高粱制种田存在的问题及对策研究

沈海军，单大鹏，金振国，高利，董晓慧，杨广益，薛应会，李鹤鹏，孙中华

（黑龙江省农业科学院绥化分院，黑龙江绥化 152000）

随着供给侧改革以及产业结构调整，作为经济作物高粱的种植面积不断扩大，从事相关行业人员队伍逐步壮大，大量品种选育推广，为高粱及相关产业的发展奠定了良好的基础。但在种子生产过程中仍存在一定问题，使高粱产业的健康可持续发展存在安全隐患。该文针对相关问题，提出了解决方案，以期为高粱产业的健康发展做出贡献。

1 高粱育种存在问题

1.1 不育系中存在散粉株

高粱作为三系配套作物，杂交种生产过程中不育系接受恢复系的花粉产生杂交种子，具有较强的杂种优势。但在多年的制种过程中，发现制种田的母本行中出现散粉株，少量的人工砍除即可。如果散粉比例较大，不但需耗费大量的人力砍除，一旦砍除不彻底，还会导致杂交种中存在一定比例的不育系，严重影响高粱的产量。

1.2 不育系败育

在大面积的制种田中经常发现穗顶或穗尾有部分颖壳呈现红褐色，开花期无毛刷外漏，即雌蕊败育，严重的有大半穗都会如此，导致制种产量下降。

1.3 保持系退化

高粱保持系是不育系繁殖的父本材料，如不严格控制纯度长期使用，由于自然变异，混杂使保持系出现退化、纯度降低，进而导致不育系类型多种多样，增加制种田除杂成本，降低种子纯度；抗性退化，导致杂交种抗病虫性下降，进而影响产量。

1.4 恢复系退化

高粱恢复系在制种田充当着父本的角色，长期不整理提纯，出现恢复系纯度下降，降低商品种子纯度；恢复系的恢复力下降，严重时导致大田中结实率下降，进而影响产量[1]。

1.5 高粱种子穗发芽

临近收获期，在高粱制种田中，种子在果穗上发芽，晴天后或收获过程中大部分发芽粒掉落，有一部分仍会留到种子里，从而降低制种产量和制种质量。

2 问题产生原因

2.1 不育系中散粉株来源

2.1.1 保持系中出现隐性核不育。在自然条件下，保持系产生变异出现了隐性核不育株，在生产过程中未及时剔除，导致不育系中存在大量散粉株，最大量可达田间不育系的50%[2]。

2.1.2 保持系变异或杂交产生同质恢复系。在保持系繁殖提纯过程中出现变异或接受了恢复系的花粉，未及时砍除杂株，经过多年的纯合，产生了与保持系和不育系外形相似的恢复系，掺杂在保持系中，因而每年繁殖不育系的过程中都会出现没有优势的杂交种，种到制种田即表现为散粉的不育株[3]。

2.1.3 机械混杂。在不育系繁殖、晾晒、包装、运输以及贮存过程中混杂了保持系、恢复系。

2.2 不育系败育原因

导致不育系自身败育的原因如下：一是孕穗期高温，导致不育系的雌蕊未完成发育，提前打苞抽穗，进而引发败育；二是打苞期雨水较多，雨水进入穗苞，不能及时排出，导致雌穗败育。

2.3 保持系退化原因

保持系的繁殖往往伴随着不育系的繁殖，在隔离区繁殖不育系的过程中，保持系自由授粉，然后从中挑选优良单株收获混合成下一季繁殖不育系用的父本。由于变异、昆虫带来外来花粉或在脱粒、晾晒过程中机械混杂导致保持系纯度、抗性、保持性下降。

2.4 恢复系退化原因

恢复系的繁殖往往是伴随着制种进行的，在隔离区制种的过程中，恢复系自由授粉，然后从中挑选优良单株收获混合成下一季制种用的父本。由于变异、昆虫带来外来花粉或在脱粒、晾晒过程中机械混杂导致保持系纯度、抗性、恢复力下降。

2.5 高粱穗发芽原因

高粱种子蜡熟期之后未进入休眠（生产上大部分高粱品种为低休眠或不休眠类型），遇到连续多雨或大雾天气，空气湿度大时，高粱种子在果穗上发芽。

3 对策

3.1 保持系中出现隐性核不育和同质恢的解决方法

如果有原原种保持系，种成穗行，剔除穗行中出现的不育株，重新扩繁。如果没有原原种保持系，将现有保持系与不育系成对种植穗行，用保持系给不育系授粉，成对收获保存，第2 年成对种植，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 机械混杂的解决方法

在不育系繁殖生产、运输加工过程中，严格控制机械使用前的净度，即在使用机械前进行彻底清理，保存过程中单独存放，专人保管。

3.3 保持系提纯复壮

在保持系的繁殖过程中，注意各个时期的除杂、砍杂，剔除杂株、劣株，使制种用保持系群体维持在相对平衡的稳定状态。如长期未提纯，则应找到原原种保持系，重新建立制种用保持系群体。

3.4 恢复系提纯复壮

在恢复系的繁殖过程中，注意各个时期的除杂、砍杂，剔除杂株、劣株，使制种用恢复系群体维持在相对平衡的稳定状态。如长期未提纯，则应找到原原种恢复系，重新建立制种用恢复系群体。

3.5 高粱穗发芽的解决方法

制种基地选择在积温高或种子成熟期少雨的地区，适当晚播，将高粱种子成熟期与当地的雨季错开，减少种子穗发芽发生的水分条件。选育种子成熟期即进入休眠的品种，降低高粱制种田穗发芽。