玉米种子生产学课件

玉米种子生产学

种工一班祖小峰两个方面:一玉米杂交种子生产技术二生物技术在玉米种子生产中的应用我国玉米种植区划从所周知.今后玉米种子生产的主要方向是“双高单交种”.一高是:制种者大田制种产量高二高是:种植户大田生产产量高.同时单交种相对于三交种、双交种或者说顶交种而言,制种方法较简单,时间较短.玉米杂交种子生产主要步骤:

一.隔离区的设置二.调节父母本播期,确保花期相遇三.确定父母本行比四.花期调节五.严格去杂去劣六、母本去雄七、加强人工辅助授粉八、分收分藏隔离区的设置

一.隔离区的设置

1.1.空间隔离自交系至少500米，杂交种至少300米，在多风地区，下风处或地势低洼处，应适当加大隔离区。1.2.屏障隔离山岭、房屋、林带以及高秆作物等自然障碍物1.3.生育期隔离错期播种,使其花期与临近其他玉米品种错开,以达到安全隔离的目的

2.隔离区的数目

隔离区的数目因繁殖类别而不同。配制单交种，需设置3个；配制三交种应设置5个隔离区；配制双交种应设置7个隔离区.二.调节父母本播期,确保花期相遇1.同期播种双亲花期相同或母本花期比父本早2--3天，同期播种

