1、,一、實驗目的,了解雜交玉米繁殖的基本過程及雜交制種技術 1.玉米的開花習性與花器構(gòu)造的觀察； 2.玉米的自交技術； 3.玉米的雜交技術； 4.玉米自交系的繁殖技術； 5.玉米雜交種的繁殖技術。,玉米是利用雜種優(yōu)勢最早的作物之一，除用自交系配制雜交種外，還用雄性不育系配制雜交種。當前，玉米生產(chǎn)上以自交系間雜交種的雜種優(yōu)勢利用較為普遍。 玉米是異花授粉作物，容易發(fā)生生物學混雜。因此，生產(chǎn)純度高的種子，是雜交玉米繁種制種的中心任務。 雜交玉米繁殖制種的要點，一要設置隔離區(qū)；二要父母本花期相遇良好；三要親本自交系的純度高，要嚴格去雜去劣；四要對母本自交系進行人工去雄和輔助授粉。,二、內(nèi)容說明,雜交玉

2、米的增產(chǎn)優(yōu)勢,1、花器構(gòu)造,玉米（Zea mays L.）屬禾本科（Gramineae），玉米屬（Zea），雌雄同株異花。是異花授粉作物。雄穗由植株的頂端生長錐分化而成，為圓錐狀花序，由主軸和側(cè)枝組成。主軸上著生411行成對排列的小穗，側(cè)枝僅有2行成對小穗。每對小穗中，有柄小穗位于上方，無柄小穗位于下方。每個小穗有2枚護穎，護穎間著生2朵雄花，每朵雄花含有內(nèi)外穎、鱗被各2 枚，雄蕊3枚，雌蕊退化。雌穗一般由從上向下的第67節(jié)的腋芽發(fā)育而成，為肉狀花序。雌穗外被苞葉，中部為一肉質(zhì)穗軸，在穗軸上著生成對的無柄小穗，一般1418行，每小穗有2枚穎片，穎片內(nèi)有2 朵雌花，基部的1朵不育，另1朵含雌蕊1

3、枚，花柱絲狀細長，伸出苞葉之外，先端二裂，整條花柱（俗稱花絲）長滿茸毛，有接受花粉能力。,2、開花習性,玉米雄穗一般抽出后13天左右便開花散粉。每天711時開花。以910時開花最盛，其開花順序是先主軸后側(cè)枝，主軸由中上部開始向上向下依次開放；側(cè)枝則由上而下開放，始花后35天為盛花期，一株雄穗花期約710天。一個雄穗大約可產(chǎn)生15003000萬個花粉粒。開花的最適溫度為2528，最適相對濕度為70%90%。溫度低于18或高于38時雄花不開放?；ǚ凵盍υ跍囟?8.630和相對濕度為65%81%的田間條件下，一般能保持6小時，以后下降，大約可維持8小時左右。,(續(xù)),一般雄穗散粉后24天，同株雌穗

4、的花絲開始外露。通常以雌穗中下部的花絲先抽出，然后向上向下延伸，以頂部花絲抽出最晚。一般花絲從苞葉中全部伸出約需25天，花絲生活力可維持1015天。但以抽出后25天授粉結(jié)實最好，尚未受精的花絲色澤新鮮，剪短后還可繼續(xù)生長，但一經(jīng)受精便凋萎變褐。 玉米的花粉借助風傳播，傳播距離一般在植株周圍23米內(nèi)，遠的可達250米。花粉落到花絲上后約經(jīng)6小時開始發(fā)芽，2436小時即可受精。,（一）所需用品 1.材料 玉米自交系繁殖區(qū)和雜交制種區(qū)不同的玉米品種或自交系。 2.儀器用具 皮尺、鋼卷尺；大硫酸紙袋（35cm 20cm ）、小硫酸紙袋（6cm 12cm）、剪刀、回形針、綿紗線、塑料牌、鉛筆。 3.藥品

5、試劑 70%酒精。,三、所需用品和操作方法,玉米自交系繁殖區(qū),雜交制種區(qū),（二）操作方法,1.自交技術 選株 當雌穗膨大從葉腋中露出尚未吐絲時，選擇具有親本典型性狀健壯無病蟲害的優(yōu)良單株。,雌穗套袋 先將雌穗苞葉頂端剪去23cm，然后用硫酸紙袋套上雌穗，用回形針將袋口夾牢。,剪花絲 如套袋的雌穗已有花絲伸出，則在下午取下雌穗上所套的紙袋，用經(jīng)酒精擦過的剪刀將雌穗已吐出的花絲剪齊，留下長約2cm，再套回紙袋，待第2 天上午授粉。,雄穗套袋 在剪花絲的當天下午，用大硫酸紙袋將同株的雄穗套住，并使雄穗在紙袋內(nèi)自然平展，然后將袋口對稱折疊，用回形針卡穗軸基部固定。,雄穗套袋 在剪花絲的當天下午，用大硫

