玉米自交系退化原因及自交系生產技術

姜海濤 杜洪亮 黃立功

（1、黑龍江省農墾總局紅興隆科研所，黑龍江 友誼 155811 2、黑龍江省農墾總局友誼農場，黑龍江 友誼 155811）

玉米親本自交系的混雜退化，導致雜交種制種質量降低，對玉米產量造成嚴重損失。玉米自交系的重要性狀具有隱蔽性，一個品種的豐產性、適應性、抗逆性和品種純度只憑表觀看不出來，種后經過一個生育階段以后才能看出來，一旦發生質量事故，損失不可挽回。因此，防止混雜退化，提高玉米自交系的純度是當前玉米繁殖制種的關鍵。

1 玉米自交系混雜退化原因

1.1 生物學混雜

由于自交系繁殖區隔離不安全，外來花粉飄入自交系繁殖區，或因蜜蜂等昆蟲飛入，造成授粉受精，均會引起天然異交而發生生物學混雜。初次發生天然雜交的雜種苗若不及時拔除，會與其它正常株自由授粉結實，產生部分回交后代，從而在群體中分離出不完全具備該自交系典型性狀的植株類型。經過幾代混合自由授粉及回交后，產生的雜株已無明顯的優勢，在形態特征上既像又不像原來的自交系，比較難于識別，去雜更為困難。

1.2 機械混雜

自交系從播種、收獲、運輸、脫粒、精選、晾曬、貯藏等一系列過程中，由于操作失誤，混進異品種和異自交系，都會引起機械混雜。發生混雜后，若下一年繼續繁殖時又不進行嚴格去雜，造成品種和異自交系在群體內自由散粉而進一步引起生物學混雜，導致混雜擴大和積累，引起自交系混雜退化。

1.3 自交系發生變異

一般玉米自交系是經過6-8代自交和選擇培育成的純系。但是，任一自交系基因型的純合都是相對的，只經過有限世代的選擇不可能使大部分微效多基因控制的農藝性狀完全純合，部分基因位點還是雜合狀態。而自交系在隔離區自由授粉連續繁殖的結果會使雜合基因位點不斷增多，原來植株間基因型的微小差異逐漸積累變得明顯，出現非典型株，甚至失去原有自交系的本來面目。

1.4 自交系遺傳基因突變和不正確的人工選擇

自交系繁殖過程中，受自然和人為各種因素的影響，引起遺傳基因突變。在原種繁殖過程中，單株選擇和株行觀察鑒定都是針對表現型的比較，無法估計試驗誤差，只有在環境比較均勻一致，且準確掌握自交系典型性狀的情況下，才能準確選擇。并且一般依據表現型的選擇中，稍具雜合性的個體會因微弱的雜種優勢很容易被選中，從而嚴重影響選擇效果。

1.5 繁殖田去雜去劣不徹底

玉米自交系大量繁殖時，由于田間去雜工作量大、難度高，故常因去雜去劣不及時、不徹底，使雜株種子得以逐代擴大散粉雜交或回交，株間相互自由散粉授粉，差異積累累加，部分植株失去原有典型性狀，自交系由純變雜。

1.6 自交系種源純度不夠

有些玉米自交系自交世代不夠，把基因純合度不高、性狀還分離的自交系，過早投入繁殖應用，繁殖中自交系性狀分離，很快出現混雜。對自交系純度鑒定和繁種程序不嚴格、不規范，而使混雜擴散和累加。

2 自交系生產技術措施

2.1 隔離區的選擇

應選擇地勢平坦、肥力均勻、土質肥沃、排灌方便的地塊。

隔離的方式可分為：空間上的隔離：四周應設置500m以上的隔離區；遮掩物的隔離：在繁殖田四周生長茂密的森林，可以縮短隔離距離。時間上隔離：根據自交系的吐絲期，錯開其他玉米的抽雄期25天以上。

