玉米種子成熟度對其活力及F1產(chǎn)量的影響

劉國梁，趙亞麗，王秀玲，李鴻萍，李潮海,

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玉米種子成熟度對其活力及F1產(chǎn)量的影響

劉國梁1，趙亞麗1，王秀玲2，李鴻萍1，李潮海1,2

（1河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，鄭州 450002；2河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 450002）

【目的】研究中國河西制種基地玉米種子成熟度與種子活力、F1產(chǎn)量之間的關(guān)系，為確定適宜收獲期、避免種子遭受早霜凍、確保種子質(zhì)量安全提供指導(dǎo)?！痉椒ā坎捎么筇镌囼灪褪覂?nèi)分析相結(jié)合的方法，選用偏馬齒型豫單603雜交種子和偏硬粒型豫單606雜交種為材料，從授粉后40d開始采收果穗，每隔5d測定一次籽粒乳線發(fā)育、籽粒含水量、百粒重、種子發(fā)芽率和浸出液電導(dǎo)率，并檢測F1田間表現(xiàn)及籽粒產(chǎn)量，研究玉米種子成熟度對種子活力和F1產(chǎn)量的影響?！窘Y(jié)果】豫單603和豫單606 2個雜交種乳線出現(xiàn)時間和發(fā)育程度存在較大差別，整體表現(xiàn)為豫單603乳線出現(xiàn)晚、消失早，而豫單606乳線出現(xiàn)早、消失晚。授粉后40 d，豫單606乳線位置達(dá)0.16，而豫單603尚未出現(xiàn)，二者在授粉后65 d時乳線位置接近0.50，此時，豫單603和豫單606籽粒含水量分別為31.66%和35.09%；授粉后40d，豫單603的籽粒含水量高于豫單606；授粉后45d及以后二者的籽粒含水量呈相反趨勢；生理成熟時，豫單603（授粉后75d）的籽粒含水量26.71%，豫單606（授粉后80d）的籽粒含水量為27.00%。隨著種子成熟度的提高，雜交種子F1的發(fā)芽率不斷提高，生理成熟時達(dá)到最大。授粉后40 d，2個品種的雜交種子F1已具有一定發(fā)芽能力。授粉后75 d，豫單603達(dá)到生理成熟時，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率96.67%；豫單606授粉后80 d生理成熟，發(fā)芽率98%。種子簡化活力指數(shù)隨成熟度增加而提高，2個雜交種在授粉后65 d達(dá)到最大，分別為5.89和8.70，之后略有下降。與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率一致，2個雜交種人工加速老化發(fā)芽率也隨成熟度提高而上升。授粉后40 d，種子成熟度低，老化發(fā)芽率分別為58.33%和54.67%；生理成熟時，豫單603老化發(fā)芽率90.00%，豫單606為92.33%。田間出苗率、整齊度、干物質(zhì)積累量和F1產(chǎn)量均隨種子成熟度提高而上升，至生理成熟時達(dá)到最大，但豫單603和豫單606生理成熟期收獲的雜交種子F1的產(chǎn)量與授粉后65d收獲的雜交種子F1的產(chǎn)量均無顯著性差異，表明2個品種在授粉后65d時收獲的雜交種子F1均可獲得較高的幼苗素質(zhì)和籽粒產(chǎn)量?！窘Y(jié)論】在河西張掖玉米制種區(qū)，雌穗授粉后65 d，籽粒乳線在1/2位置左右，籽粒含水量30%—35%，可作為玉米種子適宜收獲期，比目前生產(chǎn)上（乳線基本消失）提前15 d左右，不僅有利于爭時晾曬防凍害，同時可獲得高活力種子。

