謝光照
行政院農業委員會農業試驗所
摘 要
1. 超甜玉米自交系培育:45 個品種自交分離至 S2 系統共選留 726 個系統。
2. 大量生產 16 個三系種種子作為產量及品質評比用。
3. A 組(溫帶 x 溫帶)單交種經第三次評比後選留 8 個組合,其去苞葉穗重介於 1.74 ~ 2.36 kg/10 ear,其糖度之變異介於 14.3~15.1 Brixo,對照種 Honey236 之去苞葉穗重為 1.83 kg/10 ear,糖度為 14.5 Brixo。
4. B 組(溫帶 x 熱帶)單交種經第三次評比後選留 8 個組合,其去苞葉穗重介於 1.95 ~ 2.61 kg/10 ear,其糖度之變異介於 13.9 ~ 15.8 Brixo,對照種華珍之去苞葉穗重為 1.88 kg/10 ear,糖度為 12.0 Brixo。
5. C 組(熱帶 x 熱帶)單交種經第三次評比後選留 4 個組合,其去苞葉穗重介於 2.25 ~ 2.78 kg/10 ear,其糖度之變異介於 10.9~13.2Brixo;對照種華珍之去苞葉穗重為 2.69 kg/10 ear,糖度為 11.2Brixo。
6. D 組(熱帶 x 熱帶)組合力產量比較試驗,106 個組合根據鮮果穗產量、外表性狀、穿刺 力、及甜度等綜合考量後,選留 18 個組合表現較佳者。E 組(熱帶 x 熱帶)組合力比較 試驗,104 個單交組合根據鮮果穗產量、外表性狀、穿刺力、及甜度等綜合考量後,
選留 14 個組合表現較佳者。
7. 完 成 二 個 地 點 超 甜 玉 米 產 量 試 驗 , 春 作 崙 背 地 區 新 品 系 以 TASH97-01 、 TASH97-05、TASH97-06、TASH97-08 表現較對照種華珍高產;霧峰試區 SH97-01 及 SH97-08,表現較對照種華珍及彩珍高。秋作通霄試區新品系之含苞葉果穗 鮮重及去苞葉果穗鮮重之表現介於 10,732~12,937 kg/ha,以新品系 TASH98F-03 表現 較對照種華珍高產,其餘 TASH98F- 01、TASH98F-02、TASH98F-04 雖與對照種華珍 無明顯差異、但均較 Honey 236 及好滋味高產。雲林崙背試區,含苞葉果穗鮮重之表 現,新品系 TASH98F-01、 TASH98F-02 與 TASH98F-04 較對照種華珍、Honey 236 及好滋味高產。
8. 完成二個地點糯玉米產量試驗,春作崙背及霧峰地區新品系均以 TAWX97-01 及 TAWX97-02,表現較對照種美珍高產。秋作霧峰試區新品系 TAWX97-01 之 含苞葉果穗鮮重為 11,595 kg/ha,去苞葉果穗鮮重之表現為 8,122 kg/ha,與美珍無明顯 差異,但低於玉美珍;TAWX97-02 含苞葉果穗鮮重為 15,454 kg/ha 及去苞葉果穗鮮重 之表現為 10,524 kg/ha,較玉美珍表現高產。崙背試區新品系 TAWX97-01 含苞葉果穗 鮮重為 10,764 kg/ha 及去苞葉果穗鮮重之表現為 7,104 kg/ha,較美珍表現高產;
TAWX97-02 含苞葉果穗鮮重為 13,208 kg/ha 及去苞葉果穗鮮重之表現為 9,482 kg/ha,
較美珍及玉美珍表現高產。
關鍵詞:食用玉米、品種改良、產量試驗。
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。劉等 (2009) 為探討熱帶型與溫帶型玉 米型間雜種組合之表現,以三個熱帶型及十一個溫帶型品種進行半互交,所獲數據以 Griffing 模式 I 方法四 (91 個正交雜種) 進行全互交分析。所調查之性狀包括有開花期、吐絲期、株 高、穗位高、葉數、穗位葉長、穗位葉寬、葉面積、去苞葉果穗重、穗長、穗徑、行數、穿 刺力及甜度。不同類型間雜交組合農藝性狀之比較,就營養性狀,株高、葉面積、總葉數,
穗位葉長及穗位葉寬而言,不同類型雜交組合間呈現熱帶型 ×熱帶型≧溫帶型 × 熱帶型>
溫帶型 × 溫帶型之趨勢;就去苞葉果穗重而言,呈現熱帶型 ×熱帶型≒溫帶型 × 熱帶型>
溫帶型 × 溫帶型之趨勢,表示熱帶型 × 熱帶型及溫帶型 × 熱帶型之雜交組合具有較高之 產量雜種優勢。就籽粒糖度而言,則呈現溫帶型 × 溫帶型≒溫帶型 × 熱帶型>熱帶型 × 熱 帶型之趨勢,其中甜度超過 15 Brixo以上,在溫帶型×溫帶型之雜交組合有 16 個,溫帶型 × 熱帶型的雜交組合有 6 個。經組合力分析顯示,品種間 GCA 效應在鮮果穗產量及營養性狀 間均達極顯著。熱帶型與溫帶型間產量及營養性狀一般組合力之表現有所不同,熱帶型品種 正效應居多,溫帶型品種負效應居多;就甜度的效應而言,熱帶型品種為負效應居多,溫帶 型品種以正效應居多。
