联邦德国的玉米育种
【国外育种经验】联邦德国的玉米育种
2015-10-24 新锐君 新锐恒丰 编辑整理--新锐君 来 源--张 坪
联邦德国的玉米育种主要用于家畜养殖业。可以说联邦德国的玉米育种是“饲料玉米的育种”。
联邦德国地处欧洲北纬45。50´，与我国黑龙江省纬度相似。玉米种植面积约为我国黑龙江省的1/10 , 平均单产比黑龙江省的最高年超出一倍。KWS种子公司是全国最大的育种试验研究和种子繁殖推广中心。它已有150余年的创业历史, 目前已成为联邦德国和欧洲共同体的重要作物育种和种子生产基地。在国内设有24个现代化玉米育种点和试验繁殖基点。此外在欧洲的20个国家和地区, 还没有玉米杂交种异点鉴定和种子生产点。该公司育成的玉米杂交种, 约占玉米种植面积的80%以上杂交种是以三交种为主。杂交种的主要特点是, 能适应客种不良的气候环境, 一般表现为抗病, 耐低温, 早期生长发育和后期成熟脱水快, 抗倒伏, 品质优良, 适于密植, 高产稳产当前德国种植面积较大的优良玉米杂交种约有50 个。联邦德国的育种进度是十分惊人的。目前全国平均每年育成玉米优良杂交种1－2个。每3－5年就淘汰一批相形见绌的玉米杂交种。
1. 重视玉米基础材料的研究和利用
玉米基础材料是育成大批优良杂交种的物质基础。因此他们在广泛搜集国内玉米基因源的同时, 积极向国外征集不同类型和特点的玉米品种资源材料。综合国内外的优良基因源再进一步创漳出适于本国不同自然地区条件利用的优良基因群体。以联邦德国最大的育种中心――－KWS公司的玉米育种为例 : 他们于六十年代以前, 就从欧洲各国和美洲的一些国家、地区搜集了大量的玉米种质资源, 把这些种质分成三个基础群体—硬质群(Flint) , 硬秆群(Stiff Stalk) , 尖粒齿型群( Lanckler)等, 分别进行研究。
在FI. 群中就以F2、F7、TARN等20多系为骨干; 在SS.群中有B14, B37, A632，B72等10余个骨干系；在LAK.群中有C103、WF9、M o17、W117 、A 654 等20多个骨干系。用这些基因群体再按一定的模式图进行组配, 供作选育新自交系的综合群体。用这种方法创造出大量具有高配合力, 秆强不倒伏, 抗茎腐、根腐病, 质优, 自身产量较高的优良自交系(称国外血缘系)。用这些新系再与联邦德国当地血缘自交系进行杂交, 从而育成了一批优良玉米杂交种供生产利用。
2. 改进群体改良方法
联邦德国的群体改良基本方法与世界各国所用方法相同, 但是, 他们为了加速新自交系的育成和不断改进选育目标, 采取: ①每两个综合集团同时进行交互轮选的办法, 使配合力的测定与轮选新系结合进行, 同时可育成两组相对应的高配合力自交系, 以利今后组配杂交种的应用。②在轮选的过程中, 发现对育种目,标有积极作用的新系时, 就在C1或C 2的周期中把新材料再加到综合群体中去，使选育的目标不断达到更完善的地步。
3. 培育大量姐妹系
联邦德国在培育新自交系的同时，有意选一些姐妹系，例如，培育一个抗茎腐病的自交系A，同时又培育出相应的姐妹系A1，A2，等等；在育成一个优质硬粒系B的同事，又育成相应的B1，B2等姐妹系。他们利用各种品系组配杂交种的形式如下表所示。
4. 充分开发农家品种优良基因库