玉米；成熟度；種子活力；收獲期

0 引言

【研究意義】玉米種子質(zhì)量是品種增產(chǎn)的重要前提，種子成熟度是影響種子質(zhì)量的重要因子[1-2]，根據(jù)成熟度與種子質(zhì)量的關(guān)系，確定適宜收獲期，既可獲得高產(chǎn)，又可保證種子質(zhì)量。目前，中國西北玉米雜交制種基地種子生產(chǎn)最大的風(fēng)險是0℃以下霜凍對其芽胚造成的危害，并由此降低種子發(fā)芽率。河西地區(qū)9月中下旬平均氣溫已降到0℃左右，l0月中旬在零下5℃[3]，若不適時收獲，種子極易遭受凍害。早秋凍害嚴(yán)重影響玉米種子質(zhì)量[4-6]，高含水量種子若遇零下低溫可顯著降低發(fā)芽率[7-11]。因此，研究西北玉米雜交制種基地玉米成熟度與種子活力的關(guān)系，特別是與F1產(chǎn)量之間的關(guān)系，對提高玉米雜交種子活力、降低種子生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)量和減少企業(yè)風(fēng)險尤其重要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】種子生產(chǎn)過程中，籽粒黑色層形成往往被作為確定種子最佳收獲時間的指標(biāo)[12-13]。Knittle等[14]研究認(rèn)為玉米單交種子活力最大的時期在黑色層形成以后，或者是在種子含水量達(dá)到33l—372 g·kg-1時。Wych[15]也認(rèn)為多數(shù)馬齒型雜交種的種子應(yīng)在達(dá)到最大重量時收獲，即生理成熟可作為適宜收獲期的標(biāo)準(zhǔn)[16-17]。余志江等[18]研究認(rèn)為，授粉后35 d收獲的玉米雜交種子已具備正?；盍拓S產(chǎn)能力，對F1單株籽粒產(chǎn)量的影響較小。樊廷錄等[19]同樣認(rèn)為，玉米種子發(fā)芽率和活力最大的采收期宜在乳線到籽粒中部位置，此時籽粒水分40%左右，玉米高活力種子的適宜采收期開始于授粉后47—60 d。但石海春等[20]認(rèn)為，授粉后30—50 d采收，不同成熟度玉米種子發(fā)芽率雖達(dá)到95%，但活力差異很大，僅根據(jù)發(fā)芽率確定采收期是不可靠的?！颈狙芯壳腥朦c】從玉米種子成熟度為切入點，研究在中國河西玉米制種基地條件下，不同雜交玉米品種種子在成熟過程中成熟度與種子活力之間的關(guān)系?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究結(jié)合玉米籽粒發(fā)育和抗老化能力，對比分析不同成熟度玉米雜交種子活力差異和F1產(chǎn)量的變化，揭示玉米種子成熟度與種子活力、F1產(chǎn)量之間的關(guān)系，確定玉米雜交種子適宜的收獲期，為中國河西張掖地區(qū)玉米雜交制種基地生產(chǎn)高質(zhì)量種子提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013—2014年在甘肅張掖市烏江鎮(zhèn)安鎮(zhèn)村制種基地（38°56′N，100°26′E）進(jìn)行。該區(qū)位于甘肅省河西走廊中段黑河中上游地區(qū)，海拔1 482.7 m，屬大陸性氣候，干燥少雨，無霜期長且穩(wěn)定，正常年份無霜期均在150 d以上，年均氣溫7.5℃，日照時數(shù)3 066 h，年蒸發(fā)量2 100 mm，年降水量131 mm。試驗地土壤為灰棕漠土，結(jié)構(gòu)良好，土地肥沃，質(zhì)地均一。

