玉米自交系选育

3.3　玉米自交系选育

3.3.1　优良自交系应具备的条件

3.3.1.1　配合力高　高配合力是优良玉米自交系必须具备的重要条件，没有高配合力的玉米自交系就不能选育出杂种优势强、产量高的玉米杂交种。自交系不仅要求特殊配合力高，而且一般配合力也要高。

3.3.1.2　产量高　一般自交系生长势弱，产量较低，对制种来讲是一个不利因素，如果选育的新品种尽管产量高，但若亲本生产力不高，直接影响种子生产量，不利于新品种的快速推广，因此，优良的自交系还应具备较高的产量。

3.3.1.3　抗病性强　玉米抗病性有较高的遗传力，不抗病的自交系，难以选育出抗病的杂交种，尤其玉米大、小斑病、病毒病、青枯病更应引起注意。

3.3.1.4　株型紧凑、耐密植　增加密度是今后提高玉米单位面积产量的重要因素，秆矮、叶片直立、株型紧凑、耐荫蔽等都是适于密植的有利性状，可以提高光能利用率，提高玉米产量。

3.3.1.5　抗倒伏　不抗倒伏的玉米自交系，直接影响制种产量。如果玉米花期倒伏，不利授粉，影响结实；后期倒伏会造成穗部霉烂。

3.3.1.6　品质好　玉米品质有较高的遗传力，品质较差的自交系，较难选出品质优良的玉米杂交种。

3.3.2　自交系选育方法

3.3.2.1　原始材料的选择　选好原始材料是选育玉米自交系的基础。玉米品种、综合种、双交种、单交种都可以作为选育玉米自交系的原始材料。农家品种具有适应当地自然条件的特点，经过长期的自然选择，对当地的气候条件有着较强的适应能力，如抗旱、抗寒性。玉米杂交种比品种增产潜力大，产量高、抗病性强，用它作选育自交系的材料，常能选出优良自交系。用自交系间杂交种作原始材料选育的自交系称为“二环系”。另外，根据自交系的选育目标，还可以创造原始材料。一般利用许多优良自交系先组配成若干单交种，组成集团作原始材料而后选育新的自交系。这样用改良的原始材料选育自交系是玉米选育工作上的重要方法之一。

3.3.2.2　自交工作的技术操作

1.自交工作的用具

（1）纸袋最好用半透明，不怕雨淋，不吸水的羊皮纸。套雌穗用的纸袋长15～17厘米，宽8～9厘米；套雄穗用的纸袋长28～30厘米，宽约16厘米。

（2）回形针套上雄穗纸袋后用回形针卡好，不使袋内花粉漏出。

（3）剪刀剪雌穗苞叶或花丝用。

（4）大头针授粉后用大头针将纸袋钉在雌穗苞叶上，防止外株花粉进入和纸袋被风吹掉。

（5）酒精每授一株花粉后用酒精擦手，杀死花粉，以免造成人为串粉混杂。

（6）纸牌自交一株后，挂一纸牌，填写自交符号，自交系名称和该株的主要特征和特性等。已经稳定的自交系，做姐妹交留种时，填写姐妹交符号。

2.自交的技术操作玉米是异花授粉，要达到自交的目的，必须严格控制其散粉和授粉过程。当雌穗生出后花丝抽出前，用雌穗袋套住雌穗，当时雌穗尚细，纸袋比较宽，可将纸袋顺长折叠约1/4，套时将折叠的部分，卡入雌穗和叶鞘中间，卡紧不留空口，防止其他花粉进入或纸袋被风吹掉。一般大约在雌穗花丝即将开始抽出，作为剪苞叶时间的参考。剪去一部分苞叶的作用，可使花丝整齐一致抽出，利于快速授粉，减少混杂机会，并一次授粉能全部结实。当雌穗花丝大部抽出时，可套其雄穗袋。一般雄穗开花散粉一半以上时，花丝可大部抽出，可作为套雄穗袋时间的参考。套袋时，先把雄穗散过的粉和花药用手捋掉，然后套上纸袋，将袋口折叠紧，卡着雄穗柄，用回形针卡紧，防止花粉漏下，使雄穗在袋内散粉，这样将一株玉米的雌穗花丝和雄穗的花粉都分别控制在纸袋内，准备人工授粉。一般头天下午套袋，套雄穗袋后第2天进行授粉。先行采粉，将玉米植株上部轻轻弯下，用手敲打雄穗袋，拍掉袋外面附粘的和振落袋内雄穗上的花粉，并使纸袋内的花粉集中在纸袋底部，然后取下纸袋，迅速将纸袋口折叠，防止空中其他花粉进入，并将花粉集中在纸袋口的折叠处，作好授粉准备。

