玉米自交高效套袋授粉技術

玉米自交高效套袋授粉技術秦家友1嚴康1任緯1陳翠蓮1劉霞2（1.四川省內江市農(nóng)科院玉米所，四川內江，641000；2.四川省內江市種豬場，四川內江，641000）摘要：玉米套袋授粉技術是育種過程中最基本的田間操作技術。本文介紹了一種操作簡單，省時、省工、成本低的高效套袋授粉技術。該技術應用時雄穗不套袋；套雌穗的紙袋無需回形針或大頭針固定；紙袋在花絲全部萎焉后及時回收，可重復使用2-3季。關鍵詞：玉米自交；套袋；授粉；高效玉米是雌雄同株異花植物，異花授粉率在95%以上，種植群體內自然條件下授粉結實得到的個體遺傳基礎復雜，基因型呈雜合狀態(tài)，后代不斷分離，性狀難以穩(wěn)定遺傳，使得群體的產(chǎn)量低且不穩(wěn)定。在玉米育種過程中，常采用人工套袋授粉的方法，隔絕外來花粉的混雜，對通過各種手段組建的基礎材料進行連續(xù)多代自交，篩選出遺傳穩(wěn)定的目標自交系，然后根據(jù)自交系的親緣關系組配雜交組合，獲得遺傳穩(wěn)定一致的雜種一代，并從中篩選出產(chǎn)量、品質、抗病性、抗逆性等具有強雜種優(yōu)勢的雜交種［1-2］因此，玉米套袋授粉技術是育種過程中最基本的田間操作技術，貫穿于玉米育種的始終，影響到玉米自交系和雜交種選育的成敗。在自交系選育過程中，尤其是f2、f3大分離時期，由于選系群體不斷加大，需套袋自交授粉的植株不斷增加，需要投入大量的人力，物力和財力。在人力資源和財力資源都比較緊張的情況下，如何提高套袋授粉的效率，節(jié)約育種成本，避免育種工作者花過多的時間在套袋授粉工作上，成為育種工作者需要面對的問題。為此，我們通過多年的總結及向部分同行學習［3-7］，提煉出一種省時省力高效的套袋授粉技術，本文欲與簡單介紹，以供玉米育種工作者參考。1套袋技術1.1套袋前的準備工作套袋前，將事先寫好行號的塑料標牌套在每個株系行靠走道邊上的第一株植株，以便區(qū)分各株系。準備好剪刀、小袋（白色薄羊皮紙袋，規(guī)格為11cmX17cm）、大袋（白色薄羊皮紙袋，規(guī)格為15cmX22cm）及圍腰。圍腰前方設計兩個口袋，一個裝小袋一個裝大袋。1.2套袋的具體操作套袋時，剔除病株和弱株，套足夠的優(yōu)選株，以備后期收獲時有足夠的選擇空間。具體操作為待植株長出雌穗后花絲抽出前適時將小袋套在最上部第一果穗上，將袋口的一邊卡在莖稈與雌穗之間，另一邊卡入葉鞘和雌穗之間，套好后用手輕輕提一提袋子的上方，若袋子不能提動說明已經(jīng)套牢固。小袋頂端與果穗頂端留4-5cm的空隙，防止果穗生長膨大過程中頂破紙袋，導致花絲露出紙袋引起串粉。果穗伸得較長才吐絲的植株，可將紙袋口的一邊卡在果穗表面的苞葉里。若材料苞葉過長，吐絲困難，可用剪刀剪掉適當苞葉，促進吐絲。對于雌穗在葉鞘中就吐絲的材料需仔細觀察，必要時掰掉一部分葉鞘露出雌穗，以便及時套袋。2授粉技術2.1授粉的適宜條件過早授粉，花絲未完全吐出，果穗易形成禿尖；過晚授粉，花絲過老，活力較低，果穗易形成跳籽或一側粒小粒少的彎棒。過早或過晚授粉都不利于收獲時鑒定選系材料的結實性，因此應選擇好適當?shù)氖诜蹠r期。當套袋雌穗花絲抽出4-5cm時可進行授粉，此時花絲已基本全部抽出，活力較強，結實效果好。授粉時間應選在上午9點后（具體時間需根據(jù)當?shù)貙嶋H氣溫條件），待雄花和雌花露水干了過后，溫度保持在18°C-28°C之間為宜。2.2取粉取粉時，先打開大袋口，右手將大袋置于頭頂前方，注意打開袋口時不能將手指伸入袋內，以免帶入其它花粉。