玉米杂交种基础常识

玉米杂种交基础常识

玉米杂交种:

用两个或两个以上性状优良、遗传性差异大的玉米自交系或品种进行杂交,所得的后代就是杂交种。

推广种植玉米杂交种的目的,是为了提高单位面积产量。玉米杂交种不同于普通品种,具有明显的杂种优势:

(1)产量高,增产幅度大 杂交玉米只要组合选择得当,栽培方法适宜,在相同条件下,产量比普通品种增产20—30%,甚至更多。

(2)抗逆性强,适应性广 玉米杂交种具有抗病、抗倒、耐旱、耐瘠、适应性强等优点,是任何农家品种不能相比的。

(3)生长健壮,整齐一致 普通玉米品种,在同一品种内的不同株间,无论是株高、株型、穗位、抽穗期或果穗的大小、穗型、粒型等总是参差不齐。杂交种则比较整齐,且茎秆粗壮,根系强大,因此不仅能提高单位面积产量,而且稳产。实践证明,推广种植杂交种是一条有效的增产途径。

玉米杂交种增产的原因:

玉米杂交种,由于亲本之间存在遗传性的差异,各有所长,也各有所短。杂交以后,发扬所长,克服所短,结合了双亲的优良性状,使它的生活力大大提高,抗逆性增强,生长整齐健壮,果穗大小均匀。故较农家品种增产。其杂种优势形成的原因主要有如下解释:

显性假说 显性假说认为,杂种优势是由于双亲的显性基因全部聚集在杂种中,掩盖着相应的隐性基因所引起的互补作用。有利的显性基因积累得越多,杂种优势表现就越强。

超显性假说 超显性假说认为,玉米自交促进遗传同质结合,而自交系间杂交,则能导致遗传异质结合,由于双亲基因型的异质结合所引起的基因间互作,从而产生强大的杂种优势。在一定范围内,等位、非等位基因的差异越大,杂合程度越高,则杂种优势也越强。

而在玉米育种实践中,杂种优势可能是由上述某一个或几个遗传效应造成的,即是由于显性基因的累加和互补,或异质等位基因互作,或非等位基因互作的单一作用,也可能是这些遗传效应的综合作用和核、质互作。

玉米杂交种的类型:

(1)品种间杂交种:是利用两个自然授粉的品种相杂交,所产生的后代叫品种间杂交种。品种间杂交种一般较农家种增产10—20%。具有取材方便,育种时间短制种简便等特点。

(2)品种与自交系杂交种,又称顶交种:是用当地最优良的品种与一个自交系杂交而成。顶交种一般较农家品种增产15%左右,具有选育简单,制种简便等特点。

(3)自交系间杂交科:自交系间杂交种由于组合形式不同,又可分为以下几种: ①单交种:用两个不同的自交系杂交而成。单交种一般较当地农家种增产

20—30%以上。单交种植株整齐,生长健壮,增产潜力大,但制种产量较低,成本较高。

②三交种:用三个不同的自交系,经两次杂交而成。三交种整齐度一般不如单交种,制种技术上比单交种复杂,但制种产量高。

③双交种,又叫双杂交种:是由四个自交系先配成两个单交种,再以两个单交种杂交而成双交种。整齐度不及单交种,制种较复杂,但制种产量高,种子成本低。 ④综合杂交种:是在隔离条件下,用若干个优良自交系或自交系间杂交种,任其授粉,相互杂交而成。综合杂交种杂种优势稳定,配种一次,可在生产上连续应用多年,不必年年制种,但要注意每年选优留种。

玉米杂交种不能留种:

玉米的杂交是采用两个不同遗传性的亲本(自交系),经过杂交而获得的后代,往往超过原来亲本,表现出强大的优势。玉米杂种第一代(F1)无论株高、茎叶、根系、雄穗、雌穗和籽粒,以及其他的抗旱耐涝、抗病虫害和抗倒伏能力、光合作用强度等方面,都比亲本优越得多,因而产量也就大提高,这些优越性的表现,便是一般所讲的杂种优势。这也是利用杂种优势的理论依据。玉米的杂种优势以第一代(F1)最强。生产上如果将杂交种第一代种植收获后留种,下造继续种植,已是杂种第二代(F2)。杂交种第二代的植株高矮不齐,果穗大小不一致,成熟

