玉米自交系退化原因及自交系生产技术

姜海涛 杜洪亮 黄立功

（1、黑龙江省农垦总局红兴隆科研所，黑龙江 友谊 155811 2、黑龙江省农垦总局友谊农场，黑龙江 友谊 155811）

玉米亲本自交系的混杂退化，导致杂交种制种质量降低，对玉米产量造成严重损失。玉米自交系的重要性状具有隐蔽性，一个品种的丰产性、适应性、抗逆性和品种纯度只凭表观看不出来，种后经过一个生育阶段以后才能看出来，一旦发生质量事故，损失不可挽回。因此，防止混杂退化，提高玉米自交系的纯度是当前玉米繁殖制种的关键。

1 玉米自交系混杂退化原因

1.1 生物学混杂

由于自交系繁殖区隔离不安全，外来花粉飘入自交系繁殖区，或因蜜蜂等昆虫飞入，造成授粉受精，均会引起天然异交而发生生物学混杂。初次发生天然杂交的杂种苗若不及时拔除，会与其它正常株自由授粉结实，产生部分回交后代，从而在群体中分离出不完全具备该自交系典型性状的植株类型。经过几代混合自由授粉及回交后，产生的杂株已无明显的优势，在形态特征上既像又不像原来的自交系，比较难于识别，去杂更为困难。

1.2 机械混杂

自交系从播种、收获、运输、脱粒、精选、晾晒、贮藏等一系列过程中，由于操作失误，混进异品种和异自交系，都会引起机械混杂。发生混杂后，若下一年继续繁殖时又不进行严格去杂，造成品种和异自交系在群体内自由散粉而进一步引起生物学混杂，导致混杂扩大和积累，引起自交系混杂退化。

1.3 自交系发生变异

一般玉米自交系是经过6-8代自交和选择培育成的纯系。但是，任一自交系基因型的纯合都是相对的，只经过有限世代的选择不可能使大部分微效多基因控制的农艺性状完全纯合，部分基因位点还是杂合状态。而自交系在隔离区自由授粉连续繁殖的结果会使杂合基因位点不断增多，原来植株间基因型的微小差异逐渐积累变得明显，出现非典型株，甚至失去原有自交系的本来面目。

1.4 自交系遗传基因突变和不正确的人工选择

自交系繁殖过程中，受自然和人为各种因素的影响，引起遗传基因突变。在原种繁殖过程中，单株选择和株行观察鉴定都是针对表现型的比较，无法估计试验误差，只有在环境比较均匀一致，且准确掌握自交系典型性状的情况下，才能准确选择。并且一般依据表现型的选择中，稍具杂合性的个体会因微弱的杂种优势很容易被选中，从而严重影响选择效果。

1.5 繁殖田去杂去劣不彻底

玉米自交系大量繁殖时，由于田间去杂工作量大、难度高，故常因去杂去劣不及时、不彻底，使杂株种子得以逐代扩大散粉杂交或回交，株间相互自由散粉授粉，差异积累累加，部分植株失去原有典型性状，自交系由纯变杂。

1.6 自交系种源纯度不够

有些玉米自交系自交世代不够，把基因纯合度不高、性状还分离的自交系，过早投入繁殖应用，繁殖中自交系性状分离，很快出现混杂。对自交系纯度鉴定和繁种程序不严格、不规范，而使混杂扩散和累加。

2 自交系生产技术措施

2.1 隔离区的选择

应选择地势平坦、肥力均匀、土质肥沃、排灌方便的地块。

隔离的方式可分为：空间上的隔离：四周应设置500m以上的隔离区；遮掩物的隔离：在繁殖田四周生长茂密的森林，可以缩短隔离距离。时间上隔离：根据自交系的吐丝期，错开其他玉米的抽雄期25天以上。

