高配合力宜機收糯高粱不育系54A 的選育

孫遠濤 龍文靖 李 元 劉天朋 丁國祥 趙甘霖 向箭宇 黃 磊 倪先林

（1 四川省農業科學院水稻高粱研究所，德陽 618000；2 國家高粱改良中心四川分中心，四川瀘州 646000）

高粱[Sorghumbicolor（L.）Moench]是我國主要的雜糧作物之一，也是重要的經濟作物和釀造原料[1]。與其他作物相比，高粱具有抗逆性強、抗旱耐澇、耐鹽堿、耐高溫、生物學優勢強等特性，廣泛種植于我國東北、華北和西南等地區[2-3]。隨著我國農牧業結構不斷調整升級，四川省提出了建設“10+3”農業產業體系和“5+1”現代產業體系，擦亮了四川農業大省金字招牌的發展目標，四川白酒則是構架兩個產業體系的重要支柱產業之一[4]。2022 年四川白酒年產量348.1 萬kL，產量和營收均占全國總量的50%以上，高粱則是我國西南地區名優白酒釀造的主要原糧。隨著四川、貴州等地的瀘州老窖、郎酒、茅臺、五糧液等名優酒企的快速發展和紅纓子[5]、瀘糯8 號[6]、郎糯紅19 號[7]、國窖紅一號[8]等高產品種的大面積推廣，有效滿足了西南地區對釀酒高粱的需求。但隨著高粱種植面積的逐漸擴增，高粱株高偏高、抗性變差等問題逐年突出，導致西南地區高粱種植機械化水平普遍偏低，生產成本難以有效控制，最終限制了高粱品種的推廣與發展。因此，培育優質、高產、抗病性強、宜機械化生產的高粱中矮稈新品種、新材料以適應市場需求就顯得極其重要。

隨著時代的進步和發展，高粱育種針對性加強，四川省農業科學院水稻高粱研究所積極應對市場需求，長期致力于適宜機械化生產、抗病蟲、高產、優質的釀酒專用高粱育種相關工作，經過不懈努力，育成了配合力高、豐產性好、適應性廣的矮稈優異不育系54A。該不育系及其配套品種的成功選育，有效滿足了西南地區對抗病、矮稈、宜機械化生產高粱的需求，實現了高粱種植的節本增效。

1 選育過程

54A 由四川省農業科學院水稻高粱研究所于2010 年春季用自育糯保持系0967B 與從遼寧省農業科學院高粱研究所引進的1037B 雜交；2010 年秋季在云南種植F1；2011 年春季在瀘州種植F2，選擇優良單株自交，采用邊回交邊穩定的方法，于2011 年秋季在云南選擇F3優良單株與0967A 測交得BC1F1，經2012-2014 年連續6 代自交、回交，于2014 年冬選育而成（圖1）。

圖1 不育系54A 選育過程

2 主要特征特性

2.1 農藝性狀不育系54A 在四川丘陵平壩地區全生育期118d 左右，根系發達濃密，芽鞘和幼苗綠色，莖稈粗壯，株葉上挺，葉脈蠟質，株高100cm，葉片數18～20 片，穗長24.8cm，緊穗型，紡錘形，柱頭白色，花粉色、干癟，籽粒橙紅色、圓粒，千粒重24.7g。

2.2 生物學特性54A 制種特性好，不育系育性穩定，自交不育率100%，可恢性好。雌蕊開花最適溫度為23～28℃，最適濕度75%以上，柱頭外露，呈羽毛狀，生命力強，開花持久，花粉親和力高，異交結實率強。雄蕊開花花藥干癟瘦小，無散粉能力，雄性不育徹底，育性受環境影響小。

2.3 品質54A 籽粒品質優異，經農村農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱）和瀘州釀酒研究所測定，54A 干籽粒總淀粉含量71.56%，粗蛋白含量9.47%，脂肪含量3.82%，賴氨酸含量0.33%，支鏈淀粉占總淀粉含量的97.75%，胚乳糯性強。54A 綜合品質優良，很好地平衡了產量與品質間的矛盾，所組配的雜交高粱品種倍受酒企和社會認可。

