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,叶鞘紫红。株高280cm左右,穗位高120～130cm,穗长20～25cm,穗行数16~18行,行粒数40粒左右,穗轴红色,果穗筒形,苞叶上长小叶。籽粒橙黄色,半硬粒型,百粒重34.9～40.0g。春播生育期135d左右,容重777g/l。2006～2007年产量分别为12 600、12 252kg/hm2,转育成的ca沈单16号完全具备上述特征特性,雄穗不育化,雌穗早吐丝2~3d,无秃顶。
　　5结语
　　经多年研究表明,玉米雄性不育的利用在理论上是成熟的,技术上是可行的。当前生产上推广的玉米杂交种常因制种时的混杂而造成不应有的损失,利用玉米雄性不育系不仅免去人工抽雄,而且在制种隔离区安全、父本纯度高的情况下,父本种子可以连用,减少了隔离区数目,降低了制种成本[4],有利于大规模经营,是生产杂交种子最经济、质量最有保证的有效途径。ca沈单16号在大田生产中掺入40%的同名正常可育杂交种来提供正常散粉,满足大田花粉的需要,或用半不育化制种方式1∶1均匀掺和可直接投放生产应用。
　　6参考文献
　　[1] 马春红,李九云,郑积德,等.3个自选玉米杂交种雄性不育化育种过程极其利用[j].玉米科学,2005,13(4):30-33.
　　[2] 卢雪红,刘书林,赵秀霞.k12雄性不育系的选育和利用[j].玉米科学,2003,11(1):25,29.
　　[3] 耿秀芬,周广学.沈单16号快速促成杂交制种技术[j].中国种业,2006(3):35-36.
　　[4] 王兆川,王学铭,袁栓,等.沈单16号玉米制种错期播种技术探讨[j].宁夏农林科技,2008(6):38.