世界各国的玉米育种, 自从进入七十年代以后, 已从一环系的选育转向二环系为重点的综合轮回选择, 因此把注意力都集中到群体改良方面, 对农家品种的研究利用有所冷淡。而联邦德国的育种家们至今对农家品种资源的搜集研究利用仍然十分重视。仅以KWS公司的玉米育种工作为例, 他们近些年来为了选育一批挤性好品质体良的自交系, 特从欧、美各国和本国的不同地区农村, 引进了一些农家品种, 采用系谱法和综合法培育新的自交系已获得了初步效果。从法国引入的著名农家品种有LACAUNE ,TARN , SOST , POUYSTRUC , BRESSE ; 以这些农家品种中选出的自交系具有耐冷性强, 幼苗发育快的特点。从本国农村引入的有CHIEM GAUER , PFARRKIRCHNER ,RHEINTALER等, 从这些农家品种育成的自交系具有抗茎腐病、黑穗病和直立性强、品质优良的特点。
5. 积极开展抗性育种
联邦德国的玉米, 主要受“ 三病一虫” 的危害一茎腐病、根腐病、丝黑穗病和玉米螟。玉米的叶部病害较轻。
(1) 抗病育种研究机关一般都采用抗病圃进行人工诱发鉴定和异地鉴定相结合的办法进行抗病系的选育。例如抗茎腐病的诱发鉴定方法是, 将抗选材料播种在抗病圃内, 当在玉米开花末期, 将培养好的真菌( 有6种真菌抱子) 抱子混合液吸入特制的泡沫塑料中, 而后捆搏在玉米茎基部的地上第二节处,使真菌由茎表皮侵入茎髓内而引起发病, 其作法和我国及南斯拉夫的做法不同。据介绍, 这种办法发病效果很好, 若再结合异地鉴定效果就更佳。对玉米丝黑穗病的抗病选育, 他们主张在玉米连茬的试验地上进行人工连续分离选择。但也有少数育种单位采用病抱子干粉拌土盖种子或抱子拌种子等办法进行人工接种选育。
( 2 ) 抗螟虫育致玉米螟是欧洲各国玉米生产的重要害虫之一。目前药剂防治成本高, 残毒大, 农场主不愿接受。最经济有效的办法是育成抗螟品种。联邦德国在这方面取得明显成就, 育成了一些抗螟系, 推广了一批抗螟杂交种。为了组成抗螟联合体,联邦德国参加了由法国发起的抗螟协会( 简称INRA ) , 德国的抗螟育种点( KWS公司等) 每年向INRA购买一定数量的螟虫卵块, 进行人工接卵鉴定。
( 3 ) 抗倒伏育种联邦德国的气候冷凉潮湿, 特别是山区, 夏秋多雾, 中南部地区夏季多风雨, 因此玉米茎腐和根腐病严重, 加之大风吹袭, 被易造成玉米大片倒伏。所以抗倒伏育种是他们重点研究项目之一。他们对大批的育种材料除对自然倒伏进行目测记载外, 每年在收获前都进行一次根拉力测验。根拉力测验的具体做法是, 将一台拉力计, 用一个特制的抓子搏在玉米茎秆中部, 然后用力向上提, 直到把玉米植株从土壤中拔出为止, 然后记下拉力计的指针刻度,每份试验材料连拉三株, 所得拉力数平均数(公斤/株) , 作为该材料的抗倒伏能力。凡平均拉力达5 公斤以上的材料便为抗倒伏材料入选。在抗倒伏拉力测验的基础上再进行异地鉴定来最后决选。近些年来他们用这种方法选出了大批的茎秆细, 勒性好, 扎根力强的抗倒伏新品系。
6. 青贮玉米和茎叶子粒兼用玉米的选育
联邦德国的玉米90%用于畜牧业。玉米的茎秆、叶片、子粒以及穗轴, 都是喂饲奶牛、肉牛和猪、羊, 家禽的优质饲料。饲料玉米的标准是 , 第一, 成熟后茎叶青绿, 植株的全产量高; 第二, 干物质总重量(%) 要高; 第三, 子粒干物质产量(%) 高, 第四, 茎叶含糖量(%)较高, 含水量适宜, 符合青贮条件, 第五, 子粒蛋白质含量要求达10 %以上。
对子粒和茎叶兼用型玉米杂交种的要求是, 子粒成熟后脱水快, 收获时子粒含水量要下降到23-25%。子粒产量为6. 7-7. 5吨/公顷。适于高度密植, 一般为8-9万株/公顷, 果穗收获后茎叶适于青贮条件, 不倒伏适于机械收获。
