高配合力宜机收糯高粱不育系54A 的选育

孙远涛 龙文靖 李 元 刘天朋 丁国祥 赵甘霖 向箭宇 黄 磊 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，四川泸州 646000）

高粱[Sorghumbicolor（L.）Moench]是我国主要的杂粮作物之一，也是重要的经济作物和酿造原料[1]。与其他作物相比，高粱具有抗逆性强、抗旱耐涝、耐盐碱、耐高温、生物学优势强等特性，广泛种植于我国东北、华北和西南等地区[2-3]。随着我国农牧业结构不断调整升级，四川省提出了建设“10+3”农业产业体系和“5+1”现代产业体系，擦亮了四川农业大省金字招牌的发展目标，四川白酒则是构架两个产业体系的重要支柱产业之一[4]。2022 年四川白酒年产量348.1 万kL，产量和营收均占全国总量的50%以上，高粱则是我国西南地区名优白酒酿造的主要原粮。随着四川、贵州等地的泸州老窖、郎酒、茅台、五粮液等名优酒企的快速发展和红缨子[5]、泸糯8 号[6]、郎糯红19 号[7]、国窖红一号[8]等高产品种的大面积推广，有效满足了西南地区对酿酒高粱的需求。但随着高粱种植面积的逐渐扩增，高粱株高偏高、抗性变差等问题逐年突出，导致西南地区高粱种植机械化水平普遍偏低，生产成本难以有效控制，最终限制了高粱品种的推广与发展。因此，培育优质、高产、抗病性强、宜机械化生产的高粱中矮秆新品种、新材料以适应市场需求就显得极其重要。

随着时代的进步和发展，高粱育种针对性加强，四川省农业科学院水稻高粱研究所积极应对市场需求，长期致力于适宜机械化生产、抗病虫、高产、优质的酿酒专用高粱育种相关工作，经过不懈努力，育成了配合力高、丰产性好、适应性广的矮秆优异不育系54A。该不育系及其配套品种的成功选育，有效满足了西南地区对抗病、矮秆、宜机械化生产高粱的需求，实现了高粱种植的节本增效。

1 选育过程

54A 由四川省农业科学院水稻高粱研究所于2010 年春季用自育糯保持系0967B 与从辽宁省农业科学院高粱研究所引进的1037B 杂交；2010 年秋季在云南种植F1；2011 年春季在泸州种植F2，选择优良单株自交，采用边回交边稳定的方法，于2011 年秋季在云南选择F3优良单株与0967A 测交得BC1F1，经2012-2014 年连续6 代自交、回交，于2014 年冬选育而成（图1）。

图1 不育系54A 选育过程

2 主要特征特性

2.1 农艺性状不育系54A 在四川丘陵平坝地区全生育期118d 左右，根系发达浓密，芽鞘和幼苗绿色，茎秆粗壮，株叶上挺，叶脉蜡质，株高100cm，叶片数18～20 片，穗长24.8cm，紧穗型，纺锤形，柱头白色，花粉色、干瘪，籽粒橙红色、圆粒，千粒重24.7g。

2.2 生物学特性54A 制种特性好，不育系育性稳定，自交不育率100%，可恢性好。雌蕊开花最适温度为23～28℃，最适湿度75%以上，柱头外露，呈羽毛状，生命力强，开花持久，花粉亲和力高，异交结实率强。雄蕊开花花药干瘪瘦小，无散粉能力，雄性不育彻底，育性受环境影响小。

2.3 品质54A 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）和泸州酿酒研究所测定，54A 干籽粒总淀粉含量71.56%，粗蛋白含量9.47%，脂肪含量3.82%，赖氨酸含量0.33%，支链淀粉占总淀粉含量的97.75%，胚乳糯性强。54A 综合品质优良，很好地平衡了产量与品质间的矛盾，所组配的杂交高粱品种倍受酒企和社会认可。

2.4 抗性54A 茎秆粗壮，根系发达，抗倒性强，株叶型紧凑，耐密植，免疫丝黑穗病1 号小种，所配组合抗丝黑穗病能力强（表1）[9]。经辽宁省农业科学院植物保护研究所鉴定，54A 具有高抗蚜虫，中抗炭疽病，抗叶斑病，叶部病害轻等特点。

表1 部分54A 组合丝黑穗病抗性鉴定

3 不育系54A 的应用

3.1 直接应用54A 一般配合力高、品质好、产量高、再生能力强。利用54A 组配出的杂交组合均具备生育期较短，叶面积适中、叶夹角较小、枝梗数丰富等特点（表2）。近年来利用54A 已经组配出机糯粱1 号（GPD 高粱（2022）510143）、金皮糯1 号（GPD 高粱（2022）510097）、金糯粱9 号（GPD 高粱（2022）510062）、川糯粱6 号（GPD 高粱（2022）510054）等杂交糯高粱品种，并已通过农业农村部非主要农作物品种登记。这些杂交种具备株型较矮、高产优质、出酒率高、适应性强、耐密植、适宜机械化生产等多种特性。

表2 部分54A 所配组合主要农艺性状

3.2 间接应用不育系54A 的综合性状优良，因此其对应的保持系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54A 对应的保持系育成了159A、42A、5460A 等材料。根据54A 的主要特征特性和高产繁殖制种技术的要求，经过多年探索和研究，总结出54A 高产繁殖制种技术。