早晚也不一致,杂种优势显著减弱,产量也大大降低。所以玉米杂交种不能留种,要年年配种,年年利用第一代,才能起到增产的作用。

玉米杂交种的分类:

由于目的及依据的不同,玉米分类也不同,最常见的是按籽粒形态与结构分类,按生育期分类,以及按籽粒成分与用途分类。

1.按籽粒形态与结构分类 根据籽粒有无稃壳、籽粒形状及胚乳性质,将玉米分成8个类型。

(1)硬粒型:又称燧石型,适应性强,耐瘠、早熟。果穗多呈锥型,籽粒顶部呈圆形,由于胚乳外周是角质淀粉。故籽粒外表透明,外皮具光泽,且坚硬,多为黄色。食味品质优良,产量较低。

(2)马齿型:植株高大,耐肥水,产量高,成熟较迟。果穗呈筒形,籽粒长大扁平,籽粒的两侧为角质淀粉,中央和顶部为粉质淀粉,成熟时顶部粉质淀粉失水干燥较快,籽粒顶端凹陷呈马齿状,故而得名。凹陷的程度取决于淀粉含量。食味品质不如硬粒型。

(3)粉质型:又名软粒型,果穗及籽粒形状与硬粒型相似,但胚乳全由粉质淀粉组成,籽粒乳白色,无光泽,是制造淀粉和酿造的优良原料。

(4)甜质型:又称甜玉米。胚乳中含有较多的糖分及水分,成熟时因水分蒸散而种子皱缩,多为角质胚乳,坚硬呈半透明状,多做蔬菜鲜食或制罐头。

(5)甜粉型:籽粒上部为甜质型角质胚乳,下部为粉质胚乳,世界上较为罕见。

(6)爆裂型:又名玉米麦,每株结穗较多,但果穗与籽粒都小,籽粒圆形,顶端突出,淀粉类型几乎全为角质。遇热时淀粉内的水分形成蒸气而爆裂。

(7)蜡质型:又名糯质型。原产我国,果穗较小,籽粒中胚乳几乎全由支链淀粉构成,不透明,无光泽如蜡状。支链淀粉遇碘液呈红色反应。食用时粘性较大,故又称粘玉米。

(8)有稃型:籽粒为较长的稃壳所包被,故名。稃壳顶端有时有芒。有较强的自花不孕性,雄花序发达,籽粒坚硬,脱粒困难。

2.按生育期分类 主要是由于遗传上的差异,不同的玉米类型从播种到成熟。即生育期亦不一样,根据生育期的长短,可分为早、中、晚熟类型。由于我国幅员辽阔,各地划分早、中、晚熟的标准不完全一致,一般认为:

(1)早熟品种:春播80?/FONT>100天,积温2000~2200℃,夏播70?/FONT>85天,积温为1800~2100℃早熟品种一般植株矮小,叶片数量少,为14?/FONT>17片。由于生育期的限制、产量潜力较小。

(2)中熟品种:春播100~120天,需积温2300~2500℃。夏播85?/FONT>95天,积温2100~2200℃。叶片数较早熟品种多而较晚播品种少。

(3) 晚熟品种:春播120?/FONT>150天,积温2500~2800℃。夏播96天以上,积温2300℃以上。一般植株高大,叶片数多,多为21?/FONT>25片。由于生育期长,产量潜力较大。 由于温度高低和光照时数的差异,玉米品种在南北向引种时,生育期会发生变化。一般规律是:北方品种向南方引种,常因日照短、温度高而缩短生育期;反之,向北引种生育期会有所延长。生育期变化的大小,取决于品种本身对光温的敏感程度,对光温愈敏感,生育期变化愈大。