2.2 防止机械混杂

自交系从播种到收获的各项工作，都必须有专人负责，单种、单收、单管、单贮，标记明显，防止异品种和异自交系混入，严格防止由人为因素造成的机械混杂。

2.3 严格去杂

在准确了解熟悉自交系各个生育阶段的形态特征的基础上，坚持分期多次进行去杂工作。分苗期、拔节期和抽穗期三个时期进行去杂。

苗期，根据父母本叶鞘色、叶缘色、叶形、叶向、叶色、长势等将杂、劣、病株结合定苗拔除。

拔节期，根据株高、叶形、叶向、叶色、长势等去杂，连同优势株、可疑株一同拔掉。

抽穗期 根据株形、叶形、叶向、苞叶、花丝色，父本还要根据护颖色、花药色、雄穗分枝去杂。对杂种苗、混杂苗、怀疑苗等非典型苗都要及时拔除掉，并在吐丝散粉以前彻底去杂。成熟期根据穗型、轴色、粒型、粒色淘汰杂劣穗行和单穗。

2.4 自交与互交隔代交替繁殖

在原原种繁殖区，选择具有自交系典型性状的单株自交；在原种混杂混系繁殖区，选择典型穗作为下年原原种繁殖区的种源，这样自交与互交隔代交替进行，既可防杂保纯，又有利于保持和恢复自交系生活力。

2.5 定期繁殖分期应用

根据现在的贮藏条件，可采用扩大繁殖面积，减少繁殖世代，分期多年使用，缩短繁育周期，又降低了繁殖成本，减少每年都要繁殖劳动量，同时还降低了繁殖的风险。减少繁殖世代进一步更加保持自交系的纯度。

2.6 坚持“少繁殖”的原则

尽量增大原原种和原种的选株数量，扩大其种子数量。这样不仅可以尽可能保持原有自交系的群体遗传组成，而且还能减少自交系的繁殖世代，缩短繁育周期，减少混杂退化的机会和程度。在选株上应当以群体中大多数个体的表现为标准，质量性状从严，数量性状从宽；遗传力高的性状从严，遗传力低的性状从宽；抗病性、异交性从宽，经济性状从宽。

2.7 严格自交系繁殖操作技术规程

a)原原种套袋繁殖。原原种套袋繁殖的种子，是指育种者育成的遗传性状稳定的自交系种子及按原原种生产操作规程生产的质量达到标准的种子。安排在具备隔离条件的地块繁殖，隔离距离不少于1000m,并配备技术人员专门负责此项工作，应选择地势平坦、肥力均匀、土质肥沃、排灌方便的地块作套繁区。每个自交系单穗种植一行或一区（2-4行），约50-80株，种植密度4.5万株/公顷。原原种套繁区应精细整地，施足底肥，分期追肥，N、P、K配合，及时浇水，及时管理。根据所繁自交系的典型特征特性，分别在苗期、抽雄前鉴定选留穗行，在当选穗行内再选择典型株套袋，自交授粉要在3-5天内结束，彻底淘汰开花过早、过晚的植株，以保持原原种后代的典型性和一致性。对繁殖中已自交过、生长整齐一致的单株，可成对姊妹交，防止误套生长势好的回交株。成熟前，检查去除误套的非典型单穗，成熟收获后，根据穗型、轴色、粒型、粒色再次淘汰非典型穗。入选穗去掉霉粒、虫粒、秕粒，分单穗脱粒，分别装袋。袋上标明自交系原原种名称、生产年份，妥善保存。

b)原种混系繁殖。原种指由育种者种子按原种生产线操作规程繁殖的质量达到国家规定的原种标准的种子。安排在具有隔离条件，能排能灌和有繁殖技术人员的地方，地块选择和管理同原原种套繁区。为便于鉴别穗行纯度和去杂，按单穗顺行接连种植，全生育期要严格去杂，可疑株最迟应在开花前全部拔除。去杂应在苗期、小喇叭口期、大喇叭口期和成熟前分几次进行。抽雄前彻底去杂，淘汰杂劣穗行和单穗，是自交系防杂保纯的关键。成熟后混收，淘汰非典型穗，果穗晒干至含水量18%，籽粒晾晒至含水13%以下，精选装袋，绑内外标签，注明原种名称、生产年份、生产单位、质量标准、安全保存。

c)原种一代繁殖。将上年原种混系繁殖区的种子，在原种一代繁殖区混合繁殖。除混合播种外，其它均与原种混系繁殖相同。严格隔离和彻底去杂仍是关键。

[1]吴志勇.玉米杂交制种存在的问题及对策[J].中国种业，2006.

[2]金真熙.玉米杂交制种亲本提纯复壮的技术要点[J].农业与技术，1998.