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河北冀南种业有限公司
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玉米br-2基因型矮化玉米育种技术简介

添加时间:2016-2-29 17:32:31        浏览次数:2971

玉米br-2矮生基因,于1935年由美国人发现。美国上世纪50年代末出现利用高潮,但未能育成理想的矮生玉米杂交种,1974年以前放弃了对该基因的利用。我国对玉米br-2矮生基因型的研究始于1965年,70年代中期出现利用高潮,大专院校和科研单位广泛开展了玉米矮生育种工作。但是,由于br-2矮生基因型玉米具有一些难以克服的不良性状,诸如植株节间短、叶宽密集重叠、雌雄不协调、授粉不良、结实不好等(如下图所示),成效甚微。因此,基本上于七十年代以后先后停止了这项工作。


当年河北冀南种业首席育种家崔绍平研究员未舍得放弃,多坚持了几年,而且对br-2基因型材料的改良,较好地克服了一些不良性状,还有幸育成了一个br-2基因型的矮生玉米杂交种—矮单88,1986年春通过河北省农作物品种审定委员会审定,定名为冀单20(冀159×冀69),在生产上利用多年。然而,其后由于水平所限,多年没有进展,无奈放弃。

近年来,随着生产上玉米种植密度逐年增加,玉米倒伏(折)减产现象也日趋严重。br-2基因型矮生玉米杂交种的植株高度,一般只有1.6米左右,最高不过2米;穗位高度一般只有50厘米左右,适宜密植,此外根系粗壮,具有较强的抗倒折能力。以冀单20为例,植株抗倒折能力为10kg/株,遇8级大风不折不倒。此外,若育成以br-2基因型的矮生自交系作母本,普通高秆自交系作父本的杂交种,大田制种时,不仅便于人工去雄,并且可以增加母本行比,提高制种产量。河北冀南玉米研究所育成的永玉一号就属于这样的杂交种。

br-2基因型矮生玉米杂交种玉常规玉米杂交种的区别

矮生玉米育种程序与常规(普通)玉米育种相同,没有区别,育种方法基本相似。矮生玉米自交系间杂交一代植株是矮生的;若自交,其自交一代及其后代植株亦表现矮生。矮生自交系与常规自交系杂交,杂交一代植株表现为高秆,但自交后则按摩尔根遗传规律31分离,高秆占3成,矮秆占1成。br-2基因型玉米为单基因控制,普通玉米多为多基因控制。

br-2基因型矮生玉米杂交种选育成功地关键

矮生玉米杂交种选育成功地关键是具有配合力高的矮生理想株型的自交系,理想型的矮生玉米自交系的标准是:果穗上部节间长,叶窄上冲;果穗下部节间短,叶片密集;根系发达,雄穗分枝较少,雌雄协调,结实好。如下图所示:


关于br-2基因型杂交组合的组配方式

冀南玉米研究所经长期研究表明:利用果穗上部节间长的br-2基因型的矮生自交系(下称穗上节长)与普通的br-2基因型的矮生自交系(下称普通矮系)杂交,其F182.4%的组合果穗上部节间长;利用先吐丝后散粉的br-2基因型的矮生自交系(下称称先吐丝)与普通的br-2基因型的矮生自交系杂交,其F166.8%的组合雌雄协调。据此,我们认为,br-2基因型杂交组合的最佳组配方式依次为:“穗上节长、先吐丝×穗上节长、先吐丝”,“穗上节长×先吐丝”后“先吐丝×穗上节长”,“穗上节长、先吐丝×普通矮系”或“普通矮系×穗上节长、先吐丝”。

利用br-2矮生基因转育矮秆玉米的优点

先前谈了br-2型矮化基因许多不良的性状,但是经过长时间不断地驯化和改良,在克服上述不良性状后,该基因的利用比普通矮秆材料来说更具优点:

1、植株矮化更彻底。普通矮秆材料多为多基因控制,如掖4785003等,与其杂交后形成的杂交种,植株高度矮化有限,一般在230厘米左右,但是利用br-2型矮生基因转育的品种,株高可以降低200厘米左右,甚至更低些;

2、穗位着生点更低。利用br-2基因转育并杂交的品种,穗位明显低于多基因型的普通矮秆组合,使玉米重心下移,为玉米的高度抗倒奠定了遗传基础;

3、根系粗壮。利用br-2基因转育的矮生玉米自交系,根系明显粗壮,果穗下部节间短,叶片密集,果穗上部节间长,叶片较疏散,形成“上部叶稀秆细,下部根粗叶密”的类似针型的特殊结构。



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