高单宁糯高粱不育系1609A的选育及繁殖制种技术

孙远涛 刘天朋 龙文靖 丁国祥 赵甘霖 向箭宇 李 元 倪先林

（1 四川省农业科学院水稻高粱研究所，德阳 618000；2 国家高粱改良中心四川分中心，泸州 646000）

高粱（Sorghum bicolor L.Moench）是我国重要的杂粮作物，同时也是我国名优白酒酿造的重要原粮[1]。高粱属于强优势、C4 高光效杂粮经济作物，具有耐贫瘠、抗旱耐涝、耐高温、耐盐碱等特点，广泛种植于我国西南、东北、华北等地区[2-3]。西南地区是我国重要的优质白酒酿造基地，在茅台、五粮液、泸州老窖、郎酒等优质酒企的推动下，以金糯粱1 号[4]、国窖红1 号[5]、红缨子[6]等为代表的优质糯高粱品种得到大力推广，有力支撑了西南地区糯高粱的发展，种植面积从全国高粱2.5%增加到29.6%[7]。随着市场对高粱的需求量逐年递增，酿酒糯高粱的产量和品质备受各界关注，对高单宁品种的需求逐年增大。但西南地区多为山地和丘陵，地势起伏大、不平整，低洼宜涝、高处易旱；生产成本较高、机械化程度低下；同时该地区病、虫、草、鸟害严重，这些因素导致西南地区高粱产量水平相对较低、种植自给率严重不足[8]。因此生产上急需产量高、多抗、适宜机械化的优质高粱品种。

针对市场需求，四川省农业科学院水稻高粱研究所积极开展抗鸟害、宜机械化生产、高产优质酿酒专用高粱品种育种相关工作，经过不懈努力，育成了生育期早、配合力高、宜机械化生产的优异高单宁（抗鸟）新不育系1609A。该不育系的成功选育，可有效解决西南地区高粱鸟害和机械化生产问题，同时满足名优酒企和种子企业等对高单宁品种的需求。

1 选育过程

2012 年春四川省农业科学院水稻高粱研究所利用人工去雄与有性杂交技术，以从吉林省农业科学院引进的高单宁、早熟、抗丝黑穗病的粳型高粱保持系VII78B 作母本，同自育的糯质保持系45B 作父本进行杂交，经过F2选系的品质鉴定筛选，利用F3优异单株与父本对应不育系45A 经过6 代连续回交后，于2016 年选育而成，具体过程详见图1。

图1 不育系1609A 选育过程

2 主要特征特性

2.1 农艺性状不育系1609A 在四川丘陵平坝全生育期110d，根系发达浓密，芽鞘和幼苗绿色，茎秆粗壮，株叶型紧凑，叶脉蜡质，株高114cm，叶片数19～21 片，穗长28.8cm，穗柄伸出度平均可达12.3cm，易接受花粉，穗型中散、纺锤形，柱头黄色外露，花粉白色干瘪，籽粒深红褐色、圆粒，商品性良好。

2.2 生物学特性1609A 制种特性好，育性稳定，自交不育率100%，可恢性好。雌蕊开花最适温度为22～30℃，最适湿度73%以上，柱头外露乳白色，呈羽毛状，生命力强，开花持久，亲和力高，异交结实率强；花药干瘪瘦小，无散粉能力，雄性不育彻底，育性受环境影响小。

2.3 品质特征籽粒品质优异，经农村农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）测定，1609A 干籽粒总淀粉含量73.65%，粗蛋白含量10.25%，脂肪含量3.25%，赖氨酸含量0.39%，支链淀粉占总淀粉含量的99.74%，单宁含量1.94%，胚乳糯性强。1609A 综合品质优良，很好地平衡了产量与品质间的矛盾，所组配的杂交高粱倍受种植户和酒企认可。

