)量低,如果沒有進行改良或者只經(jīng)過很短時間的改良,其攜帶的優(yōu)良基因少,綜合性狀差,尤其是產(chǎn)量性狀,難以達到較為理想的水平。
因此,用育種進程存在較大差異的系組配雜交種,雖然有利基因能互補但不能完全配對,故表現(xiàn)出新組合的產(chǎn)量一般都很低。
隨著育種進程的推進,后續(xù)品種繼承遺傳了來自兩個親本的優(yōu)良性狀,優(yōu)良基因經(jīng)長時間的充分積累和重組,使原始材料得到有效的改良和進化,而且改良輪回的次數(shù)越多,后代的綜合性狀越優(yōu)異,選育出優(yōu)良新組合或優(yōu)系的機率就越大。故選用新系做測驗種是有一定作用的,而不是用過去的骨干系測新系。
(二)用綜合比較優(yōu)勢方法評價鮮食糯玉米
鮮食糯玉米的品質(zhì)評價一是采用群體評價的方法,即用30-35個人進行品嘗,發(fā)現(xiàn)這種方法可以消除人為主觀的誤差,結(jié)果真實,但人多不便管理,評定過程中不僅相互干擾大,且供品嘗的鮮穗數(shù)量也大,實施操作的成本較大。
二是用農(nóng)業(yè)部鮮食玉米試驗方案中的品質(zhì)定等指標評價表,以少數(shù)專家品嘗打分以平均值評定,出現(xiàn)主觀誤差較大。在評價數(shù)據(jù)的處理上,采用心理測量矯正方法——綜合評價方法,即經(jīng)累積比率轉(zhuǎn)換為z分數(shù)的統(tǒng)計方法,消除了人為在品嘗上的主觀誤差,最終再以創(chuàng)新的綜合比較優(yōu)勢評價方法,以及達標的結(jié)果決定糯玉米雜交組合的取舍。
綜合比較優(yōu)勢的評價方式:產(chǎn)量位次﹙a﹚,品質(zhì)位次﹙b﹚,某一雜交種綜合比較優(yōu)勢。
這是幾何平均數(shù)而不是算數(shù)平均數(shù)a+b/2,因為算術(shù)平均數(shù)只起到一種彌補作用,不能起到制約作用。
(三)用四步法選育鮮食糯玉米雜交種
四步法是在分級標準的控制下,有針對性的進行取舍。包括田間目測、室內(nèi)考種、品質(zhì)評價、綜合決選;這雖然也是糯玉米育種的常用步驟,但對每一步都賦予了新的技術(shù)內(nèi)涵。
具體步驟:
1、田間目測:初級鑒定的組合通常種植2行區(qū),行長7米,逢10設(shè)對照。散粉時套袋自交2-3穗。在散粉18-20天后,至少有6-8人獨立進行田間選擇。
2、室內(nèi)考種:田間入選的每個組合選10穗,進行室內(nèi)考種。鮮穗產(chǎn)量超對照10%以上 。
3、品質(zhì)評價:進行品嘗的果穗原則上產(chǎn)量要高于對照,才能進入綜合決選。
4、綜合決選:干籽粒產(chǎn)量高于對照,穗長:穗粗=4~5:1,生育期比對照種相差不超過兩天。 按照當年初試達標入選組合的品質(zhì)位次﹙a﹚和產(chǎn)量位次﹙b﹚進行幾何平均數(shù)√(ab)決定進行下一輪鑒定的組合。二輪鑒定的組合種植3行區(qū),12平方米,全區(qū)測產(chǎn),對產(chǎn)量超對照10%以上的組合提交省區(qū)試或國家區(qū)試。鳳糯2062就是按照四步法程序選育出來的。
構(gòu)建的鮮食糯玉米育種技術(shù)體系,實質(zhì)上是在糯玉米分級選育的基礎(chǔ)上,按照逐步選留與淘汰的原則及自我規(guī)范的雜交種選育程序,建立的有理論指導、有方法操作、有指標控制的鮮食糯玉米育種技術(shù)體系。
新系(近代系)組配雜交種的理論
既是鮮食糯玉米育種方案的指導思想,也是鮮食糯玉米育種的技術(shù)方法。近代系(新選系1×新選系2)間組配,既可以肯定優(yōu)系的配合力提早利用,又可以初選出特殊配合力高的雜交組合,而且整體產(chǎn)量水平高于骨干系×新選系。
產(chǎn)量與品質(zhì)綜合評價的方法
是選育鮮食糯玉米組合的關(guān)鍵,在眾多組合的排序取舍中,產(chǎn)量與品質(zhì)似乎是一對矛盾,先消除人為主觀因素,再用幾何平均數(shù)結(jié)果進行排序,解決了不同育種目標之間缺乏相關(guān)性簡要處理手段的問題。
選擇技術(shù)的規(guī)范化指標體系是理論、方法 、技術(shù)是有機結(jié)合和系統(tǒng)應(yīng)用。分級分步使育種選擇程序化,技術(shù)操作科學化,組合取舍標準化,避免或減少僅憑少數(shù)優(yōu)良性狀便人為決定組合取舍的做法,從而改變了鮮食糯玉米育種靠肉眼,憑經(jīng)驗的常規(guī)直觀方法。
作者丨安徽科技學院 劉正
編輯丨農(nóng)財君
聯(lián)系農(nóng)財君丨18565265490
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南方農(nóng)村報丨農(nóng)財寶典