周 剛，陳光勇，楊 虎，張世洪，唐余成，葉青松，徐星華，李文品

（十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 十堰 442000）

玉米是重要的糧食和飼料作物，其產(chǎn)量高低直接影響國(guó)家糧食安全［1］。近年來(lái)，湖北省玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，播種面積已經(jīng)突破67 萬(wàn)hm2，但是平均單產(chǎn)與國(guó)內(nèi)、國(guó)際相比仍然有差距，湖北省內(nèi)子粒玉米需求缺口較大，常年需從國(guó)內(nèi)、國(guó)外調(diào)運(yùn)。要想提高湖北省玉米產(chǎn)能，玉米品種是關(guān)鍵。玉米品種更新是保證其產(chǎn)量不斷提高的基礎(chǔ)，也是推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展的重要保障。在玉米單產(chǎn)增長(zhǎng)的諸因素中，遺傳改良的作用大約占35%～40%［2］。因此，選育并開(kāi)發(fā)推廣符合市場(chǎng)需求的優(yōu)良玉米品種，對(duì)確保糧食安全、實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義［3］。經(jīng)過(guò)持續(xù)多年的遺傳改良，十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育出了高產(chǎn)、多抗、廣適的玉米新品種鄖單21。該品種2020 年通過(guò)湖北省品種審定委員會(huì)審定，目前在湖北省示范推廣種植，反響良好。為了加快品種開(kāi)發(fā)，鄖單21 選育團(tuán)隊(duì)做了大量親本繁殖及制種試驗(yàn)，在此予以歸納總結(jié)，為該品種的大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 鄖單21 親本選育及特性

1.1 父本N75的選育及特性

鄖單21的父本為N75，由宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院玉米育種專家田甫煥選育。該自交系選育自一個(gè)美國(guó)雜交種N97922，含有一定熱帶比例種質(zhì)。從1997 年開(kāi)始在宜昌市套袋自交，在宜昌市、海南省多地通過(guò)田間自然生態(tài)選擇、人工授粉強(qiáng)制選擇，多世代自交育成。

株型半緊湊，生育期適中，株高220 cm，穗位高110 cm。雄花分支7～9 個(gè)，主枝、側(cè)枝勻長(zhǎng)，雄花分枝多，花粉量大，花期長(zhǎng)，吐絲量大、集中，雌雄同步，雄花外穎殼紫色，花殼紅色，紅花。果穗長(zhǎng)椎型，果穗長(zhǎng)18.1 cm，穗行數(shù)16 行，行粒數(shù)36 粒，穗子率高，子粒黃色、偏硬，白軸。

1.2 母本W(wǎng)D03的選育及特性

鄖單21的母本為WD03，由十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米育種專家周剛選育。2013 年冬將外引群體H13導(dǎo)入自育系WD01，然后開(kāi)始大群體選育。從2014年開(kāi)始進(jìn)行選擇自交，通過(guò)連續(xù)南繁北育穿梭式地選育，多代自交育成。2019 年將配合力高、農(nóng)藝性狀優(yōu)、果穗性狀優(yōu)的穩(wěn)定穗行B0037 命名為WD03。

株型半緊湊，生育期120 d 左右，葉片較寬，成株株高240 cm，穗位高120 cm。全株葉片約20 片，雄穗分枝4～7 個(gè)，雄花外穎殼綠色，花殼米黃色，黃花，葉掖內(nèi)吐絲，雌雄同步。果穗錐形，粒型馬齒型，子粒黃色，穗軸白色。果穗長(zhǎng)14.2 cm，穗粗4.6 cm，穗行數(shù)16 行，行粒數(shù)31 粒。

2 鄖單21 親本繁殖技術(shù)

2.1 原種繁殖

原種是雜交種子生產(chǎn)的源頭，對(duì)種子生產(chǎn)至關(guān)重要。在N75、WD03的原種繁殖中堅(jiān)持穗行圃、穗系圃、原種圃的流程，通過(guò)連續(xù)3 代的鑒定評(píng)選，保持了親本典型性狀穩(wěn)定遺傳。

2.2 提純

玉米自交系N75 是一個(gè)配合力非常高的自交系，先后已組配出10 余個(gè)玉米新品種，在生產(chǎn)上應(yīng)用面積大、時(shí)間久，因而在鄖單21 雜交種子生產(chǎn)前必須提純。元玉蓮等［4］介紹，玉米自交系提純方法主要有2 種，一是穗行測(cè)交提純法，二是穗行鑒定提純法。2019 年開(kāi)始采用穗行測(cè)交提純法對(duì)N75 做了提純初步研究。2019 年冬在海南育種基地自交系N75 繁殖區(qū)，選擇典型性狀的優(yōu)良單株150 株，各株一邊人工自交一邊和宜單629的母本478 測(cè)交，自交穗與測(cè)交穗成對(duì)編號(hào)。2020 年在十堰市對(duì)150 個(gè)測(cè)交組合以宜單629 做對(duì)照進(jìn)行配合力測(cè)定，從中鑒定出產(chǎn)量超過(guò)對(duì)照的組合30 個(gè)。2020 年在十堰市進(jìn)行150 個(gè)果穗的擴(kuò)繁，每個(gè)穗行嚴(yán)格自交，結(jié)合測(cè)交鑒定結(jié)果，對(duì)應(yīng)穗行每穗行收獲5～6 個(gè)優(yōu)良果穗單收單脫，當(dāng)作原種長(zhǎng)期保存和繁殖，每個(gè)穗行選擇其他抗病植株果穗混收混脫，用作原種繁殖。

