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黄淮区玉米育种:抗性?产量?籽粒机收?耐密?抗性、...

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管理员 发表于 2023-8-28 08:27:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
      以下文章来源于南北学苑 ,作者孙志考

      育种难,黄淮区育种更难。环境多变,灾害频发。同一年份内前期易高温干旱,中后期易阴雨寡照大风台风倒伏。年际间差异同样巨大。近几年,高温热害,干旱洪涝,南方锈病,青枯病等已经成为黄淮育种圈的热门词汇。大家集思广益,如何破解困局,已经成为目前亟待解决的难题。同样的,关于育种方向,好多老师也已经给出了不同的答案和方向。无论是抗性育种,产量为王,还是籽粒机收,耐密育种等等都是一个方向,一个目标。终极目标依然是全心全意为农民服务,不坑农害农,不弄虚作假,育出好品种。

      1、密度&产量协调

      根据马兴林老师的研究,两个主栽玉米品种(郑单958、先玉335)的单产对密度增加的响应在吉林均表现为,在37500~82500株/hm2的密度范围内,一般管理田的最高单产密度为52500 株/hm2,密度继续增加到82500株/hm2时,单产一直维持在最高水平。从2005 年至今的黄淮海区域玉米生产现状来看,玉米生产密度稳步提高,并稳定在4500株/亩左右,目前来看,除了极少数区域种植的稀植大穗品种之外,4500的密度已经成为黄淮区绝大多数地方的最低种植密度。

      同样,对于自交系来说,目前黄淮海区一般性自交系适应密度在8000-9000左右可以达到产量峰值。(卜俊周,2014;张丰屹,2015,李彦昌,2019)而根据经验一般认为杂交种种植密度是自交系选育密度的50%-60%。假如选育5000密度的杂交种,需要自交系能够耐受8000-10000密度或许产量能够达到峰值。

      2、密度&抗性协调

      众所周知,随着种植密度的增加,群体内个体因过度竞争而导致素质变差,穗粒数和千粒重下降,加之群体通风透光条件变差、病虫害发生加重;同时,种植密度过大还会导致玉米茎秆发育不良,抗倒性变差,倒伏率增加,最终产量下降。

      保证产量的情况下,个人认为高密度须保持群体抗性中抗水平,低密度保持群体中抗性高抗以上水平。

      3、抗性&产量协调

      “抗性即是产量”,这也是育种中很经典的说法。可以理解为特定条件下当群体密度上升时,群体面对的环境压力增大,此时抗性提升,则产量提升。我认为首先产量和抗性之间不是必然的相互关系。抗性是产量的一个充分条件,是影响产量诸多因素中的一个条件而已。

      从源库流的角度说,抗性较高,势必利用植株过度的营养和能量,自然会导致入库的能量减少,导致产量降低。而抗性降低往往导致病害产量损失。

      根据文献多数估值,黄淮区茎腐病一般危害可造成25-30%的产量损失。而南方锈病大发生,

      一周左右玉米叶片就会被病菌橘黄色的夏孢子堆和夏孢子所覆盖,导致叶片很快干枯死亡,造成20%~40%的生产损失,严重爆发时可减产80%以上。

      小斑病虽是夏播区的常驻病害,可造成产量损失5%~90%。但随着抗性种质的渗入,目前已不再是主要病害,对产量影响不大。穗粒腐病一直作为黄淮区的重要病害,严重影响玉米的生产。可使玉米减产30%~50%。因此从抗病性角度来说,增加适度抗性又可保证病害的产量损失。

      反过来,我们尝试着从产量角度来估量抗病性。田间经验发现,一般情况行下产量较高的玉米群体或品种,充分利用了植株叶片提供和分配的营养,会导致抗性水平一般。例如,一般情况下,玉米结实较好的品系往往后期易得青枯病。(此结论仅代表个人猜测,这个暂时没有具体研究数据)

      综上,适度增加抗性(中抗水平)有助于各产量外部影响因素的协调性。

      4、自交系选育策略经验浅谈

      根据我们目前的育种目标筛选和自交系选育策略,主要有如下几点:

      4.1、群体组配策略

      群内互补性原则,采用群内聚合优良基因的方式,血缘及基本农艺性状鉴别清晰的自交系配组成单交种或双交种。同时自交一代形成F2代分离群体,充分打破重组。

      4.2、自交系选育及测配策略

      根据我们的经验,通常采用200-400株DH进行早代鉴定和扩繁。淘汰不良植株。正季在北方目标生态区充分鉴定。自交系选育采用轮次制,第一轮增加密度8000株/亩,筛选耐密性。通过穗位整齐度、果穗大小、空杆率,结实率、秃尖等,淘汰不适应密度及对环境敏感的基因型,最终保留25%,约50-100个系进入第二轮鉴定及少量骨干系测配,骨干系数量可根据自身资源预算和能力进行选择。

      第二轮在密度固定情况下,筛选抗性,一般病害中抗即可。同时进行自交系的测产,在能量守恒的前提下来有效保证产量输出。筛选10%产量最高的系。即系行数量降至10%时,同时评价测交种的抗性及产量潜力。第二轮筛选重点,以抗性、耐密性为辅助,以自交系产量为重点,作为衡量自交系的一个主要标准。尤其在育种起步并无骨干系的阶段,我认为通过产量及其他农艺性状良好的方式筛选晋级优系是最简单快捷适宜的办法。相应的杂交种筛选策略同样适用。

      来源:南北学苑    孙志考
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