謝光照
行政院農業委員會農業試驗所
摘 要
超甜玉米:94 年春作完成春蜜 65 個 S2世代之分離、夏蜜 48 個 S2世代之分離、水 果玉米 232 品種 56 個 S2世代之分離、彩珍分離至 S1世代計有 40 個;13 個品種分離至 S5世代之自交系計有 1103 個,已完成果皮厚度之檢測,其中果皮厚度小於 50um 的自 交系有 514 個;並完成 360 個測交種組合之生產。
黑紫糯性玉米:選留二個新品系 TAPH89-01 及 TAPH90-06 參加區域試驗。
已完成二處之採收及考種,初步觀察顯示較對照種來的優良,產量表現相近。而 崙背試區在開花期因遇龍王颱風損毀而無法收成。
黑糯新品系 TAPH89-05 其去苞葉鮮果穗產量在 7,000~7,500 公斤/公頃之間,與對照種(黑 美珍)相近,具有穗型整齊,穗軸小、果皮薄、高品質口感之特性,於 2005 年 11 月 29 日完 成命名複審。
食用普通白玉米:秋作完成產量組合力檢定,選留 19 個果型和品質較佳之組合,進行新 品系比較試驗。崙背試區在開花期因遇龍王颱風損毀而無法收成。秋作另二處普通白玉 米新品系區域試驗正在採收考種中。
白糯玉米:完成 392 個 S5世代自交系之果皮厚度檢測,其中果皮厚度小於 80um 的自交系 有 85 個。
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關鍵詞:食用玉米、測交、自交系。
一、前 言
目前國內甜玉米之哉培品種皆為外國進口之品種居多,主要當作蔬菜用,栽培面積約有 10,000 公頃,有待積極建立自有之甜玉米育種材料。
以鮮食用為主之白玉米,在台灣每年栽培約有 4-5 千公頃,栽培品種以台南白為主。台 南白玉米為一天然授粉的馬齒種,植株高大,生長旺盛,子粒大具有特殊的風味,為一般消 費者所喜愛。台南白經長期栽培及農民自己留種之結果,已形成各種不同之族群,在台灣不 同地區環境下,其鮮果產量及果穗外型均有極大差異(楊等,1991);張等(1993)分析子實內貯 藏蛋白質(zein)含量,結果亦顯示各不同族群間 zein 之性狀有顯著的差異存在;同時已有明 顯的分化產生(謝與曾,1998a);且各族群內均存著極大之變異,可由其中分離優異之自交系,
供 F1單交種組合之用(謝與曾,1998b)。利用簡單混合法選拔之結果,顯示對台南白玉米產量 之增進無效(楊與黃,1991)。而謝與曾(1998b)的研究顯示由不同地區族群分離之自交系所雜 交而成之 F1單交種比由同一族群而來之 F1單交種其產量之雜種優勢較高。同時有些 F1單交種 在不同期作下具有高產且穩定之現象(謝與曾,1999a)。
糯性玉米其胚乳屬臘質(waxy)突變基因,具有籽粒黏稠性高,咀嚼性佳,是東南亞國家 主要的食用玉米之一。本省近年來糯玉米漸受消費者重視,種植面積年有增加,本所有鑑於 消費者需求多元化之趨勢,乃積極從國內外蒐集糯性玉米種源,加強選育自交系,期望於最 短期間內育成糯玉米品種,推廣農民栽培。
農 業 上 運 用 雜 種 優 勢 以 進 行 增 產 , 玉 米 是 非 常 成 功 的 作 物 之 一 (Hallauer and Miranda,1981;Sprague,1977)。未來為求產量及品質的繼續突破,我們必須充分利用更多的 自交系及族群種源(Cohen and Galinat,1984;Holley and Goodman,1988;Mungoma and Pollak, 1988),藉此或可選育出兩個優異的自交系,組成表現更佳的單交種,完全取代現有品種;或 選育出一個組合力甚高的自交系,取代原有單交種之一個親本;或經由優良單交種之親本改 良,以達到提昇產量或品質的目標。
二、材料與方法
(一)優良種源的引進、檢定及應用:
種源之種類繁多,其中以族群及自交系佔多數。本所歷年自國內外引進之玉米族群,
包括外來族群(exotic population)、天然授粉品種(open-pollinated cultivar)、合成 品 種 (synthetic variety) 、綜合 品 種 (composite variety) 及已 改良 族群 (improved population)均能充實本所之育種材料,加以利用。族群種源均行一季以上之田間試驗,
採用逢機完全區集設計,4 重複,4 行區,行長 5m,行株距 75x25cm,以本地推廣品種為 對照,進行產量及重要農藝性狀之調查,成績優異者,將被直接分離產生新的自交系。
引進種源觀察試驗中,調查性狀將依不同用途別,按附錄一、二及「雜糧作物育種 程序及實施方法」中玉米篇之附錄二及三方法行之。
(二)自交系育成及改良:
歷年自國內外引進之玉米種源或自行改良之玉米族群,經觀察試驗後,表現優異 者,依自交系培育程序,分離自交系。自交系亦可依需要進行改良。自交系育成過程中,
每株之自交種子分別採收,次代栽植成穗行,再在優良穗行中選拔單株自交,如此繼續 自交約五代,即可育成自交系。種源之間(包括族群、雜交種及自交系),亦可先行雜交,
再依自交系培育程序,育成兼具多種優良性狀之自交系。自交系培育過程中,除就主要 農藝性狀及品質風味進行評選外,亦將分批檢定玉米普通型及南方型銹病、煤紋病、葉 斑病、露菌病、莖腐病、玉米螟之抗性等級,篩選具病蟲害抵抗性基因之自交系以直接 利用,或作為抗病蟲害基因轉移之來源。此項病蟲害檢定工作將分別與本所植病系及應 用動物系合作執行,檢定方法將如「雜糧作物育種程序及實施方法」中玉米篇之附錄二 及三。
(三)組合力檢定:
食用白玉米及黑糯玉米:測交種之田間試驗採用順序排列,單行區,行長 6m,行株距 80×30cm,每隔 10 行種植對照種台南白或黑美珍一行,重複二次,主要農藝性狀及病蟲 害調查法如附錄一、二及「雜糧作物育種程序及實施方法」中玉米篇之附錄二及三進行 之。
