玉米的人工自交及雜交技術(shù)

玉米的人工自交及雜交技術(shù)

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1、玉米的人工自交及雜交技術(shù)一、目的要求1.了解玉米雌雄花開(kāi)花生物學(xué)特性;2.掌握玉米有性雜交和自交技術(shù)。二、材料和用具1.實(shí)驗(yàn)材料早熟玉米自交系若干個(gè),最好選用黃色和白色籽粒兩類(lèi)玉米材料2.實(shí)驗(yàn)用具大羊皮紙袋、小羊皮紙袋、回形針、紙牌、70%酒精棉球、剪刀、大頭針、鉛筆、橡皮。三、內(nèi)容說(shuō)明1.玉米穗花器構(gòu)造玉米為雌雄同株異花植物,自然雜交率高達(dá)95%以上。(1)雄穗雄穗著生于植株頂部,由主莖的生長(zhǎng)錐分化而成,屬圓錐花序。雄穗主軸上生有側(cè)枝,在主軸和側(cè)枝上著生二列或二列以上的成對(duì)小穗。每對(duì)小穗中,一個(gè)有柄,位于上方,先開(kāi)花;另一個(gè)

2、無(wú)柄,位于下方,后開(kāi)花。每個(gè)小穗有護(hù)穎兩枚,小花兩朵。每朵花有內(nèi)、外穎各一片,中間有雄蕊三枚,花藥二室。每個(gè)花藥具有花粉粒約2500-3500粒,全穗約有2000萬(wàn)粒以上。(2)雌穗雌穗由葉腋內(nèi)的腋芽發(fā)育而成。每一植株除了最上部的4-5個(gè)葉腋內(nèi)不能產(chǎn)生腋芽外,其余各節(jié)的葉腋中均能產(chǎn)生腋芽。但是一般品種在通常的栽培條件下,只有植株上部往下大約6-7節(jié)處的腋芽才能發(fā)育成1-2個(gè)果穗。其余各節(jié)的腋芽在植株生長(zhǎng)發(fā)育的早期階段,就自行停止生長(zhǎng)而消失,只留下一個(gè)很小的痕跡。雌穗屬于肉穗花序,其上著生許多縱行排列的成對(duì)小穗。小穗無(wú)柄,基部有

3、護(hù)穎兩枚,小花兩朵,其中一朵可育,一朵退化,可孕小花有內(nèi)外穎和雌蕊組成。由于雌小穗成對(duì)著生,形成了玉米果穗上的粒行數(shù)都是偶數(shù)排列。雌蕊由子房、花柱和柱頭組成,抽出的花絲為柱頭的延長(zhǎng)物,各部分均可授粉。2.玉米開(kāi)花習(xí)性在同一植株上,雄穗抽出時(shí)間一般比雌穗早2-4天,具有雄花先熟的特征。在正常情況下,抽穗后2-5天開(kāi)始散粉。雌穗吐絲一般要比雄穗開(kāi)花遲3-5天,干旱情況下可延遲7-8天。因此,玉米是典型的異花授粉作物。雄穗一般是主軸上中部的花先開(kāi),然后向兩端依次開(kāi)放,側(cè)枝的開(kāi)花是自上而下。開(kāi)花盛期是在開(kāi)花后2-5天,其中60%的花朵

4、是集中在開(kāi)花后的3-4天,此時(shí)是采集花粉的最佳時(shí)期。整個(gè)雄穗從開(kāi)花開(kāi)始到結(jié)束約需7-8天,但因品種和環(huán)境的不同而有差異。玉米開(kāi)花的最適溫度為25-32℃,相對(duì)濕度為50-70%。在一天內(nèi),玉米開(kāi)花最盛時(shí)間是上午8-11時(shí),散粉最盛時(shí)間是9-10時(shí),這是授粉的最好時(shí)機(jī)。在田間條件下,花粉壽命一般可維持5-6小時(shí),如果將花粉放在溫度為3-10℃,相對(duì)濕度為50-80%的條件下,花粉壽命可維持24小時(shí)以上。雄穗散粉后2-4天,同株上的雌穗開(kāi)始吐絲。吐絲次序以果穗中部偏下開(kāi)始,然后向上、向下依次進(jìn)行,頂部的花絲抽出的最晚。整個(gè)果穗從開(kāi)

