玉米雜交制種的純度控制

石澤平 蔣銀濤 陳 飛

（江蘇明天種業(yè)科技股份有限公司，南京 210014）

玉米是世界上最主要的農(nóng)作物之一，通過多種科學和技術(shù)途徑，實現(xiàn)其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，對增加糧食、飼料和工業(yè)原料的有效供給，緩解人類饑餓，促進世界糧食安全和社會安定具有深遠意義。玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有助于提高農(nóng)民收入，促進農(nóng)業(yè)增效。優(yōu)良的玉米雜交種是玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要遺傳基礎。雜交種的純度是確保雜交優(yōu)勢充分發(fā)揮的重要前提，而雜交種的純度控制牽涉到親本的純度，制種過程和產(chǎn)后處理各種措施的嚴格把控[1]。必須牢牢把握雜交制種純度控制的各個環(huán)節(jié)，確保玉米雜交種生產(chǎn)的高純度、高質(zhì)量，為玉米大面積生產(chǎn)的高產(chǎn)增效筑牢第一道防線。

1 雜交親本純度的控制

親本的純度直接影響著雜交種的質(zhì)量，因此，在確定雜交制種的親本時，堅決使用高純度、高凈度、高發(fā)芽率、飽滿健康的種子。

1.1 使用成熟嚴謹?shù)募夹g(shù)繁殖自交系

1.1.1 嚴控種子的衰退和繁育操作通過“一套、二繁、三制種”的模式，選擇典型株套袋自交，下一季進行姊妹交，獲得的種子是下年套繁的種源。這種自交和互交隔代交替保純的繁殖技術(shù)，既可防止混雜，也可避免因長期自交引起的種子活力衰退現(xiàn)象[2]。

親本繁種先從小區(qū)開始，逐步加大繁殖面積。嚴格的隔離措施、田間各操作環(huán)節(jié)嚴格去雜，是把好親本純度和質(zhì)量的第一關(guān)。

1.1.2 親本種子的田間純度檢測田間鑒定是測定品種純度最為可靠的方法。以標準樣品為對照，依據(jù)品種固有的植株營養(yǎng)器官性狀、雄穗性狀、雌穗性狀以及籽粒性狀等表現(xiàn)出來的雜株、異株的概率計算親本的純度。重點考察親本的植株高度、莖稈粗細、玉米軸色、花絲顏色、花粉育性、葉形、葉鞘茸毛等特征[3]。

1.2 對親本進行嚴格的生物學純度檢測親本投放到制種環(huán)節(jié)之前，進行嚴格的篩選和純度檢測，防止在親本收獲、脫粒、加工等環(huán)節(jié)造成的機械混雜。

1.2.1 室內(nèi)種子形態(tài)特征鑒定通過種子粒色、粒型、粒質(zhì)、頂部凹陷或飽滿狀態(tài)、胚的形狀及大小、籽粒表面的光滑程度等特征進行玉米純度的籽粒表型鑒定。

1.2.2 電泳法測定種子純度采用電泳法等生物技術(shù)，對品種的同工酶譜帶、蛋白質(zhì)組分和DNA 指紋進行分析，通過生化指標的差異檢驗種子純度[4]。檢測過程中必須嚴格遵循操作規(guī)程，做好標準樣圖譜的影像保存，仔細分析樣品圖譜，確保生物技術(shù)法測定的準確性，使親本種子純度達到國家規(guī)定的不低于99.9%的指標。

1.3 對親本不斷提純復壯，防止種性退化在生產(chǎn)過程中，只要發(fā)現(xiàn)親本純度不達標，必須及時進行提純。同時一個優(yōu)良成熟的自交系，繁育3～4 代后也必須進行提純復壯。親本提純主要是通過繁殖田選典型植株套袋自交，自交果穗單收，考種精選，淘汰劣穗，保留健康的標準穗。

2 玉米雜交制種田間的純度控制

2.1 制種基地的選擇

2.1.1 選擇符合要求的制種基地制種基地的選擇直接影響著玉米雜交種的質(zhì)量。要反復勘察、認真比較，選出綜合條件比較理想的制種基地。具體指標包括隔離距離完全達標，土地肥水條件好，能排能灌，不受人畜危害，有懂專業(yè)、懂技術(shù)的管理人員，有吃苦耐勞的操作隊伍。

2.1.2 嚴格的隔離措施隔離方式主要有空間隔離、時間隔離和自然屏障隔離，生產(chǎn)中3 種隔離方式相互協(xié)同。設置原則是盡量使用空間隔離，必要時才使用時間隔離和屏障隔離。但是后兩種隔離的制種面積必須嚴格控制。

空間隔離必須在繁殖、制種區(qū)四周一定距離內(nèi)不種植其他玉米，隔離距離不少于800m，若制種田設在其他玉米地的下風向，隔離距離應不低于1000m，并在苗期詳細檢查并清除隔離區(qū)內(nèi)的自生玉米苗。時間隔離是在空間隔離不夠精準或存在一定困難時采用的，可將隔離區(qū)玉米播種期推遲或提前30d，以便和鄰近玉米花期錯開，達到完全隔離的目的。自然屏障隔離可起到隔離輔助作用，利用成片的樹林、山嶺、村莊等作為自然屏障，以期達到輔助隔離的效果。

