浚單20系列玉米易制種特性與高產制種技術研究

鹿紅衛(wèi) 秦貴文 蘇玉杰 梅茲君 劉桂海

（河南省鶴壁市農業(yè)科學院，鶴壁 458031）

玉米是我國第一大糧食作物，面積和總產量位居世界第二，僅次于美國。玉米在我國的分布范圍十分廣泛，南到海南的三亞，北至黑龍江省的黑河，東從沿海各省，西達青海、新疆等地[1]。玉米是畜牧業(yè)、漁業(yè)等養(yǎng)殖業(yè)的主要飼料來源，也是化工、食品、醫(yī)藥等領域必需的工業(yè)原料，在各國經濟發(fā)展中處于重要地位。因此，現(xiàn)在社會把玉米數(shù)量的人均享有量作為標準，來衡量一個國家的生活水平和畜牧漁業(yè)的發(fā)展狀況[2]。研究表明，玉米新品種的增產貢獻率高達35%～40%[3]。制種產量高、易制種是玉米品種市場競爭力的核心因素之一[4]，決定品種推廣面積。優(yōu)良易制種特性包括母本耐密植、穗粒數(shù)多、單穗粒重高、千粒重高，以及父本散粉期長、花粉量大，父母本花期協(xié)調性好。近年來河南省鶴壁市農業(yè)科學院先后選育出國審浚單18、浚單20、浚單29及省審浚單22、浚單26、浚單28等系列玉米品種，并在黃淮海地區(qū)大面積推廣應用；在甘肅張掖、武威等我國主要玉米制種基地，大面積制種，表現(xiàn)出良好的易制種特性[5]，大面積制種平均產量7500kg/hm2以上，高產地塊可達9000kg/hm2以上，高于先玉335，與鄭單958相當或略高。浚單20等系列玉米品種的易制種特性主要源自其母本生長勢強、果穗較大、穗粒數(shù)多、單穗粒重高、綜合抗逆性好，父本散粉期長、花粉量大，父母本花期協(xié)調性好等因素。本研究通過分析浚單20等系列玉米品種易制種性狀的選育思路、方法及親本特點、易制種的產量潛力、構成因子，進一步探討、集成和熟化制種關鍵技術指導玉米制種生產，對玉米新品種的選育具有指導和借鑒意義。

1 選育思路和技術路線

從我國玉米主產區(qū)生產發(fā)展和西北玉米制種的實際情況出發(fā)，選育母本，種質資源是核心，利用優(yōu)新種質，采用高密度、大群體、嚴要求的選育思路[6-8]。高密度（97500株 /hm2）、大群體（S1群體4000個基本株以上）、強脅迫（早代材料采取逆性環(huán)境、高密度等脅迫，高代材料進行耐貧瘠、耐干旱脅迫）、穿梭選育（S1河南、S2在海南、S3在甘肅）條件下進行嚴要求（加大單株的淘汰力度，選擇吐絲暢而集中、耐高溫、花絲活力強、綜合抗性好單株），在果穗選擇過程中堅持果穗較大、較粗，子粒大小適中，封頂性好，單穗子粒數(shù)大于400粒、穗粒重大于120g，子粒中間型，出子率大于86%的標準[9]。父本以黃改群骨干系構建基礎選系材料，注重選擇株高、穗位高適中，抗逆性好，雄穗發(fā)達，花粉量大，散粉持續(xù)時間長的單株。雜種優(yōu)勢模式為瑞德改系×國內塘四平頭系。

浚單20等系列玉米品種的母本均來自于478國外優(yōu)新種質78599所構建的基礎群體選系，通過回交改良，選育出株型緊湊、綜合抗性好、耐密植、結實性好、產量高、出子率高、容重大、商品性好的自交系；父本來源于昌7-2、5237等骨干黃改系所構建的基礎材料選系，選育出具有花粉量大、散粉期長、綜合抗性好的自交系，詳見表1。