2.3 選地及隔離

玉米自交系WD03 屬于馬齒型自交系，蠟熟后期對(duì)光照、濕度要求較高。通過(guò)在十堰市不同地點(diǎn)繁殖，發(fā)現(xiàn)其穗粒腐病率差異很大，幅度在0～40%。因此WD03 在湖北省繁殖必須要求中低海拔、光照充足、空氣濕度適宜。同時(shí)也要具備土壤肥沃、地勢(shì)平坦、排灌方便等條件。

親繁隔離要求較高，一般采取空間隔離，要求在繁殖區(qū)500 m 以內(nèi)不得種植其他玉米品種及各類玉米材料［5］，也可利用自然地形、樹(shù)林、山川等進(jìn)行隔離。

2.4 定期繁殖，分期應(yīng)用

擴(kuò)大繁殖面積，一次多生產(chǎn)親本種子，收獲后在冷藏庫(kù)中低溫保存，多年分期應(yīng)用，可降低自交系WD03、N75的繁殖次數(shù)，從而減少機(jī)械混雜或自交系發(fā)生遺傳變異的機(jī)會(huì)［6］。通過(guò)減少繁殖世代，減少了自交系種性退化，保持了自交系純度。

2.5 防止混雜

自交系在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中如果把關(guān)不嚴(yán)，混進(jìn)異品種和異自交系，都會(huì)造成機(jī)械混雜。混雜后會(huì)在繁、制種區(qū)內(nèi)發(fā)生天然雜交，進(jìn)一步加大生物學(xué)混雜程度，其不良后果比自花授粉作物嚴(yán)重的多［7］。因而在播種、收獲、脫粒、晾曬、運(yùn)輸、貯藏等一系列環(huán)節(jié)中，需要有責(zé)任心的科研人員全程監(jiān)督負(fù)責(zé)，盡量減少人為失誤。

3 雜交種高產(chǎn)制種技術(shù)

3.1 選擇基地

鄖單21 在當(dāng)?shù)刂品N產(chǎn)量較低且質(zhì)量不高，成本也較高，一般選擇在甘肅省制種。制種基地的選擇是制種成敗的關(guān)鍵。一是要選擇適宜的生態(tài)區(qū)，玉米品種鄖單21的父本N75 含有熱帶血緣，在北方部分地區(qū)有一定光周期反應(yīng)。二是要選擇光照充足、土壤肥沃、地力均勻、排灌方便、無(wú)鳥(niǎo)畜危害的地塊，且集中連片、無(wú)插花地塊作制種基地。三是制種基地要有良好的技術(shù)保障。委托代制公司要有專業(yè)的技術(shù)人員，關(guān)鍵時(shí)期要駐在基地，經(jīng)常到田間地頭，嚴(yán)把制種質(zhì)量技術(shù)關(guān)。基地農(nóng)民要有一定的科技意識(shí)和制種、授粉經(jīng)驗(yàn)，按照制種方案嚴(yán)格執(zhí)行，積極配合，履行合同。

3.2 安全隔離

良好的隔離條件是確保制種質(zhì)量的前提，生產(chǎn)上一般采取空間隔離、時(shí)間隔離、高桿隔離等方式。鄖單21 制種空間隔離要求在制種區(qū)300 m 以內(nèi)不得種植其他玉米自交系及雜交種。時(shí)間隔離受氣候影響較大，一般情況下春播玉米錯(cuò)期40 d 以上，夏播玉米錯(cuò)期約30 d［8］。

3.3 種子處理

對(duì)種子進(jìn)行處理可以防治病蟲(chóng)害，主要防治穗腐病、地老虎、線蟲(chóng)等。一是用0.5%的硫酸銅或20%的萎銹靈拌種，二是用種衣劑19 號(hào)進(jìn)行包衣。

3.4 適期播種

播種時(shí)溫度要適宜，一般要求土壤表層5～10 cm，地溫穩(wěn)定在10～12 ℃［5］。播種溫度過(guò)低容易造成種子霉?fàn)€，導(dǎo)致出苗率低甚至斷壟，嚴(yán)重影響制種產(chǎn)量。出苗后遇低溫，也易造成大小苗現(xiàn)象。播種不宜太遲，太遲易遇卡脖子旱、高溫等災(zāi)害導(dǎo)致減產(chǎn)，后期溫度過(guò)低也易導(dǎo)致灌漿不足、不能正常成熟等，影響種子質(zhì)量和產(chǎn)量。