因空中外来的花粉很多，授粉的动作要快，尽量减少花丝暴露的时间，在去掉雌穗纸袋的同时，将花粉授在雌穗的花丝上，随即再将雌穗纸袋套上，并轻轻地摇动雌穗纸袋，使授粉均匀。从取下雌穗纸袋，授完粉，再套上雌穗纸袋，所用的时间，总共不过1～2秒钟。授粉后，挂牌，牌上写明自交或姐妹交符号、日期等。为了不使花丝暴露，确保授粉质量，可以采用直接把雄穗纸袋套在雌穗上的办法。即先把花粉集中在雄穗纸袋底部的一角，然后将此角折叠起来，即使倒转纸袋口向下，花粉也不至流出，在去掉雌穗袋的同时，将雄穗袋套在雌穗上，不使花丝有一点暴露时间，再徐徐打开装有花粉的折叠角，并抖动纸袋，使花粉落在花丝上。套袋授粉时，应严格要求，防止混杂，确保授粉质量。

3.3.2.3　选育自交系时应注意的主要性状　在选育自交系时应注意的主要性状有生育期适中、长势强、株高和穗位适中、株型适于密植、叶型较窄、叶片较直立、叶色深绿、穗长而大、双穗率高、雌穗吐丝集中、雄穗分枝多、花粉量大、根系发达、气生根多、茎秆粗壮坚韧、穗行数和行粒数多、籽粒排列紧密，粒长而大、饱满，粒色一致，籽粒出产率高、品质优良等性状。自交系的穗长、穗粗、双穗、粒大和籽粒出产率高等，有较强的遗传力，应注意选择。在自交系选育过程中，除在各代分离选择优良性状多或优良性状突出的单株外，并注意自交各代间性状的一致性，以便加速其向选育目标变异。

3.3.2.4　自交系的选育程序　第一年（S₀代）种植若干优良玉米品种或杂交种作为选育自交系的原始材料，每个材料为一小区，每一原始材料内选多少单株自交，依原始材料遗传基础复杂程度而定。遗传基础复杂，选基本株数要多，遗传基础较单纯，选基本株数要少。一般S₀代所选单株不易过多，选的基本株越多，工作量越大，不如多种原始材料，适当少选基本株有利。因为原始材料之间的差别比同一原始材料内各基本株之间的差别要大的多。因此，选择单株自交的数量一般应在10株左右。收获前后经单株和单穗鉴定淘汰不良者。入选的自交单穗作下一年（S₁代）的种子。

第二年（S₁代）播种上年（S₀代）入选的单穗（S₁代），每穗播种3～5行，种植30～50株。每一原始材料中选出的各个自交单穗的后代即成为一个家系。自交第一代（S₁代）的分离现象严重，应注意选择，一般选择性状差异较大的7～8穗自交，经单穗鉴定选留3～5个自交单穗，作下一年（S₂代）的种子。

第三年（S₂代）播种从上一年S1代每一家系选留的3～5个自交单穗（S₂），每穗播种2～3行，种植30～40株。通常一个基本单株自交分离出来的自交系，其相互间叫姐妹系。从入选的姐妹系中选优株自交，一般7～8株，经单穗鉴定选留3～5个自交单穗，作下一年（S₃代）的种子。

以后各年（代）如此继续进行系内和系间选择。从入选系内选优株自交，选留优良自交单穗，直至性状整齐一致，不再分离为止。

3.3.2.5　自交系配合力的测定

1.配合力的概念主要指一个自交系与另外一个自交系、单交种杂交后生产力的大小。一般以杂种一代（F₁）的产量水平表示，产量高的则为高配合力，产量低的则为低配合力。配合力分一般配合力和特殊配合力。

一般配合力是一个自交系和其他若干个自交系杂交，杂交种平均产量的表现。产量高的，一般配合力高，反之，一般配合力低。只有一般配合力高的自交系，在玉米杂交种选育上才有广泛应用的价值。

特殊配合力是指某一个自交系和某一特定自交系或单交种杂交，杂交种的产量表现。

2.测验配合力的时间早代测交，在自交系S₁或S₂代进行，可以大量淘汰配合力低的早代玉米自交材料，减少工作量。

晚代测交，自交系早代和晚代的配合力虽有相对的一致性，但其间还有一定差距。在自交的第四代至第五代仍需要再进行配合力测定。

3.测验种的选定一般选择遗传基础复杂，而以与被测的许多自交系无亲缘关系或亲缘关系较远的自交系或品种作测验种。测验种作许多被测自交系的父本，采用套袋杂交的方法。这种杂交叫测交。