1.2 試驗設(shè)計

供試材料為豫單603（YD603，偏馬齒型）和豫單606（YD606，偏硬粒型）雜交F1種子。其中，YD603為類鄭單958型，其母本（豫A474）為鄭單958母本（鄭58）改良系，父本（豫B469）為黃改系父本（昌7-2）改良系。YD606為類先玉335型，其母本（豫A9241）為先玉335母本（PH6WC）改良系，父本（A3）為新鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的黃改系。YD603和YD606的親本種植模式為滿天星，即2行母本中間種植1行父本。母本、父本種植密度為74 940和28 590株/hm2。為防止串粉，兩雜交種之間預(yù)留200 m的隔離帶。母本吐絲前去雄，避免自交，吐絲后統(tǒng)一人工授粉。父本雄穗散粉結(jié)束后，去除父本植株以利母本通風(fēng)透光。2014年2月16日，將2013年收獲的不同成熟度的F1種子種植于海南三亞南濱試驗基地，測定F1活力指標(biāo)和產(chǎn)量；2014年6月15日，種植于鄭州市河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)，測定F1產(chǎn)量，種植密度67 500株/hm2。每個材料種植4行，行長6 m，重復(fù)3次。管理同一般大田。

1.3 測定項目及方法

母本授粉40 d后開始采收果穗，每5天采收一次，直至成熟（75 d或80 d）。分別取2個雜交種大小均勻一致的果穗30穗，帶苞葉采收。測定相關(guān)項目。果穗晾曬、脫粒后，種子放置于實驗室低溫種子庫貯藏，種子活力在所有時期采收完畢后統(tǒng)一測定。

1.3.1 籽粒含水量的測定 選取5個鮮穗的中部籽粒，稱?。?0±1）g重復(fù)3次。先105℃殺青30 min，之后80℃烘干72 h至恒重，測量籽粒干重，并計算籽粒含水量：籽粒含水量=（烘干前籽粒鮮重-烘干后籽粒干重）/籽粒鮮重×100%。

1.3.2 籽粒乳線發(fā)育位置的測定 選取5個鮮穗，剝除苞葉后將果穗從中間掰斷，分別從每穗果穗中部取完整籽粒20粒，用電子游標(biāo)卡尺測量乳線比例，乳線比例=籽粒頂部與乳線間距離/籽粒粒長，以觀察籽粒乳線出現(xiàn)、移動和消失的變化過程[21]。

1.3.3 百粒重的測定 每次采收果穗曬干脫粒后，選取100粒測定百粒重。以14%含水量計算百粒重。

1.3.4 室內(nèi)發(fā)芽率的測定 取2個雜交種不同收獲期種子各300粒，用沙培標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽法進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗。25℃恒溫箱中培養(yǎng)7 d后統(tǒng)計發(fā)芽率。同時，隨機選取10株幼苗，測定幼苗鮮重和干重，用下列公式計算發(fā)芽率和簡化活力指數(shù)：發(fā)芽率=（終期正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%；簡化活力指數(shù)=發(fā)芽率×幼苗鮮重[20]。

1.3.5 電導(dǎo)率的測定 取干凈、無破損種子50粒，設(shè)3次重復(fù)，稱重后用去離子水沖洗2遍，用吸水紙吸干并置于裝有250 mL去離子水的三角瓶中，加蓋以減少蒸發(fā)和防灰塵污染。同時設(shè)對照（250 mL去離子水），20℃放置24 h，用DDS-Ⅱ型電導(dǎo)率儀測定浸出液的電導(dǎo)率值，減去對照電導(dǎo)率值即為種子浸出液的電導(dǎo)率值。電導(dǎo)率（EC）=（重復(fù)Ⅰ電導(dǎo)率值/重復(fù)Ⅰ50粒種子重量+重復(fù)Ⅱ電導(dǎo)率值/重復(fù)Ⅱ50粒種子質(zhì)量+重復(fù)Ⅲ電導(dǎo)率值/重復(fù)Ⅲ50粒種子重量）/3[22]。

1.3.6 人工加速老化種子發(fā)芽率和電導(dǎo)率的測定 取2個大小相同的干燥器，下部裝水，中部以鐵絲網(wǎng)取代白瓷板。將干燥器放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，溫度調(diào)至45℃平衡2 h，使干燥器內(nèi)溫度、濕度恒定。將不同收獲期的種子放入網(wǎng)袋中，置于干燥器內(nèi)老化96 h。老化結(jié)束后，從恒溫箱中取出種子，置陰涼處風(fēng)干3 d至原含水量，測定種子發(fā)芽率和電導(dǎo)率[23]。