表1 浚單20等系列玉米品種親本、選系材料基礎及雜種優(yōu)勢模式

2 選育的母本、父本具有易制種相關的特性

2016-2017年在河南省鶴壁市夏播種植浚單20等系列玉米品種母本浚9058、浚313、浚KX-9925、浚50X及黃淮海主推品種鄭單958母本鄭58、先玉335母本PH6WC，制種田面積0.4hm2，每個樣本區(qū)面積100m2，5次重復，進行熟期、農藝性狀、產量性狀調查，結果見表2?？?0等系列玉米品種母本熟期為中晚熟，植株長勢好，株高平均180.7cm；穗位高適中，雄穗分枝數(shù)與鄭58相當；果穗較大，穗行數(shù)較多，穗粒數(shù)平均為493.4粒，均明顯高于鄭58（309.8粒）和PH6WC（396.9粒）；粒型為半硬粒型，單穗粒重平均為145.6g，均高于鄭58（120.2g）和PH6WC（130.4g），但子粒大小適中，千粒重相對較低，平均為303.2g，均低于鄭58（362.5g）和PH6WC（335.2g）。由此表明，采用針對親本易制種目標性狀選育思路是行之有效的，選育方法值得借鑒。

從實際運用結合理論研究，浚9058、浚313、浚KX-9925、浚50X等母本熟期偏晚、植株相對健壯，擁有較高生物學產量。雄穗分枝數(shù)適中、雄穗主軸較長有利于機械化去雄，既節(jié)省人力、物力，也保證去雄徹底，保證了種子質量。穗上部葉片6～7個，可以帶3～4片葉提前去雄，既防止遺漏的雄穗散粉，又不影響玉米自身產量。母本果穗較大，穗行數(shù)較多，同時千粒重相對較小，粒型半硬粒型，色澤、商品性好，穗型為筒型，子粒均勻一致，單位有效子粒數(shù)多，制種產量高，效益較好，深受農戶喜愛?？?0系列玉米品種母本屬于Reid種質與國外優(yōu)系改良種質，具有Reid種質的耐密性、抗逆性、結實性，又兼有國外種質的抗旱、耐澇、耐鹽堿、空稈率低的特性，對地塊條件要求較低，從而降低生產成本。

表2 浚單20等系列玉米品種母本主要特征特性

2016-2017年在河南省鶴壁市夏播種植浚單20等系列玉米品種父本浚926-8、浚926-3及鄭單958父本昌7-2、先玉335父本PH4CV，制種田面積0.2hm2，每個樣本區(qū)面積100m2，3次重復，進行熟期、農藝性狀、產量性狀調查，結果見表3?？?0等系列玉米品種父本熟期為中熟，母本熟期為中晚熟，為父母本錯期播種提供有力條件，利于玉米制種生產；株型為半緊湊型，較耐密植，株高高于昌7-2，雄穗分枝數(shù)多；散粉持續(xù)時間長，平均達7.4d，便于提供充足的花粉量，比國外系PH4CV有較大優(yōu)勢，與昌7-2相比優(yōu)勢也明顯，便于充分發(fā)揮父本應具有花粉量大、散粉持續(xù)時間長、株高相對較高的優(yōu)勢，利于提高制種父母本種植比例（1∶6～1∶8），大大提高制種產量，為浚單20系列玉米品種大面積推廣提供基礎保證。

表3 浚單20等系列玉米品種父本主要特征特性

3 浚單20等系列玉米品種制種產量構成因素分析

2015-2016年在甘肅張掖制種基地進行浚單20系列玉米品種制種，制種田面積40hm2，隨機取樣調查，每個品種小區(qū)面積100m2，3次重復，調查種植密度、母本有效穗數(shù)、單穗穗粒數(shù)、千粒重、單穗粒重、小區(qū)收獲產量，結果見表4?？?0系列玉米品種制種在母本90000株/hm2密度情況下，平均有效穗數(shù)85562穗/hm2，穗粒數(shù)500.4粒，產量為9696.3kg/hm2，產量及產量性狀明顯優(yōu)于鄭單958、先玉335；浚單20系列玉米品種千粒重平均為323.9g，低于先玉335、鄭單958，而穗粒數(shù)及相同質量下的有效粒數(shù)明顯高于對照品種，利于目前單粒精播技術推廣，為浚單20系列玉米品種大面積推廣、提高品種競爭力提供有利條件。

