不育化玉米杂交种,全称是恢复型玉米雄花不育胞质杂交种,它是由母本雄花不育系及其保持系和父本恢复系组成,因此,又叫三系配套杂交种或三系杂交种。制种田母本不用人工去雄,省时省力,种子纯度高,成本低,产量高。当今世界利用的玉米雄花不育系(简称不育系)主要有三种,即T型、S型和C型。科研和生产实践表明,只有利用不育性稳定和纯度高的不育系作母本,配以纯度高的父本恢复系,才能获得纯度高、产量高的不育化杂交种。因此,搞好雄花不育系的防杂保纯工作非常重要。
1 雄花不育系的杂株种类及产生原因
1.1 保持系株 就是某一雄花不育系的保持系植株。这种杂株产生的原因,主要是机械混杂造成的,即在播种、收获、运输、凉晒、贮藏过程中疏忽大意,操作不严,在不育系的种子内混进了保持系种子。
1.2 杂种株 这类杂株有两种:一是雄花无花粉的不育杂株,二是雄花有花粉的可育杂株。产生原因主要是机械混杂和天然杂交造成的。机械混杂:与“保持系株”产生的原因相同。天然杂交:在雄花不育系的繁种隔离区内,某些植株(雌花)与隔离区以外的自交系或杂交种的杂交,叫天然杂交。隔离区以外的自交系或杂交种,若对不育系有恢复能力,产生的种子叫可育杂种种子,其植株就叫可育杂株;若对不育系无恢复能力,产生的种子就叫不育杂种种子,其植株就不叫不育杂株。此外,在不育系的繁种田内,去杂不及时、不净、不彻底,亦会造成天然杂交,产生不育和可育杂种、杂株。
1.3 退化株 生长衰弱、性状变坏的劣株。雄花不育系和常规自交系一样,是一个纯合系,但只是相对的纯合,不是绝对的纯合。由于内在因素的差异和外在因素的影响,不育系在长期利用过程中,自身会产生遗传漂移,不断发生变化,其中有变好的植株,也有变坏的植株,变坏的植株就叫退化株。
1.4 有粉花药外露株 这种杂株,仍属于不育系植株,所不同的是雄花有少量花药(一般1~3个)外露,并且有正常花粉,在S型不育系内出现的机率较高,在C型不育系内则少见。产生这类杂株的原因:一是与不育系的种类有关;二是不育性有时受日照长短和温度高低的影响,所产生的不稳定表现。
2 雄花不育系的防杂保纯方法
玉米雄花不育系的繁种特点是:在一个隔离区内,它必须与其保持系相间种植,一般采用4∶1的种植形式,即播4行不育系,再播1行它的保持系,保持系对保持不育系的纯度至关重要。因此,不育系的防杂保纯工作,必须与其保持系同时进行。实践表明,不育系及其保持系的防杂保纯方法,最好采用原原种田、原种田、一级种子田三步走的“三田”法。
2.1 原原种田的种子准备 在转育不育系的第6代或不育系繁种田,采用雌雄穗套袋成对杂交的方法进行,就是保持系某一典型株自交后,再将其花粉与不育系某一株杂交,杂交数量视需要而定,一般杂交二、三十对,成熟后通过田间和室内鉴定,选取10对左右即可。
2.2 原原种田 将上年中选的果穗,按穗行顺序排列,不育系果穗与其对应的保持系果穗各播1行(15~20株),相间种植。开花期,不育系雌穗套袋,保持系雌雄穗套袋,按上法继续成对杂交。在保持系行上每自交一株,同时与其对应的不育系行上杂交一株, 自交和杂交数量以全部实施为宜。成熟后,通过田间和室内鉴定,淘汰劣株、穗,然后根据需要选取数对或数十对,晒干分别脱粒保存,留作下年“原原种田”的种子,其余果穗晒干后按保持系和不育系分别混合脱粒保存,作为下年“原种田”的种子。
与“原原种田”有关的事项:①在本田,最好是成对杂交二年,姊妹交一年,交替进行。姊妹交的作法是:保持系穗行全部雌雄穗套袋姊妹交,用其混合花粉与其对应的不育系穗行全部杂交。②在本田开花期,必须随时检查不育系的育性,一旦发现雄穗散粉或花药外露的植株,要即时拔掉。③不育果穗播种行数,依“原种田”的需种量而定,可播1至数行。
2.3 原种田 ①隔离区按排:要求条件与常规自交系繁种田相同。②种植面积:根据“一级种子田”的面积或需种量确定。③种植方法:不育系和保持系的播种行比按4∶1为宜,即播4行不育系,播1行保持系,相间种植。④错期播种及密度:不育系和保持系同期播种即可;若错期,保持系可晚播1~2天。种植密度,按保持系的适宜密度按排。⑤注意事项:在开花期要及时、干净、彻底的拔除杂株,并且要特别检查不育系的育性,发现开花或花药外露植株及时拔掉,应当每隔1~2天检查一次。
2.4 一级种子田 种植面积,根据下年制种面积确定。隔离区按排、种植方法、错期播种、种植密度等,与“原种田”相同。注意事项,主要是及时拔除杂株及不育系行上的散粉株。
3 “三田”面积
以某一不育化玉米杂交种为例,制种面积1万亩,按亩播种量4kg计,需种量为40000kg。
按亩播种量40000kg,亩产200kg推算,原原种田播种面积0.08亩(约360株左右),原种田4亩,一级种子田200亩。