1.3.7 F1田間出苗率、幼苗整齊度和干物質(zhì)的測定 不同成熟度的種子播種10 d后，調(diào)查田間出苗率[24]。5葉期時測定株高和幼苗干物質(zhì)。用變化系數(shù)的倒數(shù)法計算整齊度，公式為：幼苗整齊度=幼苗平均株高/幼苗株高標(biāo)準(zhǔn)差，數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值[25]。

1.3.8 F1產(chǎn)量的測定 F1成熟后，每小區(qū)收獲中間2行全部果穗，曬干后脫粒稱重，以14%含水量計算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 16.0軟件、Duncan多重比較法進(jìn)行統(tǒng)計分析，并利用Excel 2003和SigmaPlot 12.0軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果

2.1 種子成熟過程中籽粒乳線、含水量和百粒重的變化

隨著籽粒成熟度的增加，籽粒乳線位置逐漸下移，籽粒水分逐漸降低，籽粒百粒重則表現(xiàn)為增加趨勢（表1和圖1）。

表1 不同成熟度下玉米雜交種籽粒乳線發(fā)育位置、百粒重和含水量

乳線發(fā)育位置0表示整個胚乳液體狀，無乳線；1表示乳線消失

Milk line development stages: “0” represented endosperm, no milk line;” 1” milk line disappear

圖1 不同收獲期玉米籽粒乳線發(fā)育位置

2.1.1 籽粒乳線 2個玉米雜交種的籽粒乳線出現(xiàn)時間和發(fā)育程度存在較大差異。YD603乳線出現(xiàn)較晚、消失較早，但后期脫水快（圖2，方程斜率）；而YD606籽粒乳線出現(xiàn)時間較早、消失較晚。授粉后40 d，YD606的乳線位置達(dá)0.16，而YD603的籽粒乳線尚未出現(xiàn)。授粉后40—55 d，YD606乳線發(fā)育進(jìn)程明顯快于YD603；授粉后60 d，2個雜交種的籽粒乳線發(fā)育位置較為接近；但授粉65 d后，YD603的籽粒乳線發(fā)育相對較快，至75 d時，YD603乳線基本消失，達(dá)到生理成熟，而YD606達(dá)到生理成熟則需80 d。

2.1.2 籽粒含水量 授粉后40 d至成熟，隨著時間推后籽粒含水量下降。授粉40 d后，YD603的籽粒含水量顯著高于YD606，前者51.89%，而后者48.78%。但是，從授粉后45 d開始，YD603的籽粒含水量均低于YD606（表1）。至授粉后75 d時，YD603達(dá)到生理成熟，含水量26.71%，YD606為28.07%，80 d時YD606生理成熟，含水量27%。

2.1.3 籽粒百粒重 籽粒百粒重與含水量呈線性遞減關(guān)系，直至籽粒乳線消失時百粒重達(dá)到最大值（圖2）。籽粒含水量在45%—28%時，含水量每遞減1%，YD603的籽粒百粒重增加0.90 g，YD606增加0.75 g，YD603的籽粒平均生理脫水速率比YD606快0.08%（圖2，方程斜率），說明YD603雜交種子在灌漿后期較YD606籽粒脫水快，灌漿速率快。

圖2 玉米雜交種子百粒重與籽粒水分的關(guān)系

2.2 種子成熟和老化過程中活力參數(shù)的變化

2.2.1 種子發(fā)芽率和活力指數(shù)的變化 種子成熟過程中，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率隨成熟度提高而增加（表2）。授粉后40 d，2個雜交種的種子均已具備一定發(fā)芽能力，其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率表現(xiàn)一致，均在生理成熟時達(dá)到最大值。授粉后75 d后，YD603標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率96.67%，YD606為97.33%。晚熟的YD606在授粉后80 d標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率達(dá)到98%。

