浚单20系列玉米易制种特性与高产制种技术研究

鹿红卫 秦贵文 苏玉杰 梅兹君 刘桂海

（河南省鹤壁市农业科学院，鹤壁 458031）

玉米是我国第一大粮食作物，面积和总产量位居世界第二，仅次于美国。玉米在我国的分布范围十分广泛，南到海南的三亚，北至黑龙江省的黑河，东从沿海各省，西达青海、新疆等地[1]。玉米是畜牧业、渔业等养殖业的主要饲料来源，也是化工、食品、医药等领域必需的工业原料，在各国经济发展中处于重要地位。因此，现在社会把玉米数量的人均享有量作为标准，来衡量一个国家的生活水平和畜牧渔业的发展状况[2]。研究表明，玉米新品种的增产贡献率高达35%～40%[3]。制种产量高、易制种是玉米品种市场竞争力的核心因素之一[4]，决定品种推广面积。优良易制种特性包括母本耐密植、穗粒数多、单穗粒重高、千粒重高，以及父本散粉期长、花粉量大，父母本花期协调性好。近年来河南省鹤壁市农业科学院先后选育出国审浚单18、浚单20、浚单29及省审浚单22、浚单26、浚单28等系列玉米品种，并在黄淮海地区大面积推广应用；在甘肃张掖、武威等我国主要玉米制种基地，大面积制种，表现出良好的易制种特性[5]，大面积制种平均产量7500kg/hm2以上，高产地块可达9000kg/hm2以上，高于先玉335，与郑单958相当或略高。浚单20等系列玉米品种的易制种特性主要源自其母本生长势强、果穗较大、穗粒数多、单穗粒重高、综合抗逆性好，父本散粉期长、花粉量大，父母本花期协调性好等因素。本研究通过分析浚单20等系列玉米品种易制种性状的选育思路、方法及亲本特点、易制种的产量潜力、构成因子，进一步探讨、集成和熟化制种关键技术指导玉米制种生产，对玉米新品种的选育具有指导和借鉴意义。

1 选育思路和技术路线

从我国玉米主产区生产发展和西北玉米制种的实际情况出发，选育母本，种质资源是核心，利用优新种质，采用高密度、大群体、严要求的选育思路[6-8]。高密度（97500株 /hm2）、大群体（S1群体4000个基本株以上）、强胁迫（早代材料采取逆性环境、高密度等胁迫，高代材料进行耐贫瘠、耐干旱胁迫）、穿梭选育（S1河南、S2在海南、S3在甘肃）条件下进行严要求（加大单株的淘汰力度，选择吐丝畅而集中、耐高温、花丝活力强、综合抗性好单株），在果穗选择过程中坚持果穗较大、较粗，子粒大小适中，封顶性好，单穗子粒数大于400粒、穗粒重大于120g，子粒中间型，出子率大于86%的标准[9]。父本以黄改群骨干系构建基础选系材料，注重选择株高、穗位高适中，抗逆性好，雄穗发达，花粉量大，散粉持续时间长的单株。杂种优势模式为瑞德改系×国内塘四平头系。

浚单20等系列玉米品种的母本均来自于478国外优新种质78599所构建的基础群体选系，通过回交改良，选育出株型紧凑、综合抗性好、耐密植、结实性好、产量高、出子率高、容重大、商品性好的自交系；父本来源于昌7-2、5237等骨干黄改系所构建的基础材料选系，选育出具有花粉量大、散粉期长、综合抗性好的自交系，详见表1。