3.按用途与籽粒组成成分分类 根据籽粒的组成成分及特殊用途,可将玉米分为特用玉米和普通玉米两大类。

特用玉米是指具有较高的经济价值、营养价值或加工利用价值的玉米,这些玉米类型具有各自的内在遗传组成,表现出各具特色的籽粒构造、营养成分、加工品质以及食用风味等特征,因而有着各自特殊的用途、加工要求。特用玉米以外的玉米类型即为普通玉米。

特用玉米一般指高赖氨酸玉米、糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、高油玉米等。世界上特用玉米培育与开发以美国最为先进,年创产值数十亿美元,已形成重要产业并迅速发展。我国特用玉米研究开发起步较晚,除糯玉米原产我国外其它种类资源缺乏,加之财力不足,与美国比还有不小差距。近年来,我国玉米育种工作者进行了大量的研究试验,在高赖氨酸玉米、高油玉米等育种上取得了长足进步,为我国特用玉米的发展奠定了基础。

(1)甜玉米:又称蔬菜玉米,既可以煮熟后直接食用,又可以制成各种风味的罐头、加工食品和冷冻食品。甜玉米所以甜,是因为玉米食糖量高。其籽粒含糖量还因不同时期而变化,在适宜采收期内,蔗糖含量是普通玉米的2?/FONT>10倍。由于遗传因素不同,甜玉米又可分为普甜玉米、加强甜玉米和超甜玉米3类。甜玉米在发达国家销量较大。

(2)糯玉米:又称粘玉米,其胚乳淀粉几乎全由支链淀粉组成。支链淀粉与直链淀粉的区别是前者分子量比后者小得多,食用消化率又高20%以上。糯玉米具有较高的粘滞性及适口性,可以鲜食或制罐头,我国还有用糯玉米代替粘米制做糕点的习惯。由于糯玉米食用消化率高,故用于饲料可以提高饲养效率。在工业方面,糯玉米淀粉是食品工业的基础原料,可作为增稠剂使用,还广泛地用于胶带、粘合剂和造纸等工业。积极引导鼓励糯玉米的生产,将会带动食品行业、淀粉加工业及相关工业的发展,并促进畜牧业发展,增加国民经济收入。

(3)高油玉米:是指籽粒含油量超过8%的玉米类型,由于玉米油主要存在于胚内,直观

上看高油玉米都有较大的胚。玉米油的主要成分是脂肪酸,尤其是油酸、亚油酸的含量较高,是人体维持健康所必需的。玉米油富含维生素F ,维生素A 、E 和卵磷脂含量也较高,经常食用可减少人体胆固醇含量,增强肌肉和心血管的机能,增强人体肌肉代谢,提高对传染病的抵抗能力。因此,人们称之为健康营养油。玉米油在发达国家中已成为重要的食用油源,美国玉米油占食用油8%。普通玉米的含油量为4%~5%,研究发现随着含油量的提高,籽粒蛋白质含量也相应提高,因此,高油玉米同时也改善了蛋白品质。

(4)高赖氨酸玉米:也称优质蛋白玉米,即玉米籽粒中赖氨酸含量在0.4%以上,普通玉米的赖氨酸含量一般在0.2%左右。赖氨酸是人体及其它动物体所必需的氨基酸类型,在食品或饲料中欠缺这些氨基酸就会因营养缺乏而造成严重后果。高赖氨酸玉米食用的营养价值很高,相当于脱脂奶。用于饲料养猪,猪的日增重较普通玉米提高50%?/FONT>110%,喂鸡也有类似的效果。随着高产的优质蛋白玉米品种的涌现,高赖氨酸玉米发展前景极为广阔。

(5)爆裂玉米:即前述的爆裂玉米类型,其突出特点是角质胚乳含量高,淀粉粒内的水分遇高温而爆裂。一般作为风味食品在大中城市流行。


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