小麦良种繁育体系的特点与应用
小麦是我国的主要粮食作物,随着《种子法》的实施和我国农民科学种田意识的增强,对小麦种子的需求不断增长。目前小麦品种更新换代加快,对新品种的需求量增大,这就要求加快优良品种的繁殖,提高种子质量。小麦为自花授粉作物,其混杂的主要原因是:⑴剩余变异;⑵机械混杂;⑶基因突变。针对小麦种子的混杂退化特点,广大农业科技工作者在几十年的种子生产实践中,探索出了多种小麦种子繁育技术,形成了各具特色的技术体系,概括起来主要是:①三圃制、②两圃制、③一圃制、④株系循环法、⑤四级繁育程序、⑥一圃三级种子生产技术六大技术体系。为正确应用提供依据,现将六大技术体系的特点和关键。
技术介绍如下:
1、三圃制
三圃制是我国应用时间最长,使用最广泛的种子生产技术,至今仍广泛应用,其主要技术是:
第一年从育种者种子田或基础种子田中选择单穗(株),下年种成穗行,即穗(株)行圃。一般穗行按行长2M,走道0.5M,行距0.25M,每667㎡1000行左右。技术要点:①选穗准确:选择典型、一致的穗,每100穗1把,人工脱粒,淘汰不一致辞的单穗。②田间鉴定:穗行圃的田间鉴定是种子生产的关键,要在苗期、抽穗期、成熟期三次田间检查,根据苗期长势和成熟期综合性状,对变异行作标记,并于收获前提前拔除。③选择优行:去除杂行后的穗行分别收割,人工脱粒,经室内考种,淘汰数量明显差异,籽粒不同的行,剩下的当选行用于下年播种。
第二年:将上年当选行种成穗系圃,一般每系播种5M×8M,每667㎡播量5公斤,基本苗10万左右,应按系种成小区,每排间留走道50~100厘米。关键技术:①规划种植:统一规划小区,每区一系;②稀播匀播:为了提高繁殖系数,同时便于去杂,应实行精播匀播,防止缺苗断垄,增加产量。③田间鉴定:在苗期抽穗期和成熟期三次田间鉴定,将变异系作上标记,成熟时先行收获,剩下的当选系混合收获供下年种植。
第三年:将上年混收种子稀播繁殖即为原种圃,生产的种子即为原种。原种圃生产的关键技术:①稀播匀播;②检查去杂;③单收单贮。三圃制经过一次单穗选择,一次分穗比较,实现优中选优,提纯复壮的效果好,原种纯度高,适于在品种混杂退化较严重的情况下采用。但由于三圃制生产周期长,再加上行系两次选择,技术难度大很易发生遗传漂变和性状转移。
2、两圃制
小麦良种“两圃制”由“三圃制”简化而来,与“三圃制”相比,它少了一圃,即穗系圃。“两圃制”的穗行圃不单收单脱, 只是严格去除杂行,然后对当选穗混合收获脱粒,种于原种圃生产原种。其特点是:①简单易行:省去了穗行的单种单收和考种。②快速高效:将种子繁育时间缩短一年,加速了新品种的推广。很适合纯度较高,性状稳定的品种,其缺点是:经过一次选择和比较,不适合种子纯度差或分离严重的品种。
3、一圃制
“一圃制”生产原种新技术可概括为十六字方针,即“单粒点播,分株鉴定,整株去杂,混合收获”。
“一圃制”生产原种的关键技术:一是种源必须具有较高的纯度,二是精细整地,规格播种,足墒下种,一播全苗;三是稀播匀播,每667㎡播1.5公斤,30厘米行距,7厘米株距;四是严格去杂去劣。
“一圃制”克服了“三圃制”投资大,成本生产周期长,应变力差的缺点,而且可以避免“两圃制”精选 少量单株或穗,遗传贫乏以及人为定向选择造成遗传漂变的弊端,方法简便易行,适合品种稳定,纯度高的新品种快速扩繁使用。其缺点是只经一次田间去杂,选择力度小,不适用于分离和混杂严重的种子繁殖。
4、株系循环法
该方法综合借鉴了“三圃制”和“两圃制”的技术程序,并加以改进提高,其特点是经过第一轮的单株和株行选择后,在每个当选株系中留出一部分植株作下一年的株系材料,其余混合繁殖。以后每年从株系中选 一部分单株继续种成株系,其余混合用来繁殖原种,如此循环下去。该方法以“高起点、早起动、大群体、小循环”为指导思想,扬弃了“优中选优”的传统观点。 当种子生产进入株系后,建立保种圃,长期保留30~50个株系,每个株系种一个小区,鉴定淘汰杂系和劣系。保种圃分系留种,下一年继续种植保种圃,其余种子混系繁殖种子基础田,下一年即可生产原种,该方法选择效果优于“两圃制”,又比“三圃制”省工省时,在生产 上有其推广价值。
5、四级繁育程序
四级种子生产程序应用的是重复繁殖技术路线,该技术根据世代把小麦种子划分为育种家种子、原原种、原种和良种,这四者由育种家种子开始,按稀播技术依次种植成原原种圃、原种圃、良种生产田,经几代重复繁殖而成。四级程序中的育种家种子,指该品种通过审定时,育种者所掌握的那部分遗传性质稳定的优质种子 。四级程序的核心是育种家种子,它是以后各代种子繁殖的基础。因此应采用低温贮藏,以延长种子寿命,每年拿出一部分种子供繁殖原原种之用,条件不具备时,也可育种家通过单株选择,分系鉴定的程序生产。四级种子生产程序的应用限制因素一是育种家种子遗传稳定 性达不到规定 的技术要求又缺乏保存种子的基础设施。二是育种家种子数量限制,满足不了生产用种需要,三是选择压力小,对于纯度差的种子提纯作用不明显。
6、一圃三级种子生产技术
该技术从育种者种子开始,选择遗传性状稳定、具有该品种典型性的单穗,设立穗行圃,在全生育期中根据品种的特性,严格去除育种者种子中的分离行、变异行和混杂行。成熟时在具有该品种典型性中的众多穗行内选择单穗,扩大其遗传 基础,用于下一年穗行圃。其它种子混收;第二年,将混收的种子精量点播(1.5kg/667m2),扩大繁殖系数,生产原原种;第三年,将原原种精量稀播(4kg/667m2 )生产原种。
该技术借鉴了三圃制中的穗行圃强有力的选择压力,应用了一圃制的“单粒点播,分株鉴定,整株去杂,混合收获”的又一次选择技术 ,将“株系循环法”改为穗行循环,扩大了遗传基础,最大限度地解决了因选择过窄而发生的遗传转移。该技术吸收了四级种子生产程序中的重复繁殖技术路线,但克服了四级种子生产程序中育种者种子存在的剩余变异和机械混杂缺点,是现阶段切实可行的小麦良种生产技术。
摘自<<种子>>2003年1期
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