(四)新品系比較試驗:
經組合檢定獲選之優異單交組合,均將再行一年(包括春、秋兩期作)之新品系比較試 驗,採用逢機完全區集設計,4 行區,行長 5m,行株距食用玉米為 80×30cm;4 重複,均 以推廣品種為對照。調查項目及方法如附錄一、二及「雜糧作物育種程序及實施方法」
中玉米篇之附錄二及三。
(五)新品系區域試驗:
農試所與台南場各選出二個優良食用白玉米新品系,以台南白或黑美珍為對照種進 行區域試驗(由台南場朴子分場及農試所共同辦理區域試驗)。春秋兩季,每季由農試所 台南場(二處)各在該區域委託篤實農戶舉行。農藝性狀及病蟲害調查方法依本選育計畫 中之附錄一、二及「雜糧作物育種程序及實施方法」中玉米篇之附錄二及三。
三、結果與討論 (一)超甜玉米:
自交系之育成:14 個超甜玉米品種,分離後所選留之 S5世代自交系計有 1103 個 (表 1), 已完成果皮厚度之檢測,其中果皮厚度小於 50um 的自交系有 514 個。94 年 春作完成春蜜 65 個 S2世代之分離、夏蜜 48 個 S2世代之分離、水果玉米 232 品種 56 個 S2世代之分離、彩珍分離至 S1世代計有 40 個(表 2);同時完成 360 個測交 種種子之生產。
表 1. 超甜玉米自交系之品種名分離世代及檢測果皮厚度數量
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< 50um 檢測
種源 數量 世代 數量
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興農 2 號 41 S5 133
興農 3 號 60 S5 80
華珍 63 S5 79
Honey236 23 S5 51
Pacific hybrid 10(PH10) 17 S5 120
Pacific hybrid 5(PH5) 19 S5 70
神農 135 45 S5 117
Vanus 33 S5 96
興農 506 45 S5 111
興農 123 24 S5 53
新吉士 600 55 S5 85
金蜜 19 S5 31
好滋味 70 S5 77
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合計 514 1,103
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表 2. 94 年度分離超甜玉米品種名及自交系選留數目
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選留
種源 世代 數目
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春蜜(熱帶型) S2 65
夏蜜(熱帶型) S2 48
德成 232(溫帶型 S2 56
彩珍(熱帶型) S1 40
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(二)黑糯玉米:
1.黑糯新品系區域試驗:選留二個新品系 TAPH89-01 及 TAPH90-06 參加區域試驗。春 作霧峰試區(94 年 3 月 25 日播種)之成績如表 3,新品系 TAPH89-01 的含苞葉公頃鮮穗產 量為 8,290kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,350kg,其開花期為 54 天,吐絲期為 56 天,株高為 170cm,穗位高為 80cm,穗長為 17.2cm,穗徑為 34mm,果穗率為 76.6%,行數以 8 行居 多。新品系 TAPH90-061 的含苞葉公頃鮮穗產量為 8,571kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,670kg,
其開花期為 52 天,吐絲期為 54 天,株高為 170cm,穗位高為 88cm,穗長為 18.3cm,穗 徑為 36mm,果穗率為 75.6%,行數以 12~14 行。對照種黑美珍的含苞葉公頃鮮穗產量為 8,008kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,105kg,其開花期為 51 天,吐絲期為 53 天,株高為 164cm,
穗位高為 76cm,穗長為 18.0cm,穗徑為 36mm,果穗率為 76.2%,行數以 12 行居多。
表 3. 94 年春作黑糯玉米新品系區域試驗農藝性狀之平均值(霧峰試區)
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鮮果穗重
品系 開花期 吐絲期 株高 穗位高 含苞葉 去苞葉 果穗率 穗長 穗徑 行數 (day) (day) (cm) (cm) --(kg/ha)-- (%) (cm) (mm) (no)
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TAPH89-01 54 56 170 80 8,290 6,350 76.6 17.2 34.0 8.6 TAPH90-06 52 54 170 88 8,571 6,670 75.6 18.3 36.0 12.2 黑美珍(ck) 51 53 164 76 8,008 6,105 76.2 18.0 36.0 12.0
LSD 5% 1 1 6 7 873 562 4.5 0.5 2.0 1.6
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春作崙背試區(94 年 3 月 17 日播種)之成績如表 4,新品系 TAPH89-01 的含苞葉公頃 鮮穗產量為 10,623kg,去苞葉公頃鮮穗為 7,330kg,其開花期為 53 天,吐絲期為 55 天,