2.错期播种(花期相差在5天以上)2.1:“宁可母等父，不要父等母”的原则花丝的生活力一般可以保持6--7天，而父本散粉时间较短，一般4--5天，同时花粉在田间仅能存活数小时。2.2双亲花期相差的天数并不等于播种期相差的天数早播的亲本，由于前期温度低，生长慢，所以错期的天数应比花期相差的天数多几天，一般是父母本播期相差的天数是花期相差天数的2倍，如果双亲花期相差6--7天，则播期要错开12--14天。三.确确定定父父母母本本行行比比确定定行行比比的的原原则则在确确保保母母本本开开花花时时有有足足够够的的花花粉粉供供应应的的前前提提下下，，尽尽可可能能增增加加母母本本行行数数，，以以提提高高产产量量。。通通常常单单交交种种制制种种时时的的父父、、母母本本行行比比为为1：：4或或2：：8，，双双交交种种制制种种为为1：：4~6。。如如果果父父本本花花粉粉量量大大时时可可采采用用1：：6~8，，增增产产效效果果明明显显。。四.花花期期调调节节4.1母母本本早早于于父父本本的的调调节节方方法法A.加加强强父父本本水水肥肥管管理理，，促促进进父父本本生生长长；；B.推推迟迟母母本本去去雄雄时时间间，，等等到到将将要要散散粉粉时时才才去去雄雄，，以以延延缓缓雌雌穗穗生生长长，，但但要要特特别别注注意意母母本本去去雄雄时时间间，，以以免免散散粉粉影影响响种种子子质质量量；；C.母母本本吐吐丝丝过过早早的的采采取取剪剪花花丝丝。。D.剥剥去去母母本本第第一一个个雌雌穗穗，，重重施施速速效效肥肥，，促促进进第第二二个个雌雌穗穗的的迅迅速速生生长长。。4.2父父本本早早于于母母本本的的调调节节方方法法A.加加强强母母本本水水肥肥管管理理；；B.提提早早母母本本去去雄雄，，当当雄雄穗穗尖尖刚刚露露出出顶顶叶叶就就拔拔掉掉，，必必要要时时在在雄雄穗穗未未露露出出顶顶叶叶时时，，把把雄雄穗穗连连同同1--2片片叶叶一一起起拔拔掉掉，，使使养养分分集集中中到到雌雌穗穗上上，，以以便便提提早早3--5天天吐吐丝丝；；C.如如母母本本苞苞叶叶过过多多，，吐吐丝丝偏偏晚晚，，则则剪剪去去母母本本苞苞叶叶以以促促进进母母本本提提早早吐吐丝丝。。五.严严格格去去杂杂去去劣劣去杂杂去去劣劣的的时时期期A.苗苗期期结结合合间间苗苗、、定定苗苗，，根根据据幼幼苗苗的的长长相相，，长长势势，，叶叶色色，，叶叶形形等等拔拔除除杂杂苗苗。。B.拔拔节节期期据据株株高高、、株株型型、、叶叶色色、、叶叶形形等等拔拔除除杂杂苗苗。。C.抽抽雄雄散散粉粉前前去去杂杂去去劣劣的的关关键键时时期期，，根根据据株株型型，，植植株株高高矮矮，，雄雄穗穗形形状状，，花花药药和和花花丝丝的的颜颜色色等等性性状状进进行行鉴鉴别别，，发发现现杂杂株株、、劣劣株株，，彻彻底底拔拔除除，，田间间去去杂杂必必须须在在抽抽穗穗散散粉粉前前完完成成，，以以免免杂杂株株在在隔隔离离区区内内传传播播散散粉粉。D.收收获获后后脱脱粒粒前前根根据据不不同同自自交交系系的的穗穗型型，，粒粒型型，，粒粒色色和和穗穗轴轴色色等等性性状状，，除除去去杂杂穗穗。。六、、母母本本去去雄雄“及时时、、彻彻底底、、干干净净”的原原则。。及时是是指母母本雄雄穗刚刚露出出顶叶叶而尚尚未散散粉时时及时时拔除除;彻底是是指把把制种种区所所有母母本的的雄穗穗一株株不漏漏地全全部拔拔除;干净是是指母母本的的每个个雄穗穗不留留分枝枝，拔拔除干干净。。七、加加强人人工辅辅助授授粉制种花花期相相遇不不好或或在开开花阶阶段气气候条条件不不利授授粉时时，人人工辅辅助授授粉的的增产产效果果更加加显著著。人人工辅辅助授授粉的的时间间一般般在上上午8--11时，，待露露水干干后散散粉最最多时时进行行，人人工拉拉绳，，人工工辅助助授粉粉应在在玉米米散粉粉期进进行4--5次次，以以提高高结实实率。。八、分分收分分藏分收先收父父本，，再收收母本本，要要特别别注意意不要要错行行收获获。落落在地地上的的果穗穗如不不能分分清父父、母母本，，应收收作粮粮食处处理。。分藏运回的的果穗穗要严严格分分堆分分晒，，去杂杂穗、、劣穗穗脱粒粒；种种子装装袋时时，包包装袋袋的里里外均均应放放置标标签，，注明明杂交交种的的名称称，纯纯度级级别，，收获获时间间，制制种单单位等等，登登记后后专库库贮放放，专专人保保管，，定期期检查查。存在的的问题题:随着近近些年年来的的发展展,玉玉米在在制种种的过过程中中存在在的问问题也也逐渐渐体显显了出出来.特别别是杂杂交玉玉米制制种.