4 产量表现

54A 所配组合的产量杂种优势强，2022 年新审定的机糯粱1 号、金皮糯1 号、金糯粱9 号、川糯粱6 号等4 个品种区域试验每667m2平均产量482.32kg，比对照川糯粱15 号增产14.69%，生产试验平均产量466.58kg，比对照川糯粱15 号增产17.66%（表3）。54A 所配组合种植区域广，2022 年参加锦州酿造品种筛选试验，机糯粱1 号每667m2平均产量741.00kg，比对照辽糯11（CK1）增产7.15%，比对照红糯16（CK2）增产22.60%，位居第一。2023 年机糯粱1 号在锦州新组合试验中表现同样优异，产量达656.00kg/667m2。

表3 54A 组配审定的杂交组合的产量表现

5 繁殖和制种技术要点

5.1 地块选择高粱种植地块选择恰当与否，与高粱产量高低密切相关。宜选用地势平坦、土质均匀、肥力中上、灌溉便利、容易管理的地块。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，保障土质疏松，做到透气保湿，土墒优良，为54A 繁殖和制种提供良好的地理条件。选用繁殖和制种地块时需考虑隔离距离、风向、建筑物等因素，繁殖时地块应与高粱种植地相隔500m 以上的空间距离；制种时需保证350m 以上有效间隔距离。周围有树木、建筑、山峰等隔离物时可适当降低空间隔离要求。

5.2 适期播种与花期调节54A 在川南应选择3月中旬至5 月初播种，以避开极端环境对产量的影响；在云南南端应选择8 月中下旬到9 月上旬播种，以避开后期低温对抽穗、授粉影响。54A 繁殖制种时花期的预测和调节是保证产量的关键因素之一。不育系54A 与其对应的保持系54B 父母本花期一致，为保证亲本达到合适的花期，不育系能充分接受父本花粉，繁殖时保持系54B 应在不育系54A 播种3d 之后再播。大面积制种田还应考虑54A 不育系和对应恢复系的开花期、叶龄、花粉量、生长特性等来选择父母本的播差期。播种后因环境、种子等因素导致父母本不能及时出苗时，可利用留大小苗、水肥控制、喷施生长激素、打叶等方式调节花期。

5.3 合理密植54A 株型紧凑，在保证植株个体发育优良的情况下可适当密植，种植田留苗7500～8500 株/667m2。为提高繁殖制种产量，应尽量扩大父母本的行比。繁殖时父母本行比一般为1∶4；大面积制种时需考虑54A 与对应恢复系的株高等确定种植行比，父母本行比一般为1∶6～8。播种时还需考虑地块风向，以保证开花时不育系的授粉质量。通常在迎风面或高处多种植2 行父本，以增加花粉量。

5.4 田间管理

5.4.1 肥水管理田间管理是保证高粱产量的关键步骤，肥水管理是田间管理的重中之重。高粱生长需肥量较大，有机肥、无机肥应配合施用，遵循重施底肥、早施追肥、多施有机肥的原则。每667m2施氮磷钾复合肥25～30kg 作底肥；间苗、定苗后施用尿素5～6kg进行提苗、壮苗；拔节期追施尿素7～8kg（根据苗情而定）；9～10 叶期适当追施钾肥有利于产量提高和淀粉合成；必要时可在喇叭口期喷施叶面肥和生长调节剂。高粱整个生长过程，特别是营养生殖时期，需特别关注水肥协调，以促进高粱高产。

5.4.2 病虫草害防治54A 播种时可选用多菌灵、萎锈灵等拌种防治病害，或施用辛硫磷、甲敌粉等防治地老虎、金龟等地下害虫。喷施虫螨腈虱螨脲、甲氨基阿维菌素甲酸盐、康宽、高效氯氟氰菊酯等防治钻心虫、蚜虫、黏虫、螟虫等虫害。高粱需及时中耕除草，可选择人工除草或化学除草方式。化学除草时要考虑到高粱对除草剂比较敏感，需谨慎选择，可在播种出苗前每667m2施用20%莠去津水悬浮剂140～160g 兑水50kg 左右在地表喷雾，防除杂草。间苗后除草，在施加追肥前用高粱除草剂二氯·莠去津（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，避免除草剂对高粱的影响。

5.4.3 父母本去杂54A 繁殖和制种时需将母本和父本区分开，并及时清理四周的其他高粱植株。播种时严格区分母本行和对应的父本行，利用54A 及其父本的芽鞘色、主叶脉、株高、叶型等特性去除杂株。抽穗开花时期是去除杂株的关键时期，需在抽穗开花时去除母本行的可育株、高大株等杂株。为保证有效去除杂株，去杂工作应从苗期持续到高粱收获前。

5.4.4 授粉高粱繁殖制种高产的关键是54A 充分接受父本花粉。可采用人工辅助授粉、无人机辅助授粉等方式，授粉工作保证2～3 次/d。人工辅助授粉时，应在晴天上午露水干后用电动送风机吹动父本穗部，或长竹竿轻拍父本，或长绳晃动父本，使父本花粉充分散发；面积大时还可用无人机辅助授粉。若父母本花期相遇时间短，则需要增加授粉天数。授粉结束后应及时割除父本或作标记，以保证种子的纯度。

5.4.5 鸟害、鼠害防治高粱成熟期前应密切关注鸟害、鼠害等。可采用放置驱鸟器、驱鸟剂、拉放反光彩带、覆盖防鸟网等方法防鸟害，投喂鼠药、安置电网等防鼠害。

5.5 收获54A 繁殖制种可采用人工或机械方式进行收获，最佳收获期为穗背部籽粒破碎后无浆液时，此时高粱籽粒饱满、发芽率高。收获后及时晾晒、脱粒，防止发霉影响种子质量。54A 和其他种子需严格单收、单晒、单脱、单运、单贮，各个环节谨慎处理，安排专人专管，避免机械、人为等混杂，以确保种子纯度。