2.4 抗性54A 莖稈粗壯，根系發達，抗倒性強，株葉型緊湊，耐密植，免疫絲黑穗病1 號小種，所配組合抗絲黑穗病能力強（表1）[9]。經遼寧省農業科學院植物保護研究所鑒定，54A 具有高抗蚜蟲，中抗炭疽病，抗葉斑病，葉部病害輕等特點。

表1 部分54A 組合絲黑穗病抗性鑒定

3 不育系54A 的應用

3.1 直接應用54A 一般配合力高、品質好、產量高、再生能力強。利用54A 組配出的雜交組合均具備生育期較短，葉面積適中、葉夾角較小、枝梗數豐富等特點（表2）。近年來利用54A 已經組配出機糯粱1 號（GPD 高粱（2022）510143）、金皮糯1 號（GPD 高粱（2022）510097）、金糯粱9 號（GPD 高粱（2022）510062）、川糯粱6 號（GPD 高粱（2022）510054）等雜交糯高粱品種，并已通過農業農村部非主要農作物品種登記。這些雜交種具備株型較矮、高產優質、出酒率高、適應性強、耐密植、適宜機械化生產等多種特性。

表2 部分54A 所配組合主要農藝性狀

3.2 間接應用不育系54A 的綜合性狀優良，因此其對應的保持系常被用作田間育種的中間材料。四川省農業科學院水稻高粱研究所已利用54A 對應的保持系育成了159A、42A、5460A 等材料。根據54A 的主要特征特性和高產繁殖制種技術的要求，經過多年探索和研究，總結出54A 高產繁殖制種技術。

4 產量表現

54A 所配組合的產量雜種優勢強，2022 年新審定的機糯粱1 號、金皮糯1 號、金糯粱9 號、川糯粱6 號等4 個品種區域試驗每667m2平均產量482.32kg，比對照川糯粱15 號增產14.69%，生產試驗平均產量466.58kg，比對照川糯粱15 號增產17.66%（表3）。54A 所配組合種植區域廣，2022 年參加錦州釀造品種篩選試驗，機糯粱1 號每667m2平均產量741.00kg，比對照遼糯11（CK1）增產7.15%，比對照紅糯16（CK2）增產22.60%，位居第一。2023 年機糯粱1 號在錦州新組合試驗中表現同樣優異，產量達656.00kg/667m2。

表3 54A 組配審定的雜交組合的產量表現

5 繁殖和制種技術要點

5.1 地塊選擇高粱種植地塊選擇恰當與否，與高粱產量高低密切相關。宜選用地勢平坦、土質均勻、肥力中上、灌溉便利、容易管理的地塊。盡量保證連片種植，提高植株結實率，保證產量，降低管理成本。精耕細作，保障土質疏松，做到透氣保濕，土墑優良，為54A 繁殖和制種提供良好的地理條件。選用繁殖和制種地塊時需考慮隔離距離、風向、建筑物等因素，繁殖時地塊應與高粱種植地相隔500m 以上的空間距離；制種時需保證350m 以上有效間隔距離。周圍有樹木、建筑、山峰等隔離物時可適當降低空間隔離要求。

5.2 適期播種與花期調節54A 在川南應選擇3月中旬至5 月初播種，以避開極端環境對產量的影響；在云南南端應選擇8 月中下旬到9 月上旬播種，以避開后期低溫對抽穗、授粉影響。54A 繁殖制種時花期的預測和調節是保證產量的關鍵因素之一。不育系54A 與其對應的保持系54B 父母本花期一致，為保證親本達到合適的花期，不育系能充分接受父本花粉，繁殖時保持系54B 應在不育系54A 播種3d 之后再播。大面積制種田還應考慮54A 不育系和對應恢復系的開花期、葉齡、花粉量、生長特性等來選擇父母本的播差期。播種后因環境、種子等因素導致父母本不能及時出苗時，可利用留大小苗、水肥控制、噴施生長激素、打葉等方式調節花期。

