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        高粱制種田存在的問題及對策研究

        2021-11-28 23:31:51沈海軍單大鵬金振國高利董曉慧楊廣益薛應(yīng)會李鶴鵬孫中華
        園藝與種苗 2021年10期
        關(guān)鍵詞:散粉保持系種田

        沈海軍,單大鵬,金振國,高利,董曉慧,楊廣益,薛應(yīng)會,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)濟作物高粱的種植面積不斷擴大,從事相關(guān)行業(yè)人員隊伍逐步壯大,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)過程中仍存在一定問題,使高粱產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展存在安全隱患。該文針對相關(guān)問題,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。

        1 高粱育種存在問題

        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,具有較強的雜種優(yōu)勢。但在多年的制種過程中,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,不但需耗費大量的人力砍除,一旦砍除不徹底,還會導(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,開花期無毛刷外漏,即雌蕊敗育,嚴(yán)重的有大半穗都會如此,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)致雜交種抗病蟲性下降,進而影響產(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)重時導(dǎo)致大田中結(jié)實率下降,進而影響產(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,晴天后或收獲過程中大部分發(fā)芽粒掉落,有一部分仍會留到種子里,從而降低制種產(chǎn)量和制種質(zhì)量。

        2 問題產(chǎn)生原因

        2.1 不育系中散粉株來源

        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)過程中未及時剔除,導(dǎo)致不育系中存在大量散粉株,最大量可達田間不育系的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程中出現(xiàn)變異或接受了恢復(fù)系的花粉,未及時砍除雜株,經(jīng)過多年的純合,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程中都會出現(xiàn)沒有優(yōu)勢的雜交種,種到制種田即表現(xiàn)為散粉的不育株[3]。

        2.1.3 機械混雜。在不育系繁殖、晾曬、包裝、運輸以及貯存過程中混雜了保持系、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,進而引發(fā)敗育;二是打苞期雨水較多,雨水進入穗苞,不能及時排出,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、昆蟲帶來外來花粉或在脫粒、晾曬過程中機械混雜導(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行的,在隔離區(qū)制種的過程中,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、昆蟲帶來外來花粉或在脫粒、晾曬過程中機械混雜導(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,高粱種子在果穗上發(fā)芽。

        3 對策

        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,重新擴繁。如果沒有原原種保持系,將現(xiàn)有保持系與不育系成對種植穗行,用保持系給不育系授粉,成對收獲保存,第2 年成對種植,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 機械混雜的解決方法

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

        3.3 保持系提純復(fù)壯

        在保持系的繁殖過程中,注意各個時期的除雜、砍雜,剔除雜株、劣株,使制種用保持系群體維持在相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。如長期未提純,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)系的繁殖過程中,注意各個時期的除雜、砍雜,剔除雜株、劣株,使制種用恢復(fù)系群體維持在相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。如長期未提純,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開,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入休眠的品種,降低高粱制種田穗發(fā)芽。

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