高粱制種田存在的問(wèn)題及對(duì)策研究

沈海軍，單大鵬，金振國(guó)，高利，董曉慧，楊廣益，薛應(yīng)會(huì)，李鶴鵬，孫中華

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江綏化 152000）

隨著供給側(cè)改革以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，作為經(jīng)濟(jì)作物高粱的種植面積不斷擴(kuò)大，從事相關(guān)行業(yè)人員隊(duì)伍逐步壯大，大量品種選育推廣，為高粱及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。但在種子生產(chǎn)過(guò)程中仍存在一定問(wèn)題，使高粱產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展存在安全隱患。該文針對(duì)相關(guān)問(wèn)題，提出了解決方案，以期為高粱產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 高粱育種存在問(wèn)題

1.1 不育系中存在散粉株

高粱作為三系配套作物，雜交種生產(chǎn)過(guò)程中不育系接受恢復(fù)系的花粉產(chǎn)生雜交種子，具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。但在多年的制種過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)制種田的母本行中出現(xiàn)散粉株，少量的人工砍除即可。如果散粉比例較大，不但需耗費(fèi)大量的人力砍除，一旦砍除不徹底，還會(huì)導(dǎo)致雜交種中存在一定比例的不育系，嚴(yán)重影響高粱的產(chǎn)量。

1.2 不育系敗育

在大面積的制種田中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)穗頂或穗尾有部分穎殼呈現(xiàn)紅褐色，開(kāi)花期無(wú)毛刷外漏，即雌蕊敗育，嚴(yán)重的有大半穗都會(huì)如此，導(dǎo)致制種產(chǎn)量下降。

1.3 保持系退化

高粱保持系是不育系繁殖的父本材料，如不嚴(yán)格控制純度長(zhǎng)期使用，由于自然變異，混雜使保持系出現(xiàn)退化、純度降低，進(jìn)而導(dǎo)致不育系類型多種多樣，增加制種田除雜成本，降低種子純度；抗性退化，導(dǎo)致雜交種抗病蟲(chóng)性下降，進(jìn)而影響產(chǎn)量。

1.4 恢復(fù)系退化

高粱恢復(fù)系在制種田充當(dāng)著父本的角色，長(zhǎng)期不整理提純，出現(xiàn)恢復(fù)系純度下降，降低商品種子純度；恢復(fù)系的恢復(fù)力下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致大田中結(jié)實(shí)率下降，進(jìn)而影響產(chǎn)量[1]。

1.5 高粱種子穗發(fā)芽

臨近收獲期，在高粱制種田中，種子在果穗上發(fā)芽，晴天后或收獲過(guò)程中大部分發(fā)芽粒掉落，有一部分仍會(huì)留到種子里，從而降低制種產(chǎn)量和制種質(zhì)量。

2 問(wèn)題產(chǎn)生原因

2.1 不育系中散粉株來(lái)源

2.1.1 保持系中出現(xiàn)隱性核不育。在自然條件下，保持系產(chǎn)生變異出現(xiàn)了隱性核不育株，在生產(chǎn)過(guò)程中未及時(shí)剔除，導(dǎo)致不育系中存在大量散粉株，最大量可達(dá)田間不育系的50%[2]。

2.1.2 保持系變異或雜交產(chǎn)生同質(zhì)恢復(fù)系。在保持系繁殖提純過(guò)程中出現(xiàn)變異或接受了恢復(fù)系的花粉，未及時(shí)砍除雜株，經(jīng)過(guò)多年的純合，產(chǎn)生了與保持系和不育系外形相似的恢復(fù)系，摻雜在保持系中，因而每年繁殖不育系的過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的雜交種，種到制種田即表現(xiàn)為散粉的不育株[3]。

2.1.3 機(jī)械混雜。在不育系繁殖、晾曬、包裝、運(yùn)輸以及貯存過(guò)程中混雜了保持系、恢復(fù)系。

2.2 不育系敗育原因

導(dǎo)致不育系自身敗育的原因如下：一是孕穗期高溫，導(dǎo)致不育系的雌蕊未完成發(fā)育，提前打苞抽穗，進(jìn)而引發(fā)敗育；二是打苞期雨水較多，雨水進(jìn)入穗苞，不能及時(shí)排出，導(dǎo)致雌穗敗育。

2.3 保持系退化原因

保持系的繁殖往往伴隨著不育系的繁殖，在隔離區(qū)繁殖不育系的過(guò)程中，保持系自由授粉，然后從中挑選優(yōu)良單株收獲混合成下一季繁殖不育系用的父本。由于變異、昆蟲(chóng)帶來(lái)外來(lái)花粉或在脫粒、晾曬過(guò)程中機(jī)械混雜導(dǎo)致保持系純度、抗性、保持性下降。

2.4 恢復(fù)系退化原因

恢復(fù)系的繁殖往往是伴隨著制種進(jìn)行的，在隔離區(qū)制種的過(guò)程中，恢復(fù)系自由授粉，然后從中挑選優(yōu)良單株收獲混合成下一季制種用的父本。由于變異、昆蟲(chóng)帶來(lái)外來(lái)花粉或在脫粒、晾曬過(guò)程中機(jī)械混雜導(dǎo)致保持系純度、抗性、恢復(fù)力下降。

2.5 高粱穗發(fā)芽原因

高粱種子蠟熟期之后未進(jìn)入休眠（生產(chǎn)上大部分高粱品種為低休眠或不休眠類型），遇到連續(xù)多雨或大霧天氣，空氣濕度大時(shí)，高粱種子在果穗上發(fā)芽。

3 對(duì)策

3.1 保持系中出現(xiàn)隱性核不育和同質(zhì)恢的解決方法

如果有原原種保持系，種成穗行，剔除穗行中出現(xiàn)的不育株，重新擴(kuò)繁。如果沒(méi)有原原種保持系，將現(xiàn)有保持系與不育系成對(duì)種植穗行，用保持系給不育系授粉，成對(duì)收獲保存，第2 年成對(duì)種植，淘汰不育系散粉的保持系穗行，保留不育系不育性良好的保持系穗行。

3.2 機(jī)械混雜的解決方法

在不育系繁殖生產(chǎn)、運(yùn)輸加工過(guò)程中，嚴(yán)格控制機(jī)械使用前的凈度，即在使用機(jī)械前進(jìn)行徹底清理，保存過(guò)程中單獨(dú)存放，專人保管。

3.3 保持系提純復(fù)壯

在保持系的繁殖過(guò)程中，注意各個(gè)時(shí)期的除雜、砍雜，剔除雜株、劣株，使制種用保持系群體維持在相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。如長(zhǎng)期未提純，則應(yīng)找到原原種保持系，重新建立制種用保持系群體。

3.4 恢復(fù)系提純復(fù)壯

在恢復(fù)系的繁殖過(guò)程中，注意各個(gè)時(shí)期的除雜、砍雜，剔除雜株、劣株，使制種用恢復(fù)系群體維持在相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。如長(zhǎng)期未提純，則應(yīng)找到原原種恢復(fù)系，重新建立制種用恢復(fù)系群體。

3.5 高粱穗發(fā)芽的解決方法

制種基地選擇在積溫高或種子成熟期少雨的地區(qū)，適當(dāng)晚播，將高粱種子成熟期與當(dāng)?shù)氐挠昙惧e(cuò)開(kāi)，減少種子穗發(fā)芽發(fā)生的水分條件。選育種子成熟期即進(jìn)入休眠的品種，降低高粱制種田穗發(fā)芽。