5.3 合理密植54A 株型緊湊，在保證植株個體發育優良的情況下可適當密植，種植田留苗7500～8500 株/667m2。為提高繁殖制種產量，應盡量擴大父母本的行比。繁殖時父母本行比一般為1∶4；大面積制種時需考慮54A 與對應恢復系的株高等確定種植行比，父母本行比一般為1∶6～8。播種時還需考慮地塊風向，以保證開花時不育系的授粉質量。通常在迎風面或高處多種植2 行父本，以增加花粉量。

5.4 田間管理

5.4.1 肥水管理田間管理是保證高粱產量的關鍵步驟，肥水管理是田間管理的重中之重。高粱生長需肥量較大，有機肥、無機肥應配合施用，遵循重施底肥、早施追肥、多施有機肥的原則。每667m2施氮磷鉀復合肥25～30kg 作底肥；間苗、定苗后施用尿素5～6kg進行提苗、壯苗；拔節期追施尿素7～8kg（根據苗情而定）；9～10 葉期適當追施鉀肥有利于產量提高和淀粉合成；必要時可在喇叭口期噴施葉面肥和生長調節劑。高粱整個生長過程，特別是營養生殖時期，需特別關注水肥協調，以促進高粱高產。

5.4.2 病蟲草害防治54A 播種時可選用多菌靈、萎銹靈等拌種防治病害，或施用辛硫磷、甲敵粉等防治地老虎、金龜等地下害蟲。噴施蟲螨腈虱螨脲、甲氨基阿維菌素甲酸鹽、康寬、高效氯氟氰菊酯等防治鉆心蟲、蚜蟲、黏蟲、螟蟲等蟲害。高粱需及時中耕除草，可選擇人工除草或化學除草方式。化學除草時要考慮到高粱對除草劑比較敏感，需謹慎選擇，可在播種出苗前每667m2施用20%莠去津水懸浮劑140～160g 兌水50kg 左右在地表噴霧，防除雜草。間苗后除草，在施加追肥前用高粱除草劑二氯·莠去津（20%莠去津+10%二氯喹啉酸）對水花生、稗草等主要雜草防治效果較佳，注意施用劑量和施用時期，避免除草劑對高粱的影響。

5.4.3 父母本去雜54A 繁殖和制種時需將母本和父本區分開，并及時清理四周的其他高粱植株。播種時嚴格區分母本行和對應的父本行，利用54A 及其父本的芽鞘色、主葉脈、株高、葉型等特性去除雜株。抽穗開花時期是去除雜株的關鍵時期，需在抽穗開花時去除母本行的可育株、高大株等雜株。為保證有效去除雜株，去雜工作應從苗期持續到高粱收獲前。

5.4.4 授粉高粱繁殖制種高產的關鍵是54A 充分接受父本花粉。可采用人工輔助授粉、無人機輔助授粉等方式，授粉工作保證2～3 次/d。人工輔助授粉時，應在晴天上午露水干后用電動送風機吹動父本穗部，或長竹竿輕拍父本，或長繩晃動父本，使父本花粉充分散發；面積大時還可用無人機輔助授粉。若父母本花期相遇時間短，則需要增加授粉天數。授粉結束后應及時割除父本或作標記，以保證種子的純度。

5.4.5 鳥害、鼠害防治高粱成熟期前應密切關注鳥害、鼠害等。可采用放置驅鳥器、驅鳥劑、拉放反光彩帶、覆蓋防鳥網等方法防鳥害，投喂鼠藥、安置電網等防鼠害。

5.5 收獲54A 繁殖制種可采用人工或機械方式進行收獲，最佳收獲期為穗背部籽粒破碎后無漿液時，此時高粱籽粒飽滿、發芽率高。收獲后及時晾曬、脫粒，防止發霉影響種子質量。54A 和其他種子需嚴格單收、單曬、單脫、單運、單貯，各個環節謹慎處理，安排專人專管，避免機械、人為等混雜，以確保種子純度。