主要表表现在在以下下四个个主面面:问题1：种种质基基础推广杂杂交种种明显显提高高了玉玉米生生产水水平但玉米米生产产和育育种研研究所所依赖赖的种质基基础越来越越狭窄窄问题2：群群体改改良重视轮轮回选选择方方法，，忽视视种质质的遗遗传基基础普遍采采用群群体内内改良良，忽忽视群群体间间改良良未形成成杂种种优势势群和和模式式问题3：二二环系系选择择与轮回回选择择的原原理一一致二环系系育种种的效效率并并不总总是很很高，，原因因是扰扰乱了了亲本本的遗遗传关关系用两个个SCA很高的的自交交系杂杂交，，选系系效率率低––利用困困难问题4：选选配杂杂交组组合杂交本本身并并不产产生杂杂种优优势杂种优优势取取决于于亲本本材料料的遗遗传组组成和和遗传传距离离二生生物物技术术在玉玉米种种子生生产中中的应应用主要内内容第一细细胞胞工程程第二染染色色体工工程第三基基因因工程程第四分分子子标记记第五生生物技技术在在玉米米育种种中应应用的的限制制因因素素第一细细胞胞工程程一、细细胞工工程概概念以细胞为基本本单位位,在体外条件下下进行行培养养、繁繁殖或或人为为地使使细胞胞的某某些生物学学特性性按人们们的意意志发发生改改变,从从而改改良生生物品品种和和创造造新品品种,加加速动动物或或植物物个体体的繁繁殖,或或获得得某些些有用用的物物质的的过程程。二、细细胞工工程核核心技技术细胞或或组织织培养养是其核核心技技术。。玉米组组织和和细胞胞培养养及再再生目的是让外外植体体能够够高效效地诱诱导出出愈伤组组织，建建立高高效的的体细胞胞再生生体系系，从而而为玉玉米的的细胞胞工程程遗传传改良良，基基因工工程遗遗传转转化和和染色色体工工程单单倍体体育种种研究究创造造有利利的条条件。。三、玉玉米细细胞工工程研研究进进展LaRue在在1949年年用甜甜玉米米的胚胚乳做做外植植体,首首次诱诱导出出愈伤组组织,但最最终未未获得得再生植植株。1975年年,Green和和Phillips，，获得得再生植植株。第二染染色体体工程程一、染染色体体工程程包括染色体体操作作和染色体体组操操作。染色体体操作作指按设设计有有计划划削减减、添添加和和代换换同种种或异异种染染色体体的方方法和和技术术。染色体体组操操作指通过过染色色体组组单纯纯的数数量变变化或或不同同染色色体组组的合合并、、拆开开等变变化来来改变变生物物体的的遗传传。在玉米米种子子生产产上目目前应应用最最多的的是单倍体体育种种。二、单单倍体体育种种途径径主要包包括孤雄生生殖、孤雌生生殖、Stock6单单倍体体技术术。1、孤孤雄生生殖一一般般采用用花粉粉培养养,该方方法要要经过过组织织培养养的过过程,先先诱导导愈伤伤组织织,再分分化形形成再再生植植株。。2、孤孤雌生生殖通通常有有两种种方法:一是离体子子房培培养,二是诱导孤孤雌生生殖(整株株)。。诱导手手段包括远缘杂杂交诱导、、辐射诱导、、化学药药剂诱导等等。3、Stock6单单倍体体育种种技术术（1））Stock61950年年,EdwardH.CoeJr.博士士发现现一个个紫色色糊粉粉层玉玉米自自交系系,自自交后后代产产生的的单倍倍体占占2.52%。。这些些单倍倍体植植株矮矮小,叶片片较窄窄而直直立,具斑斑马状状或白白色条条纹,雄花花穗不不育。。1956年年Coe将将该系系命名名为Stock6。（2））标记基基因为便于于鉴定定单倍倍体胚胚或胚胚乳,Coe利利用用回交交方法法把R-nj基基因因导入Stock6。。R-nj基基因为为显性性,使使籽粒粒胚芽芽尖端端和籽籽粒顶顶部的的糊粉粉层带带紫色色。3、Stock6单单倍体体育种种技术术（3））原理选择受受精:即Stock6花花粉粒粒中的的2个精精核在在受受精过过程中中运行行的速速度不不同往往往形形成2种不不同的的单受受精形形式。。只需2～～3代代就就可育育出新新自交交系，，与与基础础材料料杂交交时，，必须须用Stock6作作父本；；杂交穗穗数一一般100穗以上,以保保证单单倍体体的发发生率率。三、单单倍体体育种种应用用存在在问题题：1、基基因的的重组率率低,难以以获得得有效效的基因型型;2、得得到的的种子子发芽率率低,成苗率率更低;3、孤孤雌生生殖后后代的的有效效快速鉴鉴定等问题题。第三基基因因工程程一、基基因工工程概概念指运用用限制制性内内切核核酸酶酶、连连接酶酶等酶酶类将将不同同DNA进进行体体外切切割、、连接接构成成重组DNA,再将将重组组DNA经经生物物介导导或直直接导导入等等转移移方法法引入入受体细胞进行克隆、表达达,从而改变变生物遗传传性以创造造生物新种种质,或或通过大量量扩增为人人类提供有有用产品等等的技术。。其核心技术术是转基因技术术。二、玉米转转基因技术术1、农杆菌菌Ti质质粒介导导的载体转转化技术;2、利用基基因枪导入入转化技术术；3、PEG等的DNA直直接导入入转化技术术；4、花粉管管通道的转转化技术；；5、子房注注射的转化化技术。三、玉米基基因工程应应用1、培育抗抗病虫的转转基因玉米米。2、培育抗抗除草剂的的转基因玉玉米。3、培育抗抗旱、抗寒寒等抗逆性性转基因玉玉米。4、培育高高淀粉、高高蛋白、高高氨基酸等等优良品质质玉米。四、玉米基基因工程展展望1、加强遗遗传工程的的基础研究究和应用基基础研究；；2、做好有有用基因的的分离,载载体系统统的寻找、、选择和构构建,建建立和逐步步完善应用用技术研究究；3、提高玉玉米转基因因的转化率率,完善善玉米转基基因的技术术体系。第四分分子标标记一、分子标标记技术1、RFLP(限限制性片段段长度多态态性)2、RAPD(随随机扩增多多态性DNA)3、STS(微卫星多多态性分析析)4、SSR