2.2 親本播種

2.2.1 播種時間為確保制種田父母本花期相遇，提高雜交制種產(chǎn)量，必須依據(jù)父本和母本的多年試驗及種植的生育期特點，以及過往同期種植時兩個親本的開花時間決定播種期，實現(xiàn)母本吐絲期和父本雄穗散粉期最佳時間的準確相遇?？偟脑瓌t是“早熟品種應按照實際情況適當遲播，晚熟品種應適當早播；寧可母本等父本，不要父本先散粉”，其中，母本應該按照“寧愿間苗，也不補苗”的原則，播種盡可能保證母本數(shù)量和整齊度。

2.2.2 父母本行數(shù)配制在確定制種田父母本行數(shù)比例時，應該綜合考慮父本花粉量的多少和株型等農(nóng)藝性狀。父本花粉量大或植株較高，可降低父本行數(shù)，反之需增加父本行數(shù)。一般情況下，父、母本行比以1∶4～5 為宜。

2.2.3 嚴把播種質(zhì)量關(guān)嚴格核對父、母本種子是否準確無誤；嚴格分清父、母本行，做到不重播、不漏播、不錯播。為了防止種子混淆，一般將父本種子包衣成紫色。分期播種的父母本，要對提前播種的親本做田間標記，給后播的親本留好合理的行距并做標記，防治錯行亂行。

2.3 親本去雜除劣親本去雜除劣是伴隨整個制種過程的不間斷活動，隨時進行，做到發(fā)現(xiàn)一株清理一株。

2.3.1 苗期去雜苗期去雜在父母本4～5 葉時進行，主要通過幼苗葉色、葉鞘顏色、葉形等性狀判斷，堅持“去大去小留中間”的原則，去除雜株、病弱苗、畸形苗。

2.3.2 去雄前去雜去雄前去雜一般在抽雄前1 周進行，根據(jù)父母本的株高、莖稈粗細、葉片顏色、葉片形狀、葉片數(shù)量、葉片與莖稈之間的角度等農(nóng)藝特征逐株認真甄別，去除雜劣、異型株。同時特別注意母本分蘗苗的清除，防止后期去雄時遺漏，造成母本的雄穗散粉自交。

2.3.3 花期田檢花期田檢是對上述去雜除劣的進一步補充，同時通過對花藥色、花絲色、雄穗護穎顏色的辨別進行去雜。

2.4 母本去雄國家相關(guān)標準（GB/T 17315-1998）規(guī)定，在玉米制種去雄過程中檢查累計散粉率超過1%時，制種田報廢。為了達到優(yōu)質(zhì)合格的雜交種純度標準，所有母本行的雄穗必須在散粉或抽絲前去掉，應遵循及時、徹底、干凈的原則。

2.4.1 去雄方法玉米制種過程中母本去雄目前采用較多的為“倒四葉去雄”法，在玉米大喇叭口期觀察母本（和父本）植株的生長發(fā)育進程，首先隨機選擇生長發(fā)育正常，能夠代表該制種田長勢的植株，對選定的植株一手抓緊母本植株展開葉（用眼能夠看到葉耳和葉鞘）的下方，用另一只手抓緊展開葉上方的幾片未展開葉（葉耳和葉柄還未長出），將母本植株上部還卷裹在一起的幾片葉拔出；之后，立刻依次記錄未展葉片數(shù)，當田間80%的母本植株仍有4片葉（由植株頂端第1 片葉向下數(shù)）未展開時即開始全面去雄?；蛘咦阅副境雒玳_始，采取標記展開葉片數(shù)，當田間80%母本植株葉片已展開（觀測到葉耳）16 片葉時，采取帶4 片未展開葉，及時開展去雄工作[5]。

具體到制種田間，在母本群體內(nèi)植株個體間的葉片展開時間是不一致的，一般差3～5d，制種田80%以上的植株倒四葉展開時開始去雄，即使在3～4d 內(nèi)完成1 輪去雄，，其母本也不至于散粉，且照此法一次性去雄即可達到田間植株去雄率98%以上，再經(jīng)過二次、三次田檢排查，從而為高質(zhì)量完成去雄工作帶來時間保障。

2.4.2 去雄注意事項去雄是雜交制種最重要的工作之一，應依據(jù)不同玉米品種的生育進程及時去雄。父本雄穗從始花到全穗開花結(jié)束需要7～10d，因此制種田每次去雜必須做到去雜1 次，復查2 次，這樣的工作要連續(xù)堅持15～20d。每天10：00 之前進行田間巡查；去雄時拇指和食指往心葉里伸，防止多帶葉片或去雄不徹底而遺留殘枝，導致后期散粉；去掉的母本雄苞必須及時帶離制種田，集中覆蓋堆放或在地頭事先挖好的坑中埋嚴，防止在田間地頭后熟散粉；父本散粉期田間巡查如若出現(xiàn)極少數(shù)母本小苗和殘枝露頭散粉，可及時用塑料袋或合適的設備包裹散粉雄穗，不能在田間任意行走造成二次污染。最后再進行檢查驗收，達到“制種田雌雄不見面，三類苗不見苞”的標準[6]。