6、酸紙袋將同株的雄穗套住，并使雄穗在紙袋內(nèi)自然平展，然后將袋口對稱折疊，用回形針卡穗軸基部固定。 授粉 雄穗套袋后的第2 天上午，在露水干后的盛花期進行。在每次去雄和授粉前用酒精擦剪刀和手，以殺死所蘸花粉。 采粉用左手輕輕彎下套袋的雄穗，右手輕拍紙袋，使花粉抖落于紙袋內(nèi)，小心取下紙袋，折緊袋口略作向下傾斜，輕拍紙袋，使花粉集中在袋口一角。 授粉取下套在雌蕊上的紙袋，將采集的花粉均勻地散在花絲上，隨即套上雌花紙袋，用回形針夾牢，封緊袋口。授粉時動作要快，切忌觸動周圍植株和用手接觸花絲。如果花絲過長，可用浸過酒精的剪刀剪成6cm左右即可。一株自交完畢，下一株自交以前要用70%的酒精擦手，殺死落在手上

7、的花粉。,授粉 雄穗套袋后的第2 天上午，在露水干后的盛花期進行。在每次去雄和授粉前用酒精擦剪刀和手，以殺死所蘸花粉。 采粉 授粉,采粉: 用左手輕輕彎下套袋的雄穗，右手輕拍紙袋，使花粉抖落于紙袋內(nèi)，小心取下紙袋，折緊袋口略作向下傾斜，輕拍紙袋，使花粉集中在袋口一角。,授粉取下套在雌蕊上的紙袋，將采集的花粉均勻地散在花絲上，隨即套上雌花紙袋，用回形針夾牢，封緊袋口。授粉時動作要快，切忌觸動周圍植株和用手接觸花絲。如果花絲過長，可用浸過酒精的剪刀剪成6cm左右即可。一株自交完畢，下一株自交以前要用70%的酒精擦手，殺死落在手上的花粉。,授粉,掛牌登記 授粉后在果穗所在節(jié)位掛上塑料牌，用鉛筆注明材

8、料代號或名稱、自交符號、授粉日期和操作者姓名，并在工作本上作好記錄。也可掛線作標記。,掛牌登記,手與用具消毒,管理 授粉后果穗伸長膨大，為防止果穗把紙袋頂破或掉落，要及時松動或重新固定好紙袋。在授粉后1周內(nèi)，花絲未全部枯萎前，要經(jīng)常檢查雌穗上的紙袋有無破裂或掉落，凡是花絲枯萎前紙袋已破裂或掉落的果穗應予以淘汰。 收獲保存 自交的果穗成熟后應及時收獲。將塑料牌與果穗系在一起，曬干后分別脫粒裝入種子袋中，塑料牌裝入袋內(nèi)，袋外寫明材料代號或名稱，并妥善保存，以供下季種植。,2.雜交技術,玉米雜交育種中有關雜交工作中的套袋、授粉、管理等步驟與自交技術基本相同，所不同的是自交是同株雌雄穗套袋授粉，而雜交

9、所套的雌穗是母本，雄穗則取自父本的另一個自交系（品種）。授粉后，塑料牌上則應寫明雜交組合代號或名稱。,3.親本自交系的繁種技術,為保證親本自交系的純度，必須分別將各親本自交系在嚴格隔離條件下進行繁殖。 選地隔離 選擇好隔離區(qū)是保證種子純度的關鍵。應選擇地勢平坦，土地肥沃，灌排方便的地塊。,隔離方法,空間隔離法就是將要繁殖的玉米自交系（或父母本）種植在隔離區(qū)中，而在隔離區(qū)周圍的一定范圍內(nèi)沒有其它玉米的種植，以防外來其它玉米的花粉進入隔離區(qū)造成生物學混雜，達到安全隔離的目的。如果繁殖的是自交系，則要求隔離的距離為500m以上；如果種植的是父母本，要在隔離區(qū)內(nèi)生產(chǎn)F1代雜交種，單交制種區(qū)不少于400

10、米，雙交制種區(qū)不少于300米。在多風地區(qū)，或隔離區(qū)設在其它玉米地的下風向時，隔離距離應適當加大。,500m以上 左右空地。,時間隔離法是在繁殖地周圍300m以內(nèi)還要有其它玉米材料種植，或者在玉米繁殖地周圍有養(yǎng)蜂場時采用。做法是根據(jù)不同玉米材料的抽穗期資料，將隔離區(qū)內(nèi)玉米的播種期與區(qū)外鄰近玉米的播種期錯開，也能達到隔離的效果。一般情況下春播玉米錯期為45天，夏播玉米錯期要30天，才能保證安全。各地因自然條件不同，可靈活掌握。錯開繁育制種田與大田玉米的播種期來避免串粉，達到隔離的目的。,花期錯開,自然屏障隔離 是利用山嶺、樹木、村莊等自然屏障，將其它玉米與隔離區(qū)隔開，以免其它玉米花粉傳入隔離區(qū)內(nèi)。