株高為 192cm,穗位高為 102cm,穗長為 18.6cm,穗徑為 38.0mm,果穗率為 69.0%,行 數以 8 行居多。新品系 TAPH90-06 的含苞葉公頃鮮穗產量為 10,155kg,去苞葉公頃鮮穗 為 7,216kg,其開花期為 54 天,吐絲期為 55 天,株高為 186cm,穗位高為 107cm,穗長 為 19.6cm,穗徑為 40.1mm,果穗率為 71.8%,行數以 12 行居多。對照種黑美珍的含苞 葉公頃鮮穗產量為 8,540kg,去苞葉公頃鮮穗為 5,944kg,其開花期為 53 天,吐絲期為 55 天,株高為 172cm,穗位高為 92cm,穗長為 18.4cm,穗徑為 38.1mm,果穗率為 69.6%,
行數以 10~12 行居多。
表 4. 94 年春作黑糯玉米新品系區域試驗農藝性狀之平均值(崙背試區)
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鮮果穗重
品系 開花期 吐絲期 株高 穗位高 含苞葉 去苞葉 果穗率 穗長 穗徑 行數 (day) (day) (cm) (cm) --(kg/ha)-- (%) (cm) (mm) (no)
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TAPH89-01 53 55 192 102 1,0623 7,330 69.0 18.6 38.0 8.1 TAPH90-06 54 55 186 107 1,0155 7,216 71.8 19.6 40.1 12.0 黑美珍(ck) 53 55 172 92 8,540 5,944 69.6 18.4 38.1 10.3 LSD 5% 1 1 10 9 954 762 3.5 0.6 1.8 1.8
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春作元長試區(94 年 3 月 17 日播種)之成績如表 5,新品系 TAPH89-01 的含苞葉公頃 鮮穗產量為 10,388kg,去苞葉公頃鮮穗為 7,199kg,其開花期為 63 天,吐絲期為 64 天,
株高為 199cm,穗位高為 94cm,穗長為 19.5cm,穗徑為 39.0mm,果穗率為 69.2%,行數 以 8 行居多。:新品系 TAPH90-06 的含苞葉公頃鮮穗產量為 10,676kg,去苞葉公頃鮮穗 為 8,252kg,其開花期為 61 天,吐絲期為 62 天,株高為 195cm,穗位高為 96cm,穗長 為 20.2cm,穗徑為 40.0mm,果穗率為 77.3%,行數以 12 行居多。對照種黑美珍的含苞 葉公頃鮮穗產量為 9,264kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,615kg,其開花期為 60 天,吐絲期為 61 天,株高為 176cm,穗位高為 84cm,穗長為 19.5cm,穗徑為 40.0mm,果穗率為 71.4%,
行數以 12 行居多。
表 5. 94 年春作黑糯玉米新品系區域試驗農藝性狀之平均值(元長試區)
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鮮果穗重
品系 開花期 吐絲期 株高 穗位高 含苞葉 去苞葉 果穗率 穗長 穗徑 行數 (day) (day) (cm) (cm) --(kg/ha)-- (%) (cm) (mm) (no)
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TAPH89-01 63 64 199 94 1,0388 7,199 69.2 19.5 39.0 8.0 TAPH90-06 61 62 195 96 1,0676 8,252 77.3 20.2 40.0 12.0 黑美珍(ck) 60 61 176 84 9,264 6,615 71.4 19.5 40.0 12.0 LSD 5% 1 1 12 10 963 686 3.2 0.5 1.5 2.0
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秋作霧峰試區(94 年 9 月 14 日播種)之成績如表 5,新品系 TAPH89-01 的含苞葉公頃鮮 穗產量為 9,094kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,338kg,其開花期為 50 天,吐絲期為 52 天,株高 為 193cm,穗位高為 102cm,穗長為 18.4cm,穗徑為 38.1mm,合格率為 92.3%,行數以 8 行居多。新品系 TAPH90-06 的含苞葉公頃鮮穗產量為 8,975kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,538kg,
秋作霧峰試區(94 年 9 月 14 日播種)之成績如表 5,新品系 TAPH89-01 的含苞葉公頃鮮 穗產量為 9,094kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,338kg,其開花期為 50 天,吐絲期為 52 天,株高 為 193cm,穗位高為 102cm,穗長為 18.4cm,穗徑為 38.1mm,合格率為 92.3%,行數以 8 行居多。新品系 TAPH90-06 的含苞葉公頃鮮穗產量為 8,975kg,去苞葉公頃鮮穗為 6,538kg,