種子活力指數(shù)在不同成熟度種子間存在一定差異（表2）。授粉后40—65 d，活力指數(shù)隨種子成熟度提高而增加，YD603和YD606種子活力指數(shù)在授粉65 d達(dá)到最大，分別為5.89和8.7。之后均出現(xiàn)小幅下降，YD603授粉后75 d達(dá)到生理成熟，此時其活力指數(shù)為5.75，YD606則授粉后80 d生理成熟，活力指數(shù)為8.47。

2個雜交種的人工加速老化發(fā)芽率顯著低于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率。不同成熟度的種子，其抗老化能力也有很大差異，但其變化規(guī)律與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率基本一致（表2）。YD603和YD606 2個玉米雜交種在授粉后40 d，種子成熟度低，抗老化能力較低，老化發(fā)芽率僅58.33%和54.67%。隨著籽粒灌漿期的延長，種子老化發(fā)芽率不斷升高，至生理成熟時達(dá)最高。授粉后75 d，分別為90%和91%，晚熟的YD606在授粉后80 d老化發(fā)芽率為92.33%。不過，2個雜交種授粉后65 d的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率、加速老化發(fā)芽率與生理成熟期均無顯著差異（表2）。

2.2.2 玉米雜交種子浸出液電導(dǎo)率的變化 種子浸出液電導(dǎo)率可反映種子活力的高低。隨種子成熟度提高，種子浸出液電導(dǎo)率呈下降趨勢（圖3），且存在基因型差異。在不同收獲期，YD603的種子浸出液電導(dǎo)率始終低于YD606。YD603的種子浸出液電導(dǎo)率在授粉后40 d開始下降，授粉后60 d后趨于穩(wěn)定，與授粉后75 d（生理成熟期）差異不顯著。YD606的種子浸出液電導(dǎo)率在授粉后65 d開始趨于穩(wěn)定，與授粉后80 d（生理成熟期）差異不顯著。加速老化使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致電導(dǎo)率增大，種子活力下降。授粉后40 d，YD603和YD606的種子老化電導(dǎo)率比未老化種子電導(dǎo)率分別高60.1%和62.8%，授粉后65 d分別高30.43%和41.74%，隨后2個雜交種的差異逐漸變小并趨于穩(wěn)定。授粉后65 d，2個品種雜交種的加速老化電導(dǎo)率與生理成熟時的老化電導(dǎo)率差異均不顯著，說明二者在授粉后65 d抗老化能力均較強。

表2 玉米雜交種子成熟過程中標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和加速老化發(fā)芽率及活力指數(shù)的變化

同列中不同小寫字母間差異顯著（<0.05）。下同

The different small letters show significant difference at 0.05 level in each column. The same as below

EC：電導(dǎo)率；AAT：加速老化電導(dǎo)率

表3 玉米雜交種子成熟過程中田間出苗率、整齊度、干物質(zhì)積累量和F1產(chǎn)量的變化

2.3 不同成熟度玉米種子F1幼苗素質(zhì)和產(chǎn)量比較

YD603和YD606雜交種F1因種子成熟度不同，田間出苗率和株高整齊度表現(xiàn)出較大差異（表3）。生理成熟時收獲的種子F1田間出苗率最高，分別為95.67%和96.33%，不過2個雜交種授粉后65 d的出苗率與生理成熟期的出苗率無顯著差異。2個雜交種授粉后65 d收獲種子的F1整齊度與生理成熟期無顯著差異。

不同成熟度種子播種后，F(xiàn)1幼苗的干物質(zhì)積累量不同（表3和圖4）。2個雜交種生理成熟時收獲種子的F1苗期干物質(zhì)積累量最大，但與2個雜交種授粉后65 d的F1苗期干物質(zhì)積累量均無顯著差異，但與之前早收種子的F1代幼苗干物質(zhì)積累量存在顯著差異（表3）。

