玉米自交系退化原因及自交系生產(chǎn)技術(shù)

姜海濤 杜洪亮 黃立功

（1、黑龍江省農(nóng)墾總局紅興隆科研所，黑龍江 友誼 155811 2、黑龍江省農(nóng)墾總局友誼農(nóng)場(chǎng)，黑龍江 友誼 155811）

玉米親本自交系的混雜退化，導(dǎo)致雜交種制種質(zhì)量降低，對(duì)玉米產(chǎn)量造成嚴(yán)重?fù)p失。玉米自交系的重要性狀具有隱蔽性，一個(gè)品種的豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性和品種純度只憑表觀看不出來(lái)，種后經(jīng)過(guò)一個(gè)生育階段以后才能看出來(lái)，一旦發(fā)生質(zhì)量事故，損失不可挽回。因此，防止混雜退化，提高玉米自交系的純度是當(dāng)前玉米繁殖制種的關(guān)鍵。

1 玉米自交系混雜退化原因

1.1 生物學(xué)混雜

由于自交系繁殖區(qū)隔離不安全，外來(lái)花粉飄入自交系繁殖區(qū)，或因蜜蜂等昆蟲(chóng)飛入，造成授粉受精，均會(huì)引起天然異交而發(fā)生生物學(xué)混雜。初次發(fā)生天然雜交的雜種苗若不及時(shí)拔除，會(huì)與其它正常株自由授粉結(jié)實(shí)，產(chǎn)生部分回交后代，從而在群體中分離出不完全具備該自交系典型性狀的植株類(lèi)型。經(jīng)過(guò)幾代混合自由授粉及回交后，產(chǎn)生的雜株已無(wú)明顯的優(yōu)勢(shì)，在形態(tài)特征上既像又不像原來(lái)的自交系，比較難于識(shí)別，去雜更為困難。

1.2 機(jī)械混雜

自交系從播種、收獲、運(yùn)輸、脫粒、精選、晾曬、貯藏等一系列過(guò)程中，由于操作失誤，混進(jìn)異品種和異自交系，都會(huì)引起機(jī)械混雜。發(fā)生混雜后，若下一年繼續(xù)繁殖時(shí)又不進(jìn)行嚴(yán)格去雜，造成品種和異自交系在群體內(nèi)自由散粉而進(jìn)一步引起生物學(xué)混雜，導(dǎo)致混雜擴(kuò)大和積累，引起自交系混雜退化。

1.3 自交系發(fā)生變異

一般玉米自交系是經(jīng)過(guò)6-8代自交和選擇培育成的純系。但是，任一自交系基因型的純合都是相對(duì)的，只經(jīng)過(guò)有限世代的選擇不可能使大部分微效多基因控制的農(nóng)藝性狀完全純合，部分基因位點(diǎn)還是雜合狀態(tài)。而自交系在隔離區(qū)自由授粉連續(xù)繁殖的結(jié)果會(huì)使雜合基因位點(diǎn)不斷增多，原來(lái)植株間基因型的微小差異逐漸積累變得明顯，出現(xiàn)非典型株，甚至失去原有自交系的本來(lái)面目。

1.4 自交系遺傳基因突變和不正確的人工選擇

自交系繁殖過(guò)程中，受自然和人為各種因素的影響，引起遺傳基因突變。在原種繁殖過(guò)程中，單株選擇和株行觀察鑒定都是針對(duì)表現(xiàn)型的比較，無(wú)法估計(jì)試驗(yàn)誤差，只有在環(huán)境比較均勻一致，且準(zhǔn)確掌握自交系典型性狀的情況下，才能準(zhǔn)確選擇。并且一般依據(jù)表現(xiàn)型的選擇中，稍具雜合性的個(gè)體會(huì)因微弱的雜種優(yōu)勢(shì)很容易被選中，從而嚴(yán)重影響選擇效果。

1.5 繁殖田去雜去劣不徹底

玉米自交系大量繁殖時(shí)，由于田間去雜工作量大、難度高，故常因去雜去劣不及時(shí)、不徹底，使雜株種子得以逐代擴(kuò)大散粉雜交或回交，株間相互自由散粉授粉，差異積累累加，部分植株失去原有典型性狀，自交系由純變雜。

1.6 自交系種源純度不夠

有些玉米自交系自交世代不夠，把基因純合度不高、性狀還分離的自交系，過(guò)早投入繁殖應(yīng)用，繁殖中自交系性狀分離，很快出現(xiàn)混雜。對(duì)自交系純度鑒定和繁種程序不嚴(yán)格、不規(guī)范，而使混雜擴(kuò)散和累加。

2 自交系生產(chǎn)技術(shù)措施

2.1 隔離區(qū)的選擇

應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、肥力均勻、土質(zhì)肥沃、排灌方便的地塊。

隔離的方式可分為：空間上的隔離：四周應(yīng)設(shè)置500m以上的隔離區(qū)；遮掩物的隔離：在繁殖田四周生長(zhǎng)茂密的森林，可以縮短隔離距離。時(shí)間上隔離：根據(jù)自交系的吐絲期，錯(cuò)開(kāi)其他玉米的抽雄期25天以上。

2.2 防止機(jī)械混雜

自交系從播種到收獲的各項(xiàng)工作，都必須有專人負(fù)責(zé)，單種、單收、單管、單貯，標(biāo)記明顯，防止異品種和異自交系混入，嚴(yán)格防止由人為因素造成的機(jī)械混雜。

2.3 嚴(yán)格去雜

在準(zhǔn)確了解熟悉自交系各個(gè)生育階段的形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持分期多次進(jìn)行去雜工作。分苗期、拔節(jié)期和抽穗期三個(gè)時(shí)期進(jìn)行去雜。