11、,高稈作物隔離法 高稈作物隔離法就是在隔離區(qū)周圍種植高粱、麻類等高稈作物作隔離屏障。高稈作物的行數(shù)不宜太少。自交系繁殖區(qū)需種植高稈作物寬度在100m以上，制種區(qū)在50m以上。高稈作物要適當早播，加強管理，使玉米抽穗時高稈作物的株高能超過隔離區(qū)內(nèi)玉米的高度。,高稈作物隔離,隔離區(qū)各自交系繁種比例,根據(jù)自交系產(chǎn)量高低而定。一般情況下， 單交種父、母本自交系的繁種比例大致為1:4， 雙交種(甲乙)(丙丁)四個自交的繁種比例大致為甲:乙:丙:丁=4:2:2:1。,加強田間管理 自交系生長勢較弱，易受不良外界條件的影響，因此對繁殖隔離區(qū)必須注意精種細管，以提高自交系的產(chǎn)量。 嚴格去雜去劣 在苗期、抽雄前

12、及收獲后，要嚴格進行去雜去劣。,續(xù),為了保證雜交玉米的制種質(zhì)量，必須嚴格做好以下幾個主要技術。 選地隔離和隔離方法 同親本自交系繁殖技術。,4.雜交制種技術,確定父、母本的播種期: 如果親本自交系間的生育期不同，為保證花期相遇，可根據(jù)“寧可母等父，不可父等母”的原則確定播種期。一般應使母本的抽絲期比父本早23天。若兩親本自交系花期相同或母本抽絲期比父本早23天，可以同期播種。若兩親本抽絲期相差5天以上，春播晚熟親本提早播的日數(shù)是父、母本花期相差日數(shù)的1.5倍；夏播玉米是1倍。為防花期不遇，還可分期播種采粉區(qū)。 父、母本行比: 一般情況下是：單交種制種區(qū)為1:3或1:4；雙交種制種區(qū)為1:4。父

13、本行或母本行播種標記作物。 合理密植，保證播種質(zhì)量，作到一次全苗: 種植密度按自交系特征而定，單交種制種區(qū)40004500株，雙交種制種區(qū)30003500株左右。,規(guī)格播種,去雜去劣工作具體可分為田間去雜和室內(nèi)精選二個部分。田間去雜：可在三葉期、五葉期、拔節(jié)期、孕穗期及抽穗期進行，根據(jù)葉色、葉鞘色、葉肋色、葉形、莖葉所構(gòu)成的角度、植株高度、雄穗性狀、果穗著生部位等特征，把不符合要求的雜株劣株統(tǒng)統(tǒng)拔掉。室內(nèi)精選：收獲時根據(jù)穗型、粒色、穗軸色，把不同于典型性的雜異穗去掉。在播種前還要精細粒選。根據(jù)自交系性狀的特點，嚴格去雜去劣。,嚴格去雜,苗期去雜,拔節(jié)出雄前去雜,配制雜交種，母本去雄好壞是關系制

14、種成敗的關鍵。去雄應做到及時、干凈、徹底。所謂及時，就是在母本雄花剛抽出尚未散粉之前就拔除。干凈，就是一個小分枝都不殘留地把整個雄穗拔除。徹底。就是整個制種區(qū)應一株不留地拔除雄花。,母本徹底去雄,把所去的雄帶出隔離區(qū)，填埋。,由于玉米自交系生長勢弱，花粉量少，為提高繁殖制種產(chǎn)量，必須進行人工輔助授粉23次，特別在父、母本花相遇不良的情況下，這項工作更應加強。,加強人工輔助授粉,分收分藏,繁殖制種的玉米成熟后，各隔離區(qū)不同親本的果穗應分別及時收獲，一般先收父本，以保證母本上所收雜種種子的純度。做到分收、分曬、分脫、分藏，嚴防機械混雜，并及時在袋內(nèi)外放置和掛好標簽，在標簽上注明名稱、生產(chǎn)種子的時間、單位和種子數(shù)量。,配制雜交種的面積，要根據(jù)雜交種的類型、推廣面積、播種量、種子產(chǎn)量、父母本行的比例等條件決定。避免發(fā)生種子量不足而影響配套，或種子過剩造成積壓浪費，應在計劃面積時很好地計算，具體的計算方法如下： 制種田面積（畝）是根據(jù)生產(chǎn)田每畝需要播種量（斤）乘上計劃種植畝數(shù)除以每畝親本（不包括父本）的計劃產(chǎn)量（斤）就得出應有制種面積畝數(shù)。,5.繁殖制種計劃,（1）隔離區(qū)的數(shù)量 單交種需要3個隔離區(qū)：母本自交系1個，父本自交系1個，單交種制種區(qū)1個。 三交種需要5個隔離區(qū)：3個自系繁殖區(qū)，1個單交種繁殖區(qū)，1個三交種制種區(qū)。 雙交種需要7個隔離區(qū)：4個親本自交系繁殖區(qū)，2