表1 浚单20等系列玉米品种亲本、选系材料基础及杂种优势模式

2 选育的母本、父本具有易制种相关的特性

2016-2017年在河南省鹤壁市夏播种植浚单20等系列玉米品种母本浚9058、浚313、浚KX-9925、浚50X及黄淮海主推品种郑单958母本郑58、先玉335母本PH6WC，制种田面积0.4hm2，每个样本区面积100m2，5次重复，进行熟期、农艺性状、产量性状调查，结果见表2。浚单20等系列玉米品种母本熟期为中晚熟，植株长势好，株高平均180.7cm；穗位高适中，雄穗分枝数与郑58相当；果穗较大，穗行数较多，穗粒数平均为493.4粒，均明显高于郑58（309.8粒）和PH6WC（396.9粒）；粒型为半硬粒型，单穗粒重平均为145.6g，均高于郑58（120.2g）和PH6WC（130.4g），但子粒大小适中，千粒重相对较低，平均为303.2g，均低于郑58（362.5g）和PH6WC（335.2g）。由此表明，采用针对亲本易制种目标性状选育思路是行之有效的，选育方法值得借鉴。

从实际运用结合理论研究，浚9058、浚313、浚KX-9925、浚50X等母本熟期偏晚、植株相对健壮，拥有较高生物学产量。雄穗分枝数适中、雄穗主轴较长有利于机械化去雄，既节省人力、物力，也保证去雄彻底，保证了种子质量。穗上部叶片6～7个，可以带3～4片叶提前去雄，既防止遗漏的雄穗散粉，又不影响玉米自身产量。母本果穗较大，穗行数较多，同时千粒重相对较小，粒型半硬粒型，色泽、商品性好，穗型为筒型，子粒均匀一致，单位有效子粒数多，制种产量高，效益较好，深受农户喜爱。浚单20系列玉米品种母本属于Reid种质与国外优系改良种质，具有Reid种质的耐密性、抗逆性、结实性，又兼有国外种质的抗旱、耐涝、耐盐碱、空秆率低的特性，对地块条件要求较低，从而降低生产成本。

表2 浚单20等系列玉米品种母本主要特征特性

2016-2017年在河南省鹤壁市夏播种植浚单20等系列玉米品种父本浚926-8、浚926-3及郑单958父本昌7-2、先玉335父本PH4CV，制种田面积0.2hm2，每个样本区面积100m2，3次重复，进行熟期、农艺性状、产量性状调查，结果见表3。浚单20等系列玉米品种父本熟期为中熟，母本熟期为中晚熟，为父母本错期播种提供有力条件，利于玉米制种生产；株型为半紧凑型，较耐密植，株高高于昌7-2，雄穗分枝数多；散粉持续时间长，平均达7.4d，便于提供充足的花粉量，比国外系PH4CV有较大优势，与昌7-2相比优势也明显，便于充分发挥父本应具有花粉量大、散粉持续时间长、株高相对较高的优势，利于提高制种父母本种植比例（1∶6～1∶8），大大提高制种产量，为浚单20系列玉米品种大面积推广提供基础保证。

表3 浚单20等系列玉米品种父本主要特征特性

3 浚单20等系列玉米品种制种产量构成因素分析

2015-2016年在甘肃张掖制种基地进行浚单20系列玉米品种制种，制种田面积40hm2，随机取样调查，每个品种小区面积100m2，3次重复，调查种植密度、母本有效穗数、单穗穗粒数、千粒重、单穗粒重、小区收获产量，结果见表4。浚单20系列玉米品种制种在母本90000株/hm2密度情况下，平均有效穗数85562穗/hm2，穗粒数500.4粒，产量为9696.3kg/hm2，产量及产量性状明显优于郑单958、先玉335；浚单20系列玉米品种千粒重平均为323.9g，低于先玉335、郑单958，而穗粒数及相同质量下的有效粒数明显高于对照品种，利于目前单粒精播技术推广，为浚单20系列玉米品种大面积推广、提高品种竞争力提供有利条件。

