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1、玉米緊湊型育種存在的問題研究摘要:本文首先簡要回顧了緊湊型玉米的育種歷史,接下來提出了存在的問題并介紹了解決問題的途徑?! £P(guān)鍵詞:緊湊型玉米育種問題解決途徑 緊湊型玉米育種是我國玉米育種發(fā)展史上的—個重要階段,經(jīng)過廣大育種工作者的多年努力,從理論到實踐都獲得了巨大的成功。 我國緊湊型玉米育種始于20世紀60年代,它的興起是受國際高光效育種和理想型育種的影響。高光效育種的出發(fā)點是提高作物光合效率,降低能耗,以此來達到增產(chǎn)的目的;理想型育種則是從提高光能利用率入手,希望通過株型理想化來提高光能利用率以達到增產(chǎn)的目的。高光效育種單
2、純從提高光合效率入手,采取過各種手段,但經(jīng)過多年努力卻收獲甚微。而作為理想株型只是一個籠統(tǒng)的概念,育種者對于什么樣的株型才是理想型并無統(tǒng)一的看法,因而育種者也各為自己所理解的理想型而奮斗,但由于理想型育種和產(chǎn)量育種脫節(jié),雖經(jīng)多年努力結(jié)果也不理想。20世紀70年代初,煙臺市農(nóng)科所利用在525自交系大詔中發(fā)現(xiàn)的無葉舌植株進行育種時,從無葉舌植株葉片上沖直立受到啟發(fā),從而提出了玉米理想型育種的問題,進而正名為緊湊型育種,主張株型育種和產(chǎn)量育種—定要結(jié)合,同時對緊湊株型的標準進行了研究和探討。株型育種和產(chǎn)量育種的結(jié)合,實際上就是高光效育種和理
3、想型育種的結(jié)合。緊湊型概念的提出對我國玉米育種產(chǎn)生了巨大的推動作用?! ?974年北京市農(nóng)林科學院利用塘四平頭中的雜株選育出了優(yōu)良自交系黃早四。黃早四的選育成功,真正開創(chuàng)了我國緊湊型玉米育種的先河。1976年煙臺市農(nóng)科所引進黃早四后,與早在1973年就被引入我國的優(yōu)良自交系M017組配,于1978年組配出了緊湊型優(yōu)良雜交種煙單14,1981年煙單14在龍口市下丁家創(chuàng)下了夏玉米畝產(chǎn)9433.7kg的高產(chǎn)紀錄。煙單14的育成使我國玉米最高畝產(chǎn)首次突破500kg大關(guān),同時也標志我國玉米育種邁上了—個新臺階。緊接著掖107、8112、478、
4、H21等高配合力優(yōu)良自交系分別在20世紀70年代末至80年代中期相繼問世,組配出了在全國有相當影響的緊湊型雜交種如掖單2號、掖單4號、掖單12、掖單13和魯玉10號等。同時,緊湊型雜交種的示范推廣也迅速發(fā)展,1986—1989年,李登海連續(xù)幾年創(chuàng)畝產(chǎn)900—1000kg的高產(chǎn)紀錄,充分展示了緊湊型品種的生產(chǎn)潛力。我國玉米界也逐漸認識到緊湊型品種對增產(chǎn)的作用,紛紛轉(zhuǎn)向緊湊型玉米研究,形成一股潮流,從而使緊湊型玉米研究在全國范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展起來,十幾年來緊湊型玉米品種對我國玉米生產(chǎn)做出了巨大貢獻。據(jù)有關(guān)資料介紹,從1980年至1993年間,
5、僅在山東省內(nèi),掖單2號累計推廣面積達7500萬畝,煙單14累計推廣6300萬畝,掖單4號累計推廣2965萬畝。掖單13雖是20世紀90年代初開始大面積推廣的品種,但1994年山東省種植面積已達900萬畝?! ?緊湊型玉米的育成,對玉米育種產(chǎn)生了巨大的影響 首先是影響到育種目標。傳統(tǒng)的玉米育種目標是單株大穗。換句話說,人們關(guān)心的是單株生產(chǎn)力的高低,希望在3000株/畝左右的密度下以單株大穗來獲取高產(chǎn)。緊湊型品種則是以株型緊湊,增加種植密度,靠群體產(chǎn)量來獲取高產(chǎn)。因而緊湊型育種不太注重單株產(chǎn)量,而注重群體產(chǎn)量。許多緊湊型品種的果穗雖屬中
6、小穗,但在高密度條件下果穗減小并不明顯,表現(xiàn)均勻,因而產(chǎn)量得以提高。到目前為止,育種工作者已經(jīng)充分認識到緊湊株型的優(yōu)點。據(jù)前—段時間調(diào)查表明,大多數(shù)育種工作者以緊湊株型為首要的育種目標?! ∑浯?,緊湊型品種的育成影響到選系密度。選系密度與大田種植密度有關(guān)。長期以來,王米的種植密度在3000株/畝左右,近幾年雖略有增加,也不過在4000株/廟左右,因而至今許多單位的選系密度也在3000—4000株/畝左右。—般緊湊型品種最適密度在5000—6000株/畝左右,但因肥水條件限制,—般種植密度在5000株/廟左右。玉米耐密性與遺傳有關(guān)。要使
7、雜交種耐受高的密度自交系也應(yīng)有相應(yīng)的耐密性。特別是在選系材料的早代,必須利用高密選擇以增加選擇壓力。因而許多育種者主張選系密度在5000株/畝左右?! 〉谌o湊型品種的育成對選系的抗倒性提出了新的要求。隨著種植密度的增加,玉米植株的倒伏現(xiàn)象也會出現(xiàn)。人們真正注意抗例性的間題是在掖單4號育成推廣以后。掖單4號由于具有較強的抗鰣性而被稱為“鐵稈玉米”。在掖單4號育成前后的幾年里,育成的許多品種沒有特別注意這個問題,因而這些品種在5000株/畝的密度下即出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象。種植密度的增加要求品種有較強的抗倒性。育種工作者在選系時注意抗倒性選擇以
8、后,育成的各類雜交種的抗倒性已比以前大大增強。2雖然緊湊型育種取得了很大成績,但仍有許多問題有待解決 首先是對概念的理解問題。雖然整個玉米界都在談?wù)摼o湊型,但對于緊湊型概念的理解還有一定的差異。有人認為緊湊型玉米葉片上