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玉米育種技術(shù)( 二 )

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4、選育自交系的基礎(chǔ)材料
從根本上說(shuō)，玉米雜交種強(qiáng)大的雜種優(yōu)勢(shì)來(lái)源于親本間充分大的遺傳差異 。因此，選育自交系的基礎(chǔ)材料必須來(lái)源多樣，遺傳基礎(chǔ)廣泛 。選系材料的來(lái)源大體有4個(gè)方面：第一種是地方種質(zhì)，包括老的地方品種群體，或者來(lái)源于地方品種的自交系等 。在一些特殊的生態(tài)條件下可能存在優(yōu)良抗源、或優(yōu)良品質(zhì)材料，應(yīng)該特別注意收集 。第二種是雜交種，主要指生產(chǎn)上應(yīng)用的或者引進(jìn)的雜交種，也包括用自交系有目的組配的用于選系的雜交種，其中應(yīng)用最大的是單交種 。
一般認(rèn)為，采用當(dāng)?shù)鼗虍惖厣a(chǎn)上廣為利用的雜交種選系是育成優(yōu)良自交系的捷徑，這些選系一般農(nóng)藝性狀好，配合力比較高 。第三種是綜合種或輪回改良的群體，這些群體一般優(yōu)良基因的頻率和優(yōu)良基因型的重組率都比較高，但有利基因的聚合程度可能不如單交種，在選系過(guò)程中通常要加大選擇量 。第四種是遠(yuǎn)緣雜種后代 。玉米的野生近緣種很多，其中含有豐富的優(yōu)良性狀，但由于種間雜交困難，后代不育或分離嚴(yán)重，穩(wěn)定慢，直接用于選育自交系難度大，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用 。
5、選育自交系的方法
①常規(guī)選育法：這種選育方法就是在一個(gè)分離的原始群體中選擇個(gè)體自交系，經(jīng)若干世代按目測(cè)自交選擇之后，進(jìn)行配合力的測(cè)定，最終選出優(yōu)良的自交系 。常規(guī)選系法的問(wèn)題是早期入選的規(guī)模很難界定 。目前，有的育種者在早期世代不分穗行種植，而是將入選的果穗的等量混合種植，到晚代才嚴(yán)格選擇單株種成穗行，進(jìn)行配合力測(cè)定 。這種方法有效地增加了入選基因型的數(shù)目，同時(shí)增加了對(duì)單株的選擇壓力，可能對(duì)提高抗性和獲得目標(biāo)基因型有幫助 。在育種規(guī)模不大的情況下，常規(guī)選育法，更多地依靠育種者的經(jīng)驗(yàn) 。
②單倍體選系法：其基本原理是利用自然或人工的誘發(fā)、培育的單倍體植株經(jīng)過(guò)人工的染色體加倍或自然加倍獲得純合的二倍體，然后再?gòu)闹羞x育優(yōu)良的單株，成為自交系 。單倍體育種一般只需兩年就能獲得純合的自交系，比常規(guī)方法縮短了育種的周期，對(duì)育種家有很大的吸引力 。不過(guò)，單倍體選育省略了大田選擇的步驟，對(duì)諸如抗性等性狀通常還要進(jìn)行加倍的選擇 。
③輻射與化學(xué)誘變選系法：輻射誘變選系法是利用放射性同位素產(chǎn)生的輻射能量甚至宇宙射線誘發(fā)染色體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異或等位基因突變，根據(jù)表型變異選擇有用的個(gè)體育成自交系 。此種方法的誘變機(jī)理主要以損傷恢復(fù)，在恢復(fù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有利的變異，因而在選擇原始材料上要兼顧遺傳基礎(chǔ)豐富和抗損傷能力強(qiáng)，在選系過(guò)程中要注意淘汰各種畸形株和不利變異，選擇突變性狀明顯的健康的植株 。這種方法近年來(lái)被有些人移植為航天育種或太空育種 。
④分子選系法：所謂分子選系法是在DNA水平上開(kāi)展的自交系選育，包括轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法 。轉(zhuǎn)基因選系就是借助遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，將一些其他動(dòng)植物有利的外源基因?qū)胱越幌祷螂s交種內(nèi)，育成有外源基因控制性狀的優(yōu)良自交系，這種方法對(duì)于改造玉米基因庫(kù)中不具備的某些目標(biāo)性狀是致關(guān)重要的 。分子標(biāo)記輔助選系是首先對(duì)某些優(yōu)良基因確定的緊密連鎖的分子標(biāo)記，然后以這些分子標(biāo)記為間接選擇性狀對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇，最后育成優(yōu)良自交系 。
⑤自交系的改良：某些自交系在育成后發(fā)現(xiàn)有些必須克服的缺點(diǎn)，有些自交系在應(yīng)用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)某些重要的性狀發(fā)生退化，或發(fā)生了新的病害生理小種的侵染，或者不適應(yīng)新的推廣區(qū)域的環(huán)境，這時(shí)解決問(wèn)題的捷徑是對(duì)原有自交系的個(gè)別性狀進(jìn)行改造，育成新的改良系 。

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