苗期，根據(jù)父母本葉鞘色、葉緣色、葉形、葉向、葉色、長(zhǎng)勢(shì)等將雜、劣、病株結(jié)合定苗拔除。

拔節(jié)期，根據(jù)株高、葉形、葉向、葉色、長(zhǎng)勢(shì)等去雜，連同優(yōu)勢(shì)株、可疑株一同拔掉。

抽穗期 根據(jù)株形、葉形、葉向、苞葉、花絲色，父本還要根據(jù)護(hù)穎色、花藥色、雄穗分枝去雜。對(duì)雜種苗、混雜苗、懷疑苗等非典型苗都要及時(shí)拔除掉，并在吐絲散粉以前徹底去雜。成熟期根據(jù)穗型、軸色、粒型、粒色淘汰雜劣穗行和單穗。

2.4 自交與互交隔代交替繁殖

在原原種繁殖區(qū)，選擇具有自交系典型性狀的單株自交；在原種混雜混系繁殖區(qū)，選擇典型穗作為下年原原種繁殖區(qū)的種源，這樣自交與互交隔代交替進(jìn)行，既可防雜保純，又有利于保持和恢復(fù)自交系生活力。

2.5 定期繁殖分期應(yīng)用

根據(jù)現(xiàn)在的貯藏條件，可采用擴(kuò)大繁殖面積，減少繁殖世代，分期多年使用，縮短繁育周期，又降低了繁殖成本，減少每年都要繁殖勞動(dòng)量，同時(shí)還降低了繁殖的風(fēng)險(xiǎn)。減少繁殖世代進(jìn)一步更加保持自交系的純度。

2.6 堅(jiān)持“少繁殖”的原則

盡量增大原原種和原種的選株數(shù)量，擴(kuò)大其種子數(shù)量。這樣不僅可以盡可能保持原有自交系的群體遺傳組成，而且還能減少自交系的繁殖世代，縮短繁育周期，減少混雜退化的機(jī)會(huì)和程度。在選株上應(yīng)當(dāng)以群體中大多數(shù)個(gè)體的表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量性狀從嚴(yán)，數(shù)量性狀從寬；遺傳力高的性狀從嚴(yán)，遺傳力低的性狀從寬；抗病性、異交性從寬，經(jīng)濟(jì)性狀從寬。

2.7 嚴(yán)格自交系繁殖操作技術(shù)規(guī)程

a)原原種套袋繁殖。原原種套袋繁殖的種子，是指育種者育成的遺傳性狀穩(wěn)定的自交系種子及按原原種生產(chǎn)操作規(guī)程生產(chǎn)的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的種子。安排在具備隔離條件的地塊繁殖，隔離距離不少于1000m,并配備技術(shù)人員專門(mén)負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作，應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、肥力均勻、土質(zhì)肥沃、排灌方便的地塊作套繁區(qū)。每個(gè)自交系單穗種植一行或一區(qū)（2-4行），約50-80株，種植密度4.5萬(wàn)株/公頃。原原種套繁區(qū)應(yīng)精細(xì)整地，施足底肥，分期追肥，N、P、K配合，及時(shí)澆水，及時(shí)管理。根據(jù)所繁自交系的典型特征特性，分別在苗期、抽雄前鑒定選留穗行，在當(dāng)選穗行內(nèi)再選擇典型株套袋，自交授粉要在3-5天內(nèi)結(jié)束，徹底淘汰開(kāi)花過(guò)早、過(guò)晚的植株，以保持原原種后代的典型性和一致性。對(duì)繁殖中已自交過(guò)、生長(zhǎng)整齊一致的單株，可成對(duì)姊妹交，防止誤套生長(zhǎng)勢(shì)好的回交株。成熟前，檢查去除誤套的非典型單穗，成熟收獲后，根據(jù)穗型、軸色、粒型、粒色再次淘汰非典型穗。入選穗去掉霉粒、蟲(chóng)粒、秕粒，分單穗脫粒，分別裝袋。袋上標(biāo)明自交系原原種名稱、生產(chǎn)年份，妥善保存。

b)原種混系繁殖。原種指由育種者種子按原種生產(chǎn)線操作規(guī)程繁殖的質(zhì)量達(dá)到國(guó)家規(guī)定的原種標(biāo)準(zhǔn)的種子。安排在具有隔離條件，能排能灌和有繁殖技術(shù)人員的地方，地塊選擇和管理同原原種套繁區(qū)。為便于鑒別穗行純度和去雜，按單穗順行接連種植，全生育期要嚴(yán)格去雜，可疑株最遲應(yīng)在開(kāi)花前全部拔除。去雜應(yīng)在苗期、小喇叭口期、大喇叭口期和成熟前分幾次進(jìn)行。抽雄前徹底去雜，淘汰雜劣穗行和單穗，是自交系防雜保純的關(guān)鍵。成熟后混收，淘汰非典型穗，果穗曬干至含水量18%，籽粒晾曬至含水13%以下，精選裝袋，綁內(nèi)外標(biāo)簽，注明原種名稱、生產(chǎn)年份、生產(chǎn)單位、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全保存。

c)原種一代繁殖。將上年原種混系繁殖區(qū)的種子，在原種一代繁殖區(qū)混合繁殖。除混合播種外，其它均與原種混系繁殖相同。嚴(yán)格隔離和徹底去雜仍是關(guān)鍵。

[1]吳志勇.玉米雜交制種存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)種業(yè)，2006.

[2]金真熙.玉米雜交制種親本提純復(fù)壯的技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，1998.