F1產(chǎn)量為三亞和鄭州兩地平均值，YD603授粉后75 d的種子F1產(chǎn)量最高，YD606授粉后80 d的種子F1產(chǎn)量最高，YD603和YD606均與授粉后65 d F1產(chǎn)量無顯著差異。表明YD603在授粉后60—75 d、YD606在授粉后60—80 d時收獲的雜交種子F1均可獲得較高的籽粒產(chǎn)量（表3和圖5）。

圖4 不同成熟度玉米種子F1幼苗

圖5 不同成熟度玉米種子F1代果穗

3 討論

本研究表明玉米種子在未達(dá)到成熟時就具有較高的活力，播種后可以獲得較高的F1產(chǎn)量，但其表現(xiàn)存在基因型差異。YD603和YD606雜交種發(fā)芽率、活力指數(shù)、幼苗素質(zhì)的較高值均出現(xiàn)在百粒重達(dá)到最大的生理成熟之前15 d左右，這與樊廷錄[19,26]等研究結(jié)果相似。Aldrich[27]研究結(jié)果表明，玉米種子生理活力最大值出現(xiàn)在籽粒水分35%和籽粒干物質(zhì)積累達(dá)到65%時。但也有研究報道種子水分40%左右、干物質(zhì)積累達(dá)到最大種子重量的95%時種子發(fā)芽率較高[28]。這與本試驗中YD603在百粒重達(dá)到最大百粒重的93.0%、YD606在百粒重達(dá)到最大百粒重的90.1%時標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率的結(jié)論相似。

玉米種子成熟過程中籽粒水分與乳線變化密切相關(guān)，乳線消失、籽粒水分降到30%以下時為普通玉米的最佳收獲期[12-13,27-31]。樊廷錄等[19]研究表明乳線達(dá)到種子1/2位置時，種子水分38%—40%，發(fā)芽率和活力達(dá)到較高值。國外相關(guān)研究表明，乳線達(dá)到種子3/4位置時收獲的玉米種子生理活力最高，但乳線在1/2—3/4位置時，收獲的種子標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率高、抗老化和抗低溫能力均強，此時種子水分30.7%— 34.3%[12-13,28-29]。本研究同樣表明，籽粒水分在30%— 35%、乳線達(dá)到種子1/2左右位置時，種子發(fā)芽率、活力指數(shù)、幼苗素質(zhì)均較高，而且具有較高的抗老化能力。

本研究表明種子成熟度對F1產(chǎn)量有顯著影響，隨著成熟度的增加，F(xiàn)1籽粒產(chǎn)量增加，但達(dá)一定程度后對F1籽粒產(chǎn)量的影響逐漸減小[10]。YD603和YD606在授粉后65 d之后收獲的種子F1產(chǎn)量差異較小，說明玉米種子適當(dāng)提前收獲并不影響F1產(chǎn)量。

生產(chǎn)實踐中，為了提高種子成熟度，通常不宜提前收獲，但為了安全降水儲藏又要求提前收獲，常常采取以犧牲種子成熟度換取安全降水。本研究表明不同基因型玉米種子在授粉后65 d時，不僅具有較高的發(fā)芽率和活力，還具有較高的抗老化能力和高產(chǎn)能力，此收獲期比種子生理成熟期提前15 d左右，可避免早霜凍對種子可能造成的影響[3]。

4 結(jié)論

種子成熟度對玉米雜交種種子活力和F1產(chǎn)量存在顯著影響。隨著種子成熟度的增加，籽粒乳線下移，含水量下降，粒重增加。綜合各項指標(biāo)來看，授粉后65 d，籽粒乳線達(dá)到籽粒1/2左右位置，籽粒含水量降至30%—35%時，收獲的玉米雜交種子活力高，抗老化能力強，F(xiàn)1產(chǎn)量較高。在甘肅張掖玉米制種區(qū)此時收獲比目前生產(chǎn)上的收獲期（乳線基本消失）提前15 d左右，不僅提高了玉米雜交種子質(zhì)量，同時也可避免早霜凍對種子晾曬造成的危害。