2.4 其他优良特点1609A 单宁含量高、抗鸟害，还具有茎秆粗壮、根系发达、抗倒性强、耐密植、配合力好、高抗丝黑穗病、叶部病害轻、籽粒颜色深，所配杂交种生育期早、出酒率和优质酒率高等特点。

3 不育系1609A 的应用

3.1 直接应用1609A 配合力高，近年来利用1609A 已经组配出高单宁品种金糯272（1609A/272R），并已通过农业农村部非主要农作物品种登记，登记编号：GPD 高粱（2022）510029。组配的佳酿红9357（1609A/357R）、1609A/LTYR、1609A/7R、1609A/128R 等糯高粱杂交组合，在区试、展示等各级试验中综合表现优异。这些杂交种具有株高适中、单宁含量高、出酒率高、广适性强、耐密植、适宜机械化生产等不同特点。

金糯272 2018-2019 年2 年区域试验中，每667m2平均产量421.8kg，比对照青壳洋高粱（CK1）平均增产26.37%，比对照川糯粱15 号（CK2）平均增产5.16%。该品种干籽粒总淀粉含量73.02%，粗蛋白含量8.43%，脂肪含量3.78%，支链淀粉占总淀粉含量的98.29%，单宁含量1.71%。

佳酿红9357 2021-2022 年参加四川区域试验，2 年每667m2平均产量446.9kg，居第4 位，比对照青壳洋高粱（CK1）增产36.9%，比对照川糯粱15 号（CK2）增产27.5%，5 个点全部增产。佳酿红9357 平均株高153.16cm，穗长36.81cm，干籽粒总淀粉含量73.92%，粗蛋白含量9.35%，脂肪含量3.44%，支链淀粉占总淀粉含量的98.7%，单宁含量1.98%，丝黑穗病免疫。

3.2 间接应用不育系1609A 的综合性状优良，其对应的保持系1609B 常被用作田间育种的中间材料。四川省农业科学院水稻高粱研究所已利用1609B 育成了626A、97A、5460A 等一批优异育种材料。根据1609A 的特征特性和配套的繁殖制种技术要求，经过多年探索和研究，总结出1609A 高产繁殖制种技术。

4 繁殖和制种技术要点

4.1 选地、整地选择适宜的地块是高粱高产优质的基础。选用地势平坦、土质均匀、肥力中上、灌溉便利，虫害防治便利等沙壤或壤土地块。尽量保证连片种植，提高植株结实率，保证产量，降低管理成本。精耕细作，做到深耕，整地细致，充分灭茬、整平，使土质疏松，做到透气保湿，为1609A 繁殖和制种提供良好的土壤墒情。繁殖时选择地块必须与其他高粱地块相隔500m 以上的空间距离，制种时需保证350m 及以上有效间隔距离，四周若有树木、建筑房屋及其他隔离屋等也能部分满足隔离条件，此情况可适当降低空间隔离要求[9]。

4.2 播种1609A 发芽最低温度为6～8 ℃，土壤10cm 以下温度稳定通过15℃时即可播种。在川南应选择3 月上中旬至5 月初播种，以避开极端高温对繁殖制种产量的影响，在云南应选择8 月中下旬到9月上旬播种，以避开后期低温对授粉结实的影响。

不育1609A 与其对应的保持系1609B 父母本花期一致，为保证亲本达到合适的花期，使不育系充分接受父本花粉，在繁殖时，保持系1609B 应在不育系1609A 播种3d 之后再播，父母本行比1∶4。大面积制种田还应考虑1609A 不育系和对应恢复系的株高、抽穗期、开花期、叶龄、花粉量、生长特性等来选择父母本的播差和行比，父母本行比一般为1∶4～6。播种时还须考虑地块风向，以保证开花时不育系的授粉质量。通常在迎风面多种植2 行父本，以增加花粉散发量。繁殖和制种时均需严格将母本和父本区分开，在高粱开花结束后应及时将父本割除或作标记。