2.5 割除并清運父本授粉結(jié)束后，正是母本灌漿盛期，要及時砍掉父本，有利于改善田間通風透光條件，增加邊行優(yōu)勢，提高母本的光合效率，使果穗灌漿充實，粒重增加；同時可以有效防止父母本果穗混雜。割除的父本要及時運輸出田，不能遺漏在制種地。

2.6 種子收獲依據(jù)玉米的成熟特點，種子基部黑色層形成和乳線消失即可收獲。在正式收獲之前再檢查1 次田間是否有未割除的父本，應徹底清理后再進行母本采收。田間整體成熟度達到85%以上時，集中一次性采收。做到統(tǒng)一管理，統(tǒng)一收購，加強現(xiàn)場監(jiān)管，現(xiàn)采現(xiàn)收，不允許種植戶將采收的種子帶回家，防止摻假。收購時，需要制種戶在收購現(xiàn)場，根據(jù)穗型、穗軸顏色、粒型、粒色、果穗苞葉長度等剔除雜劣果穗，督促農(nóng)戶把篩選出的雜劣果穗運離收種現(xiàn)場，做到嚴格穗檢。

3 產(chǎn)后處理過程中純度的把控

3.1 確保收購質(zhì)量合格的種子

3.1.1 種子純度室內(nèi)抽樣檢驗為達到國家玉米雜交種的純度要求，確保種子質(zhì)量，需要進一步電泳法抽樣檢測。通過標準樣對檢測過程進行檢驗和校對，確保儀器的靈敏度和檢驗的精準度，使其F1雜交種純度達到不低于98%的要求。

3.1.2 收購運輸過程中純度控制將集中收購的玉米雜交種及時運輸?shù)郊庸S。正常情況下一個制種片區(qū)一個組合，根據(jù)制種基地的面積大小現(xiàn)場組織企業(yè)運輸車隊，在保證車廂徹底清掃，無任何其他玉米籽粒的情況下，由專人運輸?shù)郊庸S。

3.2 確?！傲阄廴尽钡某善愤\作

3.2.1 種子分品種進行烘干、脫粒、等級篩選種子進廠需根據(jù)不同品種分區(qū)、分段、分時有序進行，避免品種摻混。做到烘干機械零污染，種子落地報廢處理，報廢種子現(xiàn)場粉碎處理，防止外流；做到脫粒設備流水線干凈，無人為純度污染。依據(jù)種子健康度和籽粒大小，分級篩選飽滿、健康的種子。

3.2.2 種子入庫種子入庫前認真包裝，分不同批次、不同品種分區(qū)堆放。口袋上附具農(nóng)戶、技術(shù)員、檢驗人員簽字及鑒定登記卡，以便實行種子去向跟蹤。通過鑒定合格的種子分區(qū)整齊堆放在通風干燥的庫房，倉庫要做到防潮、防雨、防蟲、防鼠、防盜等。種子入庫前必須對倉庫進行全面的檢查和維修，進行徹底地清掃和消毒。消毒后立即將倉庫封閉72h然后通風24h，種子方可入庫。

4 加強團隊建設和技術(shù)管理

4.1 加強技術(shù)隊伍建設培養(yǎng)穩(wěn)定、科技能力過硬、有素質(zhì)、有親和力，并且能去一線鍛煉的管理人員。選擇有田間工作經(jīng)驗、有能力與群眾交流、吃苦耐勞的技術(shù)工人。聯(lián)系在農(nóng)戶中有威望、值得信任的村領(lǐng)導負責人，加強培訓，提高農(nóng)戶的科學種植能力，嚴格控制操作，使得制種技術(shù)能夠科學穩(wěn)定地進行[7]。

4.2 制定科學的制種技術(shù)規(guī)程和管理制度成功制種的第一條件就是擁有科學的制種技術(shù)規(guī)程。將實際操作經(jīng)驗和理論知識相結(jié)合，制定嚴密的操作性很強的技術(shù)操作規(guī)程，并且要多聽取科研人員及有經(jīng)驗農(nóng)戶的意見和建議。制定獎懲制度，通過科研人員與基地負責人對各田地去雜情況和制種全過程質(zhì)量的把控度進行評價、獎勵，進一步調(diào)動員工的積極性。

玉米雜交種制種工作相對比較繁雜，其中涉及大量的細節(jié)問題，要進一步提高玉米雜交種種子純度，必須解決在育種過程中存在的各個細小環(huán)節(jié)問題。在實際操作過程中，要從整體和細節(jié)兩個角度同時出發(fā)，不斷地探索以及創(chuàng)新，通過農(nóng)業(yè)化專業(yè)知識解決各種類型的制種難題，并通過合理的措施進行優(yōu)化，最終實現(xiàn)雜交玉米種植產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益同步提升。