2.2 防止機械混雜

自交系從播種到收獲的各項工作，都必須有專人負責，單種、單收、單管、單貯，標記明顯，防止異品種和異自交系混入，嚴格防止由人為因素造成的機械混雜。

2.3 嚴格去雜

在準確了解熟悉自交系各個生育階段的形態特征的基礎上，堅持分期多次進行去雜工作。分苗期、拔節期和抽穗期三個時期進行去雜。

苗期，根據父母本葉鞘色、葉緣色、葉形、葉向、葉色、長勢等將雜、劣、病株結合定苗拔除。

拔節期，根據株高、葉形、葉向、葉色、長勢等去雜，連同優勢株、可疑株一同拔掉。

抽穗期 根據株形、葉形、葉向、苞葉、花絲色，父本還要根據護穎色、花藥色、雄穗分枝去雜。對雜種苗、混雜苗、懷疑苗等非典型苗都要及時拔除掉，并在吐絲散粉以前徹底去雜。成熟期根據穗型、軸色、粒型、粒色淘汰雜劣穗行和單穗。

2.4 自交與互交隔代交替繁殖

在原原種繁殖區，選擇具有自交系典型性狀的單株自交；在原種混雜混系繁殖區，選擇典型穗作為下年原原種繁殖區的種源，這樣自交與互交隔代交替進行，既可防雜保純，又有利于保持和恢復自交系生活力。

2.5 定期繁殖分期應用

根據現在的貯藏條件，可采用擴大繁殖面積，減少繁殖世代，分期多年使用，縮短繁育周期，又降低了繁殖成本，減少每年都要繁殖勞動量，同時還降低了繁殖的風險。減少繁殖世代進一步更加保持自交系的純度。

2.6 堅持“少繁殖”的原則

盡量增大原原種和原種的選株數量，擴大其種子數量。這樣不僅可以盡可能保持原有自交系的群體遺傳組成，而且還能減少自交系的繁殖世代，縮短繁育周期，減少混雜退化的機會和程度。在選株上應當以群體中大多數個體的表現為標準，質量性狀從嚴，數量性狀從寬；遺傳力高的性狀從嚴，遺傳力低的性狀從寬；抗病性、異交性從寬，經濟性狀從寬。

2.7 嚴格自交系繁殖操作技術規程

a)原原種套袋繁殖。原原種套袋繁殖的種子，是指育種者育成的遺傳性狀穩定的自交系種子及按原原種生產操作規程生產的質量達到標準的種子。安排在具備隔離條件的地塊繁殖，隔離距離不少于1000m,并配備技術人員專門負責此項工作，應選擇地勢平坦、肥力均勻、土質肥沃、排灌方便的地塊作套繁區。每個自交系單穗種植一行或一區（2-4行），約50-80株，種植密度4.5萬株/公頃。原原種套繁區應精細整地，施足底肥，分期追肥，N、P、K配合，及時澆水，及時管理。根據所繁自交系的典型特征特性，分別在苗期、抽雄前鑒定選留穗行，在當選穗行內再選擇典型株套袋，自交授粉要在3-5天內結束，徹底淘汰開花過早、過晚的植株，以保持原原種后代的典型性和一致性。對繁殖中已自交過、生長整齊一致的單株，可成對姊妹交，防止誤套生長勢好的回交株。成熟前，檢查去除誤套的非典型單穗，成熟收獲后，根據穗型、軸色、粒型、粒色再次淘汰非典型穗。入選穗去掉霉粒、蟲粒、秕粒，分單穗脫粒，分別裝袋。袋上標明自交系原原種名稱、生產年份，妥善保存。

b)原種混系繁殖。原種指由育種者種子按原種生產線操作規程繁殖的質量達到國家規定的原種標準的種子。安排在具有隔離條件，能排能灌和有繁殖技術人員的地方，地塊選擇和管理同原原種套繁區。為便于鑒別穗行純度和去雜，按單穗順行接連種植，全生育期要嚴格去雜，可疑株最遲應在開花前全部拔除。去雜應在苗期、小喇叭口期、大喇叭口期和成熟前分幾次進行。抽雄前徹底去雜，淘汰雜劣穗行和單穗，是自交系防雜保純的關鍵。成熟后混收，淘汰非典型穗，果穗曬干至含水量18%，籽粒晾曬至含水13%以下，精選裝袋，綁內外標簽，注明原種名稱、生產年份、生產單位、質量標準、安全保存。

c)原種一代繁殖。將上年原種混系繁殖區的種子，在原種一代繁殖區混合繁殖。除混合播種外，其它均與原種混系繁殖相同。嚴格隔離和徹底去雜仍是關鍵。

[1]吳志勇.玉米雜交制種存在的問題及對策[J].中國種業，2006.

[2]金真熙.玉米雜交制種親本提純復壯的技術要點[J].農業與技術，1998.