王玉虎 徐成銀
摘要 介紹稻麥良種繁育“株系循環(huán)法”和“大群體小循環(huán)法”,為進一步提高稻麥種子繁殖質(zhì)量和效率,全面提高商品種子純度提供參考。
關(guān)鍵詞 株系循環(huán)法;稻麥;良種生產(chǎn);種子純度
中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)03-0031-02
國以農(nóng)為本,農(nóng)以種為先。皖墾種業(yè)作為國家級現(xiàn)代種業(yè)企業(yè),一方面要持續(xù)進行新品種創(chuàng)新,另一方面對當家品種進行不間斷提純復(fù)壯也是一項重要任務(wù)。為了提高常規(guī)稻麥良種繁殖質(zhì)量,皖墾種業(yè)常規(guī)稻麥良種繁殖技術(shù)也經(jīng)歷了由簡單片選留種法到“三圃制”生產(chǎn)繁殖法的過度[1],但是為了進一步提高種子繁殖的質(zhì)量和效率,在相關(guān)專家教授的指導(dǎo)下,逐步由“三圃制”過渡到“株系循環(huán)法”并進一步上升到“大群體小循環(huán)法”。通過良種繁殖技術(shù)創(chuàng)新,安徽農(nóng)墾種子生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量都得到了極大提升,既實現(xiàn)了農(nóng)墾種業(yè)的發(fā)展,又兌現(xiàn)了“讓農(nóng)民買到致富的種子”的承諾。片選留種法,采用簡單的人工去雜去劣,技術(shù)層次低、用工多、耗資大,經(jīng)過片選后保留的種子,質(zhì)量雖有提高,但是純度難以達到國家標準且質(zhì)量不穩(wěn)定。為了解決以上問題,全面提高生產(chǎn)出的商品種子純度,尋求高純度的繁材就提上日程。
1 “三圃制”
對當家品種和有“苗頭”的新品種建立了以改良混合選擇法為基礎(chǔ)的“三圃制”,具體做法是單株選擇,分系比較,去劣存優(yōu),混系繁殖。其流程如圖1所示?!叭灾啤钡膽?yīng)用,在當時確實提高了部分生產(chǎn)用種純度,能夠生產(chǎn)出純度達一級標準的種子,但是生產(chǎn)原種每一輪都要從單株選擇開始,生產(chǎn)周期長,花費工本大,生產(chǎn)原種數(shù)量少,滿足不了生產(chǎn)一級良種供種需要。同時在單株選擇上,輪回次數(shù)越多偏差越大,出現(xiàn)了“三圃制”田品種種子與原來品種表現(xiàn)不一樣的現(xiàn)象,因而生產(chǎn)的原種就“有其名而無其實”了。
2 “株系循環(huán)法”
為了保證原種質(zhì)量,提高原種生產(chǎn)數(shù)量,滿足公司生產(chǎn)經(jīng)營需要,通過對蘇、皖有關(guān)育種單位和良種場良種生產(chǎn)技術(shù)考察,全面采用陸作楣教授的“株系循環(huán)法”良種繁育理論和技術(shù)路線進行種子繁育,其流程如圖2所示。
“株系循環(huán)法”繁種在進入株系以后,每年只有株系圃和原種繁殖田(原種圃)2個部分,不用像“三圃制”中每年進行單株選擇和株行鑒定,只在株系圃中各系選擇部分單株,作下一年株系材料,因而縮短了原種生產(chǎn)周期,節(jié)省了用工,提高了生產(chǎn)原種數(shù)量。但是,用工量仍然很大,大量生產(chǎn)原種仍受限制,不能滿足公司生產(chǎn)一級良種的供種需要。
3 “大群體小循環(huán)法”
隨著安徽農(nóng)墾常規(guī)稻麥良種基地的建立與發(fā)展,生產(chǎn)一級良種已不能滿足新形勢要求,只有發(fā)展原種生產(chǎn)才能大幅度提高良種生產(chǎn)經(jīng)營效益,如何在保證質(zhì)量的前提下,減少用工,提高原種生產(chǎn)繁殖數(shù)量是亟待解決的問題。在陸作楣教授的倡導(dǎo)下,改進“株系循環(huán)法”,即目前采用的“大群體小循環(huán)法”?!按笕后w小循環(huán)法”在進入株系以后,根據(jù)生產(chǎn)原種的數(shù)量,直接保留各系部分的群體構(gòu)成大系,下一年分系種植于保種圃,以后每年在保種圃保留大系并繼續(xù)種植保種圃,保種圃大系保留,其余混收后作為基礎(chǔ)種子田繁殖原原種的材料,種植上按照同心圓布局:圓心種植保種圃,其外圍種植基礎(chǔ)種子田,再外圍種植原種繁殖田。其方法如圖3、4所示。