5、始吐絲到結(jié)束,一般需要2-5天?;ńz一經(jīng)抽出,就有授粉能力,但以吐絲后2-4天授粉能力最強(qiáng)。如果花絲吐出后得不到授粉,可繼續(xù)向前伸長(zhǎng)達(dá)40㎝以上,一經(jīng)授粉后,雌蕊花絲很快就變軟萎焉。雌穗花絲的授粉能力,一般可維持10-14天,但抽出花絲7天以后授粉,結(jié)實(shí)率顯著降低。玉米花粉很小很輕,靠風(fēng)傳播。在一般情況下,雄穗上的花粉成圓錐體落于植株周?chē)?-8米的空間處,風(fēng)大時(shí)可傳至一里以外?;ǚ勐溆谥^后10分鐘,便可伸出花粉管,花粉管刺入柱頭,不斷向前伸長(zhǎng),通過(guò)花柱進(jìn)入子房,再經(jīng)株孔直達(dá)胚囊。授粉后20-26小時(shí),即可受精。圖4-1玉米花

6、器構(gòu)造四、方法步驟(一)玉米自交技術(shù)1.雌穗套袋選擇需要自交的植株在雌穗吐絲以前用羊皮袋套住,以免非本株花粉落上混雜。如果是雙果穗或多果穗材料,應(yīng)選擇最上邊的一個(gè)果穗套袋。2.雄穗套袋觀察雌穗吐絲情況,當(dāng)雌穗吐絲且花絲長(zhǎng)度達(dá)到5cm以上后可以對(duì)其授粉。授粉的前一天,用大羊皮紙袋將本株雄穗套住,袋口緊緊包住雄蕊基部(穗柄)折疊好,并用回形針卡緊。3.授粉次日上午紙袋上的露水干燥后,用左手輕輕彎下套袋的雄穗,右手輕拍紙袋,使花粉落如袋內(nèi),然后取下紙袋緊閉袋口,切忌手指伸入紙袋,更不能觸及袋內(nèi)的花粉。再將袋口微微向下傾斜,輕拍紙袋,

7、以使袋內(nèi)花粉集中于袋口中間。然后用頭上戴的草帽遮住套袋果穗的上方,輕輕將小紙袋取下,把大紙袋內(nèi)的花粉均勻的撒在花絲上,立即將小紙袋套回。授粉時(shí)動(dòng)作務(wù)必輕快,切忌觸動(dòng)周?chē)参?,以免串粉混雜。自交授粉后,立即在自交果穗上拴牌。重要材料還要在記載表上登記,以防牌子丟失發(fā)生差錯(cuò)或漏收。牌上用鉛筆注明材料名稱(chēng)(或行號(hào))授粉方式、授粉日期、工作者姓名。一株授粉結(jié)束后,將身體上的花粉清理干凈,再進(jìn)行第二株的授粉工作。4.授粉后的管理授粉后一周內(nèi),要經(jīng)常注意紙袋和標(biāo)牌是否完好,因?yàn)殡S著果穗的生長(zhǎng)增大,容易將其頂?shù)?,所以要注意及時(shí)套好。5.收獲

8、、保存自交果穗成熟后,要及時(shí)收獲,將果穗與紙牌拴在一起,曬干后分別脫粒裝袋保存。除把紙牌裝入袋內(nèi),袋外還必須寫(xiě)明材料名稱(chēng)和自交符號(hào)。(二)玉米雜交技術(shù)關(guān)于玉米人工雜交工作中的套袋、授粉和管理工作等與自交技術(shù)基本相同,只是所套的雄穗是作為雜交父本的另一個(gè)自交系(或品種)而不是同

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