謝 (2004)針對普通白玉米臺南白研究果皮之厚度,結果顯示不同的基因型之間存在極大 的變異,具有改良的空間及潛力存在。而不同地區之台南白族群所分離之自交系其果皮性狀 之頻度分佈與族群統計介量也有所差異,以台東族群之果皮厚度較薄,性狀間之相關分析亦 顯示玉米籽粒之果皮的平均厚度與發芽面果皮厚度呈極顯著之正相關(謝, 2005a)。另針對玉 米不同的遺傳背景與胚乳型對果皮厚度之影響之研究,顯出不同的遺傳背景與胚乳型對果皮 厚度有極大之影響;隱性 wx 基因不論在何種遺傳背景下與正常胚乳型相較,均呈現有降低 果皮厚度及含量之作用(謝, 2005b)。
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。謝與盧 (2006)育成黑糯玉米單交種台農 5 號,具有植株外觀、株高及 穗型整齊,與優良品質之特性,黑糯質玉米大部份農藝性狀受一般組合力及特定組合力共同 控制,一般組合力佔較大比率,果穗產量至少受 6 個顯性基因群控制其顯性效果之表現,顯 性基因為增量基因 (謝,2009)。本省近年來白糯玉米受消費者重視,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。
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:
超甜玉米及白糯玉米: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糯玉米及超甜玉米新品系,以商業品種為對照種進 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 及台南場(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。
結果與討論
一、超甜玉米:
1. 自交系培育:98 年春作完成超甜玉米種源 96-01~96-45 新品種 S2世代之選育,共選留 726 個 S2系統。
2. 測交種種子生產:大量生產 16 個三系種超甜玉米種子作為產量及品質評比用。
3. 單交種組合力檢定:
(1)A 組(溫帶 x 溫帶)單交種經第三次評比後選留 8 個組合,其開花期之變異介於 54~58 天,其吐絲期之變異介於 56~60 天,其株高之變異介於 119~140 cm,其穗位高之 變異介於 39~ 66 cm,其去苞葉穗重介於 1.74 ~ 2.36 kg /10 ear,其果穗率介於 77.6
~ 83.2%,其穗長介於 18.0 ~19.8 cm,其穗徑介於 43.4 ~50.4 mm,其糖度之變異介 於 14.3~15.1 Brix o,對照種 Honey 236 之去苞葉穗重為 1.83 kg /10 ear,糖度為 14.5 Brix o,其果皮厚度之變異介於 27~36 um;對照種 Honey 236 之去苞葉穗重為 1.83 kg/10 ear,糖度為 14.5 Brix o,果皮厚度為 32 um,對照種好滋味之去苞葉穗重為 1.66 kg/10 ear,糖度為 13.7 Brix o,果皮厚度為 33 um (表 1)。
(2) B 組(溫帶 x 熱帶)單交種經第三次評比後選留 8 個組合,其開花期之變異介於 56 ~61 天,其吐絲期之變異介於 57~ 61 天,其株高之變異介於 163~180 cm,其穗位高之 變異介於 60~ 82 cm,其去苞葉穗重介於 1.95 ~ 2.61 kg /10 ear,其果穗率介於 68.2
~ 81.6 %,其穗長介於 17.8 ~21.2 cm,其穗徑介於 43.2 ~50.0 mm,其行數介於 13.2
~15.6,其糖度之變異介於 13.9~16.0 Brix o,其果皮厚度介於 34 ~52 um;對照種 Honey 236 之去苞葉穗重為 1.83 kg /10 ear,糖度為 14.5 Brix o,其果皮厚度為 33 um;對照種華珍之去苞葉穗重為 1.88 kg/10 ear,糖度為 14.0 Brix o對照種彩珍之 去苞葉穗重為 1.79 kg/10 ear,糖度為 12.2Brix o ,其果皮厚度為 34 um (表 2)。
~15.6,其糖度之變異介於 13.9~16.0 Brix o,其果皮厚度介於 34 ~52 um;對照種 Honey 236 之去苞葉穗重為 1.83 kg /10 ear,糖度為 14.5 Brix o,其果皮厚度為 33 um;對照種華珍之去苞葉穗重為 1.88 kg/10 ear,糖度為 14.0 Brix o對照種彩珍之 去苞葉穗重為 1.79 kg/10 ear,糖度為 12.2Brix o ,其果皮厚度為 34 um (表 2)。