表4 浚单20等系列玉米品种制种产量及产量结构

4 浚单20等系列玉米品种高产制种关键技术

4.1 选择生态环境条件良好的地区，适时播种 玉米制种获得高产取决于良好的生态条件。甘肃张掖制种区属于温带大陆性干旱气候，有效积温高，日照时间长，昼夜温差大，年均降雨量偏少，无霜期长，灌溉条件优良，玉米制种产量高，是我国最大最集中的玉米种子生产基地。浚单20系列玉米品种为中晚熟，生育期偏长，母本应适时早播，中期加强水肥管理，后期快要成熟时适当控水，有利于子粒脱水，提早收获避免早霜冻，保障种子发芽率和活力。

4.2 父母本错期播种，扩大父母本播种比例 浚单20系列玉米品种母本生育期比父本晚7～8d，根据母本等父本的原则，父本分期播种。第1期父本与母本同时播种，利于母本提前去雄；第2期父本在母本播种4d后播种，延长父本散粉持续时间，增加母本授粉效果。玉米授粉结束后，砍掉父本，利于母本通风透光，增加母本产量，避免父本混杂，也便于玉米机械化收获。浚单20系列玉米品种父本花粉量大，花粉活力强，散粉持续时间长。实践表明，父母本播种比例1∶6，母本密度90000株/hm2，结实性良好，产量在9000kg/hm2左右。

4.3 施足底肥，及时合理追肥，及时灌溉 根据玉米需肥规律结合生产实践，玉米底肥以农家肥、有机肥为主，抓好苗期、大喇叭口期、抽雄吐丝期的水肥管理。玉米播种出苗前每hm2施尿素175kg，拔节期施尿素200kg，抽雄吐丝期施尿素225kg；全生育期要灌溉4～5次，特别是拔节期、大喇叭口期、抽雄期及时灌溉是高产的保证。

4.4 合理密植 浚单20系列玉米品种母本株型紧凑，易密植，肥力中等地块密度控制在90000株/hm2左右。父本是塘四平头改良系，花粉量大，散粉持续时间长，父本密度控制在25000株/hm2，保证授粉充足。

5 结论与讨论

5.1 结论 随着玉米品种审定制度的改革，品种审定呈“井喷状”，一个品种能否成功推广，一方面其自身在生产上具有的良好综合表现是重要基础，另一方面其制种易操作且产量高也是关键因素[4]。近年来，浚单系列玉米品种在黄淮海地区实现大面积推广与其易制种特性密不可分。浚单系列玉米品种制种单位面积产量高，有效商品子粒多，制种成本较先玉335、郑单958低，由于单粒精播技术的推广，浚单系列玉米品种具有降低单位面积购买成本优势，深受农户喜爱，为提高市场竞争力提供有利因素。

浚单系列玉米品种选育与成功推广应用，为我国玉米育种提供了良好的选育思路。选育品种不仅要考虑杂交种的产量、抗性、适宜性，也要考虑亲本易制种的特性，针对需求性状进行选择目标种质，并制定相应的育种方案，优化育种进程，起到良好的效果。实施过程中采用南繁北育的育种策略，兼顾在甘肃进行优良制种性状选育，要考虑花粉活力、散粉持续时间、对气候适应性等，避免品种选育与制种“脱钩”现象。

充分利用杂种优势模式。Reid种质与塘四平头种质具有较高杂种优势，浚单系列玉米品种母本基于Reid种质与国外优良种质改良，选育出的母本自交系浚9058等具有配合力高、抗性好、产量高等优点，适于用作母本。父本来源于国内昌7-2改良系，选育出的浚926-8等自交系株高适中、配合力好、雄穗发达、花粉量大、火力强、散粉持续时间长，适于用作父本。

5.2 讨论 国家倡导农业绿色发展“三不、两零”的总体目标，即耕地数量不减少、质量不降低、地下水不超采，化肥、农药零增长。这对玉米育种来说既是压力也是动力，要求选育目标品种具有高产、耐贫瘠、耐旱、耐虫草、广适、易制种、高效益、宜机收等特性。要求品种选育创新种质、创新思路、协作攻关，选育出适应绿色农业发展需要的良种。