然后，左手抓住雄穗基部（手指不能直接接觸到花粉），輕輕將雄穗拉到袋口，將雄穗放入袋內。右手抓住大袋，左手食指輕彈雄穗基部，或左手抓住雄穗基部及大袋，右手輕拍紙袋，將花粉抖入袋內，并將花粉集中在袋底一角。整個動作要快，減少異質花粉混入的機會。2.3授粉授粉時，頭戴一頂寬沿的草帽，遮在套袋果穗上方，阻擋周圍異株花粉，增加安全性。右手捏住花粉集中的大袋底角，左手將小袋揭開，迅速將裝有花粉的大袋套上雌穗，松開右手將袋內的花粉均勻抖在花絲上。授完粉后把大袋的一邊卡在莖稈與雌穗之間，另一邊卡入葉鞘和雌穗之間，若雌穗較長可將大袋卡在外層苞葉之間。最后，回收小袋重復利用。3檢查和回收紙袋在套小袋的過程中，邊套邊檢查小袋套袋效果，若發(fā)現(xiàn)果穗伸長導致紙袋松動，應將紙袋下拉套牢；若果穗將紙袋頂起，應將紙袋上提，以免頂破紙袋。同時，可檢測大袋內的授粉效果，若花絲新鮮、繼續(xù)生長，則授粉效果不佳，需再次授粉；若發(fā)現(xiàn)大袋有脫落跡象，需及時調整位置，套牢紙袋。待全部授粉完成約15天后，植株花絲已全部萎焉，花粉全部散盡，此時可回收大小紙袋，以備下一季重復使用?；厥占埓?，可用油漆涂抹授粉植株（雌穗套有大袋）莖稈，或將未授粉的植株雌穗上部1/3的莖稈砍掉，以便區(qū)分授粉與未授粉植株。4收獲玉米成熟收獲時，莖稈上涂有油漆的植株，或雌穗上部莖稈未被砍掉的植株便是人工套袋授粉植株。根據(jù)育種目標選擇收獲目標果穗，連同標簽一起放入紗網(wǎng)袋。若系內有性狀差異較大的目標分離株，則需作為姊妹系單獨編號單獨收獲、晾曬、脫粒和保存。5結語傳統(tǒng)的玉米套袋授粉方法需要同時對雌花和雄花套袋，且紙袋都需要用回形針或大頭針固定，雄花套袋后第二天才能取粉，授粉完成后需標記好授粉時間，最后用回形針或大頭針固定套雌穗的紙袋［7］。收獲時多數(shù)紙袋已粘連變黑或腐爛，無法再次利用，該方法雖能較好的隔絕外來花粉的混雜，但成本較高，操作速度慢，費工費時。本套袋授粉技術低代、高代材料均適用，適合在授粉季無風或風力較小的地區(qū)使用。該技術雄穗不套袋，在選育自交系時可能會出現(xiàn)極少數(shù)花粉混雜，產(chǎn)生個別雜株，在下一代自交材料種植時于苗期拔除長勢特別強的雜株即可。與傳統(tǒng)技術相比該技術具有以下幾種優(yōu)勢：該技術應用時雄穗不套袋，套雌穗時不用回形針或大頭針固定，節(jié)約套袋時間和成本，套袋效率高；授粉后無需回形針或大頭針固定紙袋，將套雌穗的小袋換成大袋，簡單而有效的標記了授粉植株，減少授粉時間和工序，授粉效率高；及時回收紙袋，可防止后期蚜蟲毀壞及日曬雨淋腐蝕紙袋，紙袋可利用2-3季，節(jié)約生產(chǎn)成本。參考文獻：徐亮，趙勐，史磊.玉米自交系繁殖技術[J].農(nóng)業(yè)技術與裝備,2012,219(9):5-6張本嵐，虎彥芳,付惠仙，等.玉米自交系提純技術[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術,2011(6):88-89.汪來田，楊國華，陳蒼，等.關于高溫干旱地區(qū)玉米自交系人工授粉技術的探討[J].雜糧作物,2010(10):141-142李琰聰，邵思全，龐新益，等.西南暖濕地區(qū)玉米自交系套袋授粉技術 [J].種子科技,2008(2):52.李軍，賈冬梅，劉成啟，等.玉米套袋授粉中常見問題及防止措施[2].北京農(nóng)業(yè),2010(5):46-50.李旭業(yè)，徐艷霞,王曉春，等.玉米自交