表4 浚單20等系列玉米品種制種產量及產量結構

4 浚單20等系列玉米品種高產制種關鍵技術

4.1 選擇生態(tài)環(huán)境條件良好的地區(qū)，適時播種 玉米制種獲得高產取決于良好的生態(tài)條件。甘肅張掖制種區(qū)屬于溫帶大陸性干旱氣候，有效積溫高，日照時間長，晝夜溫差大，年均降雨量偏少，無霜期長，灌溉條件優(yōu)良，玉米制種產量高，是我國最大最集中的玉米種子生產基地?？?0系列玉米品種為中晚熟，生育期偏長，母本應適時早播，中期加強水肥管理，后期快要成熟時適當控水，有利于子粒脫水，提早收獲避免早霜凍，保障種子發(fā)芽率和活力。

4.2 父母本錯期播種，擴大父母本播種比例 浚單20系列玉米品種母本生育期比父本晚7～8d，根據(jù)母本等父本的原則，父本分期播種。第1期父本與母本同時播種，利于母本提前去雄；第2期父本在母本播種4d后播種，延長父本散粉持續(xù)時間，增加母本授粉效果。玉米授粉結束后，砍掉父本，利于母本通風透光，增加母本產量，避免父本混雜，也便于玉米機械化收獲?？?0系列玉米品種父本花粉量大，花粉活力強，散粉持續(xù)時間長。實踐表明，父母本播種比例1∶6，母本密度90000株/hm2，結實性良好，產量在9000kg/hm2左右。

4.3 施足底肥，及時合理追肥，及時灌溉 根據(jù)玉米需肥規(guī)律結合生產實踐，玉米底肥以農家肥、有機肥為主，抓好苗期、大喇叭口期、抽雄吐絲期的水肥管理。玉米播種出苗前每hm2施尿素175kg，拔節(jié)期施尿素200kg，抽雄吐絲期施尿素225kg；全生育期要灌溉4～5次，特別是拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期及時灌溉是高產的保證。

4.4 合理密植 浚單20系列玉米品種母本株型緊湊，易密植，肥力中等地塊密度控制在90000株/hm2左右。父本是塘四平頭改良系，花粉量大，散粉持續(xù)時間長，父本密度控制在25000株/hm2，保證授粉充足。

5 結論與討論

5.1 結論 隨著玉米品種審定制度的改革，品種審定呈“井噴狀”，一個品種能否成功推廣，一方面其自身在生產上具有的良好綜合表現(xiàn)是重要基礎，另一方面其制種易操作且產量高也是關鍵因素[4]。近年來，浚單系列玉米品種在黃淮海地區(qū)實現(xiàn)大面積推廣與其易制種特性密不可分?？蜗盗杏衩灼贩N制種單位面積產量高，有效商品子粒多，制種成本較先玉335、鄭單958低，由于單粒精播技術的推廣，浚單系列玉米品種具有降低單位面積購買成本優(yōu)勢，深受農戶喜愛，為提高市場競爭力提供有利因素。

浚單系列玉米品種選育與成功推廣應用，為我國玉米育種提供了良好的選育思路。選育品種不僅要考慮雜交種的產量、抗性、適宜性，也要考慮親本易制種的特性，針對需求性狀進行選擇目標種質，并制定相應的育種方案，優(yōu)化育種進程，起到良好的效果。實施過程中采用南繁北育的育種策略，兼顧在甘肅進行優(yōu)良制種性狀選育，要考慮花粉活力、散粉持續(xù)時間、對氣候適應性等，避免品種選育與制種“脫鉤”現(xiàn)象。

充分利用雜種優(yōu)勢模式。Reid種質與塘四平頭種質具有較高雜種優(yōu)勢，浚單系列玉米品種母本基于Reid種質與國外優(yōu)良種質改良，選育出的母本自交系浚9058等具有配合力高、抗性好、產量高等優(yōu)點，適于用作母本。父本來源于國內昌7-2改良系，選育出的浚926-8等自交系株高適中、配合力好、雄穗發(fā)達、花粉量大、火力強、散粉持續(xù)時間長，適于用作父本。

5.2 討論 國家倡導農業(yè)綠色發(fā)展“三不、兩零”的總體目標，即耕地數(shù)量不減少、質量不降低、地下水不超采，化肥、農藥零增長。這對玉米育種來說既是壓力也是動力，要求選育目標品種具有高產、耐貧瘠、耐旱、耐蟲草、廣適、易制種、高效益、宜機收等特性。要求品種選育創(chuàng)新種質、創(chuàng)新思路、協(xié)作攻關，選育出適應綠色農業(yè)發(fā)展需要的良種。