播种时高粱用多菌灵、萎锈灵可湿性粉剂等拌种或施用辛硫磷、甲敌粉等防治地老虎、金针虫、金龟等地下害虫。采用直播或机播方式进行播种，播种深度3～5cm。根据不育系1609A 的生物学特征，繁殖和制种时应在保证1609A 不育系群体优势的基础上适当密植，种植密度12 万～15 万株/hm2，人工直播每hm2用种量15.0～22.5kg，移栽育苗用种量5.0～7.5kg，机械播种用量6.0～9.0kg。

4.3 田间管理

4.3.1 肥水管理田间管理是保证高粱产量的关键步骤，肥水管理是重中之重。高粱生长需肥量较大，应将有机肥和氮、磷、钾肥配合施用。重施底肥，多施有机肥，一般每hm2施农家肥约37.5t，底肥施氮磷钾复合肥375～450kg；间苗、定苗后施用氮肥150kg 进行提苗、壮苗；拔节期追施尿素225kg（根据苗情而定）。高粱9～10 叶时适当追施钾肥，效果明显，钾肥有利于产量提高和淀粉合成。在喇叭口期喷施2～4 次叶面肥和生长调节剂。施肥注意种、肥相隔，防止烧苗。整个生长过程，特别是抽穗开花后，应注意水肥协调，以促进高粱生长。

4.3.2 病虫草害防治高粱对除草剂比较敏感，需谨慎选择。定苗和生长中期要及时中耕除草，可选择人工除草或化学除草方式。化学除草可在播种出苗前施用96%精异丙甲草胺水乳剂1350mL/hm2兑水750kg 左右在地表喷雾，防除杂草。间苗后除草，可在施加追肥前用高粱除草剂，二氯·莠去津（有效成分：20%莠去津+10%二氯喹啉酸）对水花生、稗草等主要杂草防治效果较佳，注意施用剂量和施用时期，避免除草剂对高粱产生影响。

高粱易受到钻心虫、蚜虫、黏虫、螟虫等虫害影响，可用吡虫啉、甲氨基阿维菌素甲酸盐、康宽、高效氯氟氰菊酯等进行防治。1609A 高抗丝黑穗病，病虫害防治时主要考虑炭疽病、顶腐病、纹枯病等病害，严重时直接影响植株成活、抽穗等，可用戊唑醇拌种，或用多菌灵、甲基托布津等喷施防治。1609A容易产生穗螟虫，待开花结束后即用甲维盐或高效氯氟氰菊酯防治。1609A 单宁含量较高，不易发生鸟害，在繁殖制种高粱成熟期前，应密切关注鼠害、人为破坏等的影响。可采取投喂鼠药、安置电网等方式防鼠害。有条件可安装围栏防止人为破坏。

4.4 授粉1609A 充分接受父本花粉是增加繁殖制种产量的关键。授粉方式有人工辅助授粉、无人机辅助授粉等。选择人工辅助授粉时，应在晴天上午露水干后用长竹竿轻拍或晃动父本或者用电吹风吹动父本穗部，使得母本充分接受父本花粉；规模化种植还可利用无人机辅助授粉。保证每天辅助授粉2～3 次，辅助授粉次数由亲本花期相遇时间决定，相遇时间越短，辅助授粉次数越应增加。授粉工作结束后，应将父本行做标记或者清除，防止父母本种子混杂，保证种子质量。

4.5 收获为充分保证1609A 繁殖制种种子质量，应根据实际情况适当早收。高粱穗背部籽粒压破后无浆液时，高粱进入蜡熟末期，高粱籽粒饱满、发芽率高，此时是高粱人工收获最佳时期。收获后应及时晾晒、脱粒，防止发霉影响种子质量。不育系1609A 和对应父本应分别单收、单晒、单脱、单运、单贮，各个环节必须严格谨慎操作，安排专人操作、专人管理，避免机械和人为混杂，确保繁殖制种的种子质量。