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玉米制种“倒四叶去雄”技术

2020-12-18冯培煜宋瑞连

中国种业 2020年5期
关键词:自交系父本母本

冯培煜 宋瑞连

(1 北京市农林科学院玉米研究中心,北京 100097;2 玉米DNA 指纹及分子育种北京市重点实验室,北京 100097;3 北京顺鑫种业科技有限公司,北京 100097)

去雄是玉米制种工作中必不可少的重要环节,要求做到干净彻底,而且时间紧、劳动强度大。目前种子生产基地劳动力紧张,用工成本高涨,新品种、小品种去雄仍然是玉米制种绕不开的工作。“倒四叶去雄”技术不仅适于人工作业,也适用于机械去雄;它以保证制种质量和产量为前提,使玉米去雄工作做到及时、干净、快捷。目前该技术已在多品种(组合)、地区广泛应用和推广。

1 “倒四叶去雄”的含义及提出依据

1.1具体含义“倒四叶去雄”技术是在《杂交玉米新品种京科968 种子生产技术》[1]一文中首次提出,原本是依据京科968 双亲的特征特性提出的一项去雄技术,现在已被广泛应用于多个品种或组合。具体含义:一是当京科968 品种制种时,其母本京724 植株由顶部向下数第4 片叶,即“倒四叶”,当其展开时及时开展去雄作业;二是在制种抽雄时将京724 植株“倒四叶”及以上叶片(包括还未露出的裹在叶片内的雄穗)一同拔去。具体在制种田,母本有80%的植株“倒四叶”已展开时即可去雄。

1.2提出的依据京科968 是近几年通过国审并大面积推广的优良品种,其母本京724,株高310cm,穗位高120cm,穗上部6~7 片叶,总叶片数19~20 片,穗上部节间逐节拉长,穗上倒1~4 叶上冲而窄,棒三叶平展宽厚肥大,由顶叶倒数1~2 片叶片未展开前就开始散粉,雄穗花粉量大,雌雄协调,植株长势强等;而父本京92 株高210cm,穗位高110cm,花粉量较大。在开始试制种的2 年,按照常规制种技术,均以母本不好授粉,结实率低而失败;经过2 年3 季(甘肃张掖制种2年,海南加代1 年)观察、研究、分析和试验,发现影响母本结实率低的主因是由于母本植株生长高大和遮挡父本,不仅影响了父本发育生长,同时也影响了自身接受花粉。当在母本京724 植株倒数第4 片叶展开时开始去雄,不仅制种易保证质量,而且母本结实率也得到了大幅提高,获得制种成功。

2 具体实施方法

在玉米“倒大喇叭口”期,观察母本(和父本)植株的生长发育进程(结合测花期);首先随机选择生长发育正常能够代表该制种田长势的植株,对选定的植株一手抓紧母本植株展开叶(用眼能够看到叶耳和叶鞘)的下方,用另一只手抓紧展开叶上方的几片未展开叶(叶耳和叶柄还未长出),将母本植株上部还卷裹在一起的几片叶拔出;之后,立刻解刨并依次记录未展叶片数;当田间80%的母本植株仍有4 片叶(由植株顶端第1 片叶向下数)未展开时即开始全面去雄工作。或者自母本出苗开始,采取标记展开叶片数,当田间80%母本植株叶片已展开(观测到叶耳)16 片叶时,采取带4 片未展开叶,及时组织开展去雄工作。

3 “倒四叶去雄”效果

3.1 保证了制种的成功 一般玉米制种父母本按1∶5~6 行比种植,才能保证制种的产量。京724 自交系株高比父本京92 高出100cm 左右,连续2~3 行种植的母本如屏障“隔离”着父本,且由于父本株高比母本矮,严重受母本株高的遮蔽影响,使其长势减弱、植株变矮、发育不良,致使连续多行种植的中间几行母本接粉困难。按常规去雄技术去雄,母本常常授粉不良、结实率低,造成制种产量低或制种失败。母本“倒四叶”去雄后株高降低100cm 左右,去雄后的母本株高和父本株高持平,母本易接受父本授粉;母本“倒四叶”去雄又改善了父本发育环境,花粉活力高,更利于提高母本结实率,使制种成功率更加有保障。

3.2 对制种产量影响小京724 带4 片叶去雄后,其玉米果穗穗上部仍留有2~3 片功能叶,对制种产量影响小。据赵永萍[2]以先玉335 玉米杂交种为样本,对其不同叶位叶片与产量相关性研究,结果为玉米植株只保留果穗“棒五叶”及以下叶片条件下,其果穗籽粒产量仍可达到保留全株叶片的85%以上;王元东等[3]将京科968 制种采取的“倒四叶去雄”技术与先玉335、郑单968 采取的常规去雄技术制种作对照比较,结果表明,京科968 单位面积制种产量大幅高于先玉335,与郑单958 相当或略高。按单位面积有效商品子粒数计,京科968 玉米品种制种较郑单958 和先玉335 具有明显优势。实践证明京科968 制种京724 采取“倒四片叶去雄”,减少了后期雄穗生长发育所需养分消耗的供给源,由于其自身“棒五叶”的宽厚肥大,对制种产量影响小。

3.3 制种质量有保障倒四叶展开时抽雄,是在母本雄穗还没有发育完全(没有形成花粉前)时就去掉了,保证了制种质量;以前传统玉米制种去雄的管理措施,只是强调采取摸苞带1~2 片叶去雄,此时,已有相当数目的玉米自交系,在倒1~2 叶未展开就开始(苞内)散粉了,即使按照制种要求去雄,仍不可避免造成母本自交的发生,制种质量不易保证,也不便于群众掌握。

3.4 高效率、高质量完成去雄“倒四叶去雄”抽雄技术,使去雄工作有了定时、定性、定量的准确把握,社会示范意义巨大。京724 倒四叶展开时穗上部节间未完全展开伸长,此时株高一般在120~140cm,株高较矮,便于人工作业,大大降低了人工去雄劳动强度。

具体到制种田间,在母本群体内植株个体间的叶片展开时间是不一致的,一般差3~5d,制种田80%以上的植株倒四叶展开时开始去雄,即使在3~4d 内完成1 次(轮、遍)去雄,其母本也不至于散粉,且照此法一次性去雄即可达到田间植株去雄率98%以上,从而为高质量完成去雄工作带来时间保障。

4 结论及建议

每一个杂交玉米品种的双亲都有自己的特征特性,随着“倒四叶去雄”技术的不断应用推广,现已在其他玉米品种制种上演变出了“倒二叶、倒三叶” 去雄法,还有部分品种制种时实施了“倒五叶”去雄法。该项去雄技术的实施,能够有效地保障制种质量,同时不使制种产量降低。

通常,在观察与描述自交系特征特性时,过多的重视产量性状,而对“易制种”[4-5]的性状观察叙述不够或不全;常常是在品种审定后,在进入种子生产时仍需重新观测自交系和制种有关的性状及特征,如穗上部叶片数、散粉特性等,完成这个过程往往需要1~2 个生产周期,势必将迟滞品种种子生产与推广的时间和速度,建议育种家今后在观察和描述自交系特征特性时予以详述。

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