3.5 科學(xué)的群體結(jié)構(gòu)

合理的群體結(jié)構(gòu)是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。密度過(guò)小不能發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)，密度過(guò)大導(dǎo)致個(gè)體弱小、倒伏率增加、授粉質(zhì)量差，從而導(dǎo)致制種產(chǎn)量低。經(jīng)試驗(yàn)研究，鄖單21 制種合理的種植密度為75 000～90 000株/hm2，父母本行比為1∶4。

2019 年在十堰市開(kāi)展制種密度試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)為密度（含父本）5 個(gè)處理，分別為45 000、60 000、75 000、90 000、105 000 株/hm2，父母本同期播種，行比為1∶4。試驗(yàn)期間氣候正常、花期相遇，沒(méi)有進(jìn)行人工輔助授粉。收獲后各處理折合產(chǎn)量分別為4 057.56、4 809.15、6 342.37、5 862.72、4 947.81 kg/hm2。表明鄖單21 制種在父母本行比1∶4 下，合理的種植密度為75 000～90 000 株/hm2。

3.6 播差期

父母本適宜的播差期是制種的關(guān)鍵技術(shù)，只有花期相遇良好，才會(huì)保證母本正常受精結(jié)實(shí)。2019年在十堰市進(jìn)行了花期觀察試驗(yàn)，父母本同時(shí)分3期播種。結(jié)果表明，父母本同期播種，母本吐絲期和父本散粉期相遇良好（表1）。

表1 玉米品種鄖單21 生育期

3.7 嚴(yán)格去雄

母本去雄是制種工作的核心，是保證雜交種子純度的控制性環(huán)節(jié)。WD03 吐絲習(xí)性好，在葉掖內(nèi)吐絲，因而去雄工作尤為重要，不容忽視。去雄要求趁早、及時(shí)、干凈、徹底，不留殘枝。去雄時(shí)要做到風(fēng)雨無(wú)阻，最好帶一片苞葉去雄，去除后的雄穗要帶出制種田并在安全地帶處理。

3.8 輔助授粉

人工輔助授粉是提高結(jié)實(shí)率，增加制種產(chǎn)量的有效措施?；ㄆ谙嘤?、花粉充足、氣候條件好的情況下可人工輔助授粉1 次，如遇到花期調(diào)節(jié)的不是太好、天氣干旱高溫或陰雨天多時(shí)，最好進(jìn)行2～3 次人工輔助授粉［9］。

3.9 嚴(yán)格去雜去劣

去雜去劣是保證制種純度的又一關(guān)鍵措施。一定要把握去雜務(wù)早、去雜務(wù)盡的原則，在抽雄前、收獲脫粒時(shí)嚴(yán)格把關(guān)。在抽雄前，根據(jù)田間植株長(zhǎng)勢(shì)，割除掉優(yōu)勢(shì)株。根據(jù)WD03、N75的植株典型特征，辨別株型、莖基色、葉色、葉形等的差異，割除掉生物混雜株、變異株。田間收獲和脫粒時(shí)，根據(jù)WD03的穗形、粒色、粒型、穗軸色等特征特性，最后一次去偽去雜，把有粒腐、穗腐的劣質(zhì)果穗剔除，以提高種子質(zhì)量。

3.10 加強(qiáng)田間管理

加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治，出苗后及時(shí)用地克虎-高效氯氟氰菊酯噴霧防治地下害蟲(chóng)，大喇叭口期用阿維菌素苯甲酸鹽加氟氯氰菊酯噴霧防治草地貪夜娥。施足底肥，施高含量復(fù)合肥750 kg/hm2，重施穗肥，巧施粒肥，施高質(zhì)量尿素450 kg/hm2。

加強(qiáng)花期管理。高艷［10］研究表明，在花期遇到高溫干旱時(shí)，最好及時(shí)灌溉，以增加田間相對(duì)濕度，提高花粉的生活力，延長(zhǎng)花絲的壽命，有利于提高受精結(jié)實(shí)率。

授粉結(jié)束后割除父本和母本的病、弱、殘株和未授粉的植株，既能避免收獲時(shí)種子混雜，也有利于提高光能利用率。馬建華［11］研究表明，割除父本可充分利用邊行優(yōu)勢(shì)，增加種子千粒重和飽滿度，提高產(chǎn)量10%左右。

3.11 適時(shí)收獲

在WD03 子粒乳線完全消失、黑粉層出現(xiàn)后及時(shí)收獲。收獲過(guò)早，種子未完全成熟，不僅降低制種產(chǎn)量而且影響種子質(zhì)量；收獲過(guò)遲，因WD03 是馬齒型，易發(fā)生穗粒腐病和發(fā)霉發(fā)芽，影響制種產(chǎn)量和質(zhì)量。