“大群體小循環(huán)法”主要特點包括以下幾個方面:一是供選擇單株的材料須是具有原品種特性的高代材料,即從原原種繁殖的原種圃中選擇,選擇偏差小。二是周期短,產(chǎn)種多。三是保種圃有嚴格的空間隔離,生產(chǎn)繁殖布局上如圖2所示,因而生產(chǎn)的種子純度高(杜絕了生物學(xué)混雜)[2]。四是收獲的混系比“株系循環(huán)法”株系圃收獲的混系級別要高一級,是產(chǎn)種量大的一個主要因素。五是省去了人工選擇和鑒定比較,十分省工。通過近幾年的實際應(yīng)用,此繁種方法總體表現(xiàn)為操作簡便、省工、原種產(chǎn)量大、純度高。小麥繁種生產(chǎn)上,0.07 hm2保種圃、2 hm2基礎(chǔ)種子田、66.7 hm2原種田,可生產(chǎn)原種400 t左右;水稻繁種生產(chǎn)上,0.07 hm2保種圃、6.7 hm2基礎(chǔ)種子田、666.7 hm2原種田,可生產(chǎn)原種5 000 t以上。多年來,皖墾種業(yè)采用此繁種方法累計生產(chǎn)當家稻麥原種數(shù)萬噸,廣大種植戶普遍反映長勢整齊、熟相好、純度高。由此看來,“大群體小循環(huán)法”良種繁育技術(shù)是十分具有可行性的。
4 “大群體小循環(huán)法”繁種理論依據(jù)
在良種生產(chǎn)繁殖中,采用的循環(huán)選擇路線存在許多潛在問題。由于種子的繁殖世代要延續(xù)到品種淘汰為止,時間較長,容易受自然選擇的影響,不易察覺的突變也有留存的可能。由于環(huán)境影響和取樣誤差,并不對基因型做出可靠的鑒定,而對于多數(shù)非選擇性狀來說,又易發(fā)生漂移[3]。同樣在循環(huán)選擇中,“優(yōu)中選優(yōu)”也具有一定的局限,由于農(nóng)作物品種優(yōu)良變異的幾率不大,特別是對于稻麥類自花授粉作物,變異頻率更低,增加品種群體中選優(yōu)的難度。第1輪選擇結(jié)束后,群體遺傳差異大大減少。第2輪選擇的效果也就隨著降低,尤其是基因型基本一致的群體,個體差異多由環(huán)境變異引起,特別是經(jīng)濟性狀幾乎都數(shù)量性狀,它們的遺傳有高有低,難以對基因型作出比較正確的鑒別。再次選擇存在著無法估計的誤差,因而“三圃制”在實際應(yīng)用中容易把品種選得面目全非。數(shù)量性狀大多呈正態(tài)分布。群體中表現(xiàn)一般的典型個體數(shù)量最多,作為選擇的標準,去劣存優(yōu),即保存了群體中的大多數(shù),從而保持品種的典型性[4]。同時根據(jù)品種群體的變異特點和選擇的有效性,實行“三寬三嚴”選擇法,即數(shù)量性狀從寬,質(zhì)量性狀從嚴;遺傳力低的數(shù)量性狀從寬,遺傳力高的數(shù)量性狀從嚴;經(jīng)濟性從寬,抗病性和異交性從嚴,選擇標準更加切合實際。品種的選種偏差主要由混雜導(dǎo)致,把防雜保純作為良種繁育的中心關(guān)鍵環(huán)節(jié),把原種生產(chǎn)和繁殖融為一體,即大群體小循環(huán)法,可取得多、快、好、省的實踐效果。
5 參考文獻
[1] 張安存,滕志英,解曉林,等.稻麥原種標準化生產(chǎn)新技術(shù)集成研究[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2015(5):65-66.
[2] 陸作楣,陶瑾.稻麥良種繁育新技術(shù):株系循環(huán)法[J].種子世界,1992(10):18-19.
[3] 趙德芳.關(guān)于農(nóng)作物良種繁育體制和技術(shù)的改革問題[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2001(7):7-8.
[4] 張二俊,伊江山.雜交高粱良種繁育技術(shù)路線探討[J].種子科技,2009(2):30-31.