沈单16号玉米雄性不育系的选育和利用

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1、沈单16号玉米雄性不育系的选育和利用摘要阐述了玉米沈单16号雄性不育系的品种来源、选育经过及特征特性,并介绍了雄性不育的利用,以期为玉米制种提供技术参考。　　关键词玉米;沈单16号;雄性不育系;选育;利用　　　　随着杂种优势在作物育种上的广泛应用,雄性不育已经成为杂种优势利用的有效途径。玉米是最早利用细胞质雄性不育的作物。利用雄性不育系配置杂交种,是保证种子纯度、提高玉米产量的重要途径。自1950年第1个玉米雄性不育系杂交种问世以后,玉米细胞质雄性不育种研究有较大进展。但由于认识、技术、管理等方面的原因,致使玉米雄性不育杂种优势的研究和推广利用受到严重影响,至今我国玉米雄性不育系

2、杂交种的种植面积不到玉米种植面积的3%。据粗略计算,如果玉米雄性不育杂交种种植面积达总面积的35%,每年就可增收玉米250万t,节约劳动力150万个工日,相应的经济效益和社会效益非常明显。基于此,笔者对春播区种植面积较大的沈单16号进行不育杂种优势研究和推广,以期尽早实现该品种人工杂交向自然杂交的转变,提高种子质量。　　1品种来源　　玉米杂交种沈单16号是沈阳市农业科学院利用沈137和自交系K12组配的普通玉米杂交种(沈9729)。2003年2月通过国家农作物品种审定委员会审定,审定号为国审玉2003014。该品种是我国目前年种植面积较大的玉米品种,推广面积成倍数增长,具有进一步

3、推广的潜力和价值。父本沈137是利用含有热带种质的美国杂交种6JK111选育而成,具有一般配合力高、抗病性强、抗倒性强、光周期敏感、光合速率高、自身产量高、综合农艺性状好的特点,为沈单16号具有的优异性状打下坚实基础,尤其对温光变化敏感的特性使沈单16号生育期具有很大的可塑性,具有广泛的适应性。母本K12中含有黄早四血缘,是适应性较广的育种材料。沈137与K12杂交拓展了国内×国外原有杂交模式,使沈单16号表现出较强的杂种优势,解决了生产上长期存在的重产轻质、缺少优质高产品种的普遍问题。　　2选育经过　　2.1不育化转育　　K12具有高配合力、自身产量高、品质好、抗病、抗到性好等

4、特性[1]。从1995年开始以不育系CA为母本与K12杂交和连续回交,采用定向选择成对授粉方式,即在轮回亲本自交留种的同时取其花粉与回交后代中雄花完全不育,植株性状倾向于轮回亲本的单株进行回交。到了BC3代不育株率达99%(套袋测定),但株高和雄穗枝数尚有一定优势。到了BC5代植株性状已类同轮回亲本,即完成不育系K12A的转育。而轮回亲本K12则成为K12A的同型保持性。　　2.2恢复性测定　　笔者从2000~2005年连续在泾川县育种点用父本沈137与母本不育系K12A不同系进行测交,每个杂交不育系列共种20行,每行20株。发现沈137与母本K12不育系的其他系交配,均未能获得

5、具有较强恢复基因的单株,说明父本沈137恢复能力极差。3雄性不育系的利用　　3.1母本雄性不育的应用　　常规的玉米胞质雄性不育杂交种可以分为掺和型和恢复型2种。在玉米杂交种制种田中,父本株与母本抽雄株比列即父母本的行比一般为1∶4或1∶5[2],即由1行父本来提供花粉,这说明在群体中有80%的花粉是多余的,但由于受温度、光照、降水等环境影响,在保证大田生产100%结实的情况下,不育株在群体内所占比例不能超过75%,最低又不能低于50%,否则达不到理想的效果。因此,为了使大田风险更小,不育株率保持在60%左右较好,即父母本的行比3∶2为宜。繁殖亲本种子时,在母本隔离区中,按1∶4行

6、比,分行种植母本保持系和母本不育系种子,且1/2保持系推迟5~7d播种,保证正常授粉结实。生育期中严格淘汰变异株、高大杂株和母本行内散粉株,收获时先砍除收获保持系。待清理完毕后方可收获母本不育系,原则上保持系收获后不留在繁殖户家中,直接运回种子生产单位保管,即不育系和保持系不能存于一起或一家,以防难以辨别。获得母本保持性和母本不育系的亲本种子,皆供制种使用。在父本繁殖隔离区中,种植父本的原种种子,获得父本的亲本种子,供制种使用。　　3.2沈单16号掺和型雄性不育胞质杂交种的利用　　选具备隔离条件的2块地块或2个制种村,1块或1个村用K12A和父本137杂交生产不育杂交种,此过程不

7、必去雄,所产种子不能直接用于生产;另一块地或另一个村用正常的K12(保持系)与137杂交,其母本去雄,所产种子可直接用于生产。然后将以上所生产的2种同型母本配制的杂交种,按照不育杂交种与可育杂交种为3∶2的比例进行人工均匀掺和[3],掺和过程一定要有专业技术人员严格把关,标注清楚,方可用于大田生产。　　4特征特性　　沈单16号高抗大斑病、小斑病、茎腐病、矮花叶病、黑粉病、弯孢菌叶斑病,抗丝黑穗病、纹枯病、尾孢菌叶斑病,还具有抗旱、抗涝、耐高温、活秆成熟等特点。幼苗叶片深绿,叶鞘紫