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（責(zé)任編輯 李莉）

Effects ofseed Maturity on Maize Hybrid Seed Vigor and F1Yield

LIU Guoliang1, ZHAO Yali1, WANG Xiuling2, LI Hongping1, LI Chaohai1,2

(1College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002;2Collabrative Innovation Center of Henan Grain Crops, Zhengzhou 450002)

【Objective】 Investigations on the effects of seed maturity on maize (L.) hybrid seed vigor and F1production in corn seed production base along Hexi corridor in China are the bases of determining optimum harvest time of maize seed, protecting seed from the early frost and ensuring seed quality safety. 【Method】A field experiment combined with biochemical test were carried out with two maize hybrids, i.e. Yudan603 (partial dent maize variety, YD603) and Yudan606 (rigid grain maize variety, YD606). Ear samples were taken at an interval of 5 days after 40 days after pollination to test milk line development, grain water content, hundred-grain weight, standard germination, electrical conductivity, F1field performance and production, and study the effects of maize seed maturity on seed vigor and F1production.【Result】 There was a significant difference in the occurrence time and development process of milk line between the two hybrids YD603 and YD606. Compared with YD606, milk line of YD603 appeared earlier while disappeared later. On 40 days after pollination (DAP), the milk line position of YD606 was at 0.16, while that of YD603 had not yet appeared. On 65 DAP, both hybrids had a similar milk line position about 0.50, and the grain water content of YD603 was 31.66% and that of YD606 was 35.09%. On 40 DAP, grain water content of YD603 was higher than that of YD606. After 45 DAP, opposite changes in grain water content were found between YD603 and YD606. At physiological maturity, grain water contents of YD603 (75 DAP) and YD606 (80 DAP) were 26.71% and 27%, respectively. The germinating ability of F1increased with the seed maturity and reached the maximum at physiological maturity. On 40 DAP, the seeds of two hybrids had partly germinating ability. YD603 reached physiological maturity on 75 DAP with a standard germination rate of 96.67%, while YD606 reached physiological maturity on 80 DAP with a standard germination rate of 98%. Seed simple vigor index of YD603 and YD606 also increased with the seed maturity, and reached the maximum values 5.89 and 8.70, respectively, on 65 DAP. Afterwards, seed simple vigor index of both hybrids decreased slightly. In accordance with standard germination rate, artificial accelerated aging germination rate of the two hybrids increased with the seed maturity. On 40 DAP, aging germination rates of YD603 and YD606 were only 58.33% and 58.33%, respectively, for the low seed maturity, while that were 90.00% (75 DAP), and 92.33% (80 DAP), respectively at physiological maturity. The field germination percentage, uniformity, dry matter accumulation and yield of F1generation of two hybrids increased with the seed maturity improvement, and reached maximum value at physiological maturity without significant difference compared with those of 65 DAP, which suggested that good seedling quality and yield of F1could be obtained when F1seed was harvested on 65 DAP . 【Conclusion】The results suggested that the optimum harvest time of hybrid seed is on 65 DAP, when the seed milk line position was at 0.5 and seed moisture is between 30% and 35%. The harvest time is 15 days earlier than the conventional harvest time (milk line almost disappeared) in corn seed production base along Hexi corridor of Zhangye, which not only can provide more time for seeds air-drying to avoid frost damage, but also can ensure high-quality hybrid seeds.

maize; seed maturity; seed vigor; harvest time

2016-04-13；接受日期：2016-06-13

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（CARS-02-19）

劉國梁，E-mail：13592633824@163.com。通信作者李潮海，Tel：0371-63555629；E-mail：lichaohai2005@163.com