以玉米籽粒粒形进行分离精选种子的意义及其新方法

， (北京市农林科学院玉米研究中心， 北京 100097)

以玉米籽粒粒形进行分离精选种子的意义及其新方法

冯培煜，宋瑞连
(北京市农林科学院玉米研究中心， 北京 100097)

玉米果穗中部的籽粒遗传势比两端的高，且中部籽粒以长方形或方形为主，两端粒形以接近圆形为主。差速循环式玉米种子籽粒分离精选机(专利号：ZL 2015 2 0032748，X)的设计理论是，利用玉米不同粒形的种子在重力作用下在运动的皮带上滚动速度不同(差)，实现差速分离长、圆形种子，进一步精选种子。此项新技术不仅可提高玉米种子精选质量，降低加工成本，且对延长品种遗传势及品种使用生命周期都具有重大意义；本技术具有结构简单、使用方便、市场通用件多、制造成本低等优点，其应用范围可推广至其他籽粒形似长圆形与圆形的作物种子。

玉米种子； 粒形； 差速循环； 精选机

玉米种子籽粒形状主要分为长方形、方形和近圆形。通常在玉米果穗上不同形状的籽粒分布为：生长于基部或顶部的为近圆形； 生长于中下部及中上部的为长方形或方形；生长于中部的籽粒更深，更近似于长方形。一般玉米果穗籽粒越深出籽率越高，产量也越高。近些年，随着育种技术对玉米出籽率的要求不断提高，对生产种子用的自交系籽粒性状要求也越来越高，即要求中部籽粒的粒型更长。由于玉米果穗顶部籽粒的成熟度相对较差，质量小，比重轻，一般在经过风选、比重选后都能够被清选出去，但果穗基部的种子不容易分离。运用“差速循环式玉米种子籽粒分离精选机“(专利号： ZL 2015 2 0032748，X )可实现其分离精选，现将其实现意义及原理介绍如下。

1 玉米种子精选加工历史现状

较早实现玉米种子深加工、精加工的是美国和欧洲国家，距今已有100余年的历史，其技术设备先进，并且形成了垄断。国内的玉米种子生产加工清选分级设备大多是引进消化吸收国外的基础上发展而来，仅有50年时间，且主要是以种子籽粒的容重、质量、大小或颜色，利用风力、筛片的筛孔大小或色泽识别，进行风筛选、比重选或色泽选；这些加工技术与设备还不能从玉米种子籽粒的形态、形状上进行区分并分离达到精选。国外的窝眼筛筛选技术虽然能够实现玉米种子按粒形(长、圆)分离精选，因机械制造技术工艺高而复杂，设备造价高，推广困难；“差速循环式玉米种子籽粒分离精选机”从另一个新的技术理论角度，更经济地实现了按玉米种子粒形分离分级精选。

2 主要工作原理及设计

差速循环式玉米种子籽粒分离精选的设计技术理论是：利用玉米不同粒形的种子在重力作用下在运动的皮带上的滚动速度不同(差)，实现差速分离。设计实施，它包括入料斗、分离带和支架，所述入料斗安装在分离带上方的支架上，入料斗下部设有入料斗出口，料斗调节装置分别安装在入料斗的两侧，支架的两端分别安装有动力滚筒和从动滚筒，支架一端的侧面安装有变速电机，变速电机与动力滚筒驱动连接，支架底部还安装有支腿，支腿底部安装有调位装置，分离带为环状，并分别装在支架两端的动力滚筒和从动滚筒上，分离带上设有交错有序的八字型凸起，在分离带边缘设置有皱褶挡边。本技术的应用范围还可以推广至籽粒形似相近的长圆形与圆形的作物，如花生、蓖麻或豆类等，进行进一步分离精选。

3 技术实现的意义与作用

玉米果穗不同部位的籽粒对该品种特征特性的遗传传递能力是有差异的，中部的籽粒具有较强的遗传势，最能代表该品种的遗传特性，如不加选择地把自交系果穗的上、中、下部不同遗传势的种子混合作为扩繁用种，就会造成自交系种性退化，影响品种的一致性、丰产性，并导致其抗逆性减弱。孙庆海[1]对鲁玉2号杂交种上、中、下部籽粒进行田间种植试验，结果表明：中部籽粒表现发芽快、幼苗健壮、生长势强、植株偏高，籽粒产量也高。傅兆麟[2]选用玉米果穗中部和中下部籽粒做种，比全穗做种混用增产10%以上。北京农学院生物系孙祎振[3]等研究试验也证明，玉米果穗上不同部位的籽粒具有不同的遗传势，对自交和杂交后代的产量性状影响很大，以中部和中部杂交后代产量最高，较群体平均值提高34.5%，不同遗传势的玉米籽粒混合扩繁，可以造成自交系退化；并建议采用玉米果穗中、下部的籽粒作为自交和杂交用种，以大幅度提高自交系和杂交种产量。李忠南等[4]以先玉335的亲本及2个美系材料和自选系为实验材料，组配16个杂交组合，在保苗61 530株/hm2的条件下进行产量比较，同时分析籽粒水分、穗轴重、出籽率等相关数据，进行简单相关和遗传分析。结果表明，杂交种穗轴重与出籽率呈极显著负相关；出籽率与双亲平均穗轴重、父本穗轴重呈极显著负相关，与双亲平均出籽率、父本出籽率呈极显著正相关；百粒重与产量呈显著正相关，与籽粒水分呈显著负相关，与父本百粒重呈显著正相关；产量与父本百粒重呈极显著正相关，与双亲平均百粒重呈显著正相关。穗轴重、百粒重遗传累加效应极显著，超高亲效应明显；出籽率以遗传累加效应为主，存在超亲效应；建议组配新组合途径可以直接利用PH 6 WC及Reid系统的美系材料与自选系组配，从而获得高出籽率的品种。因此研制以玉米种子籽粒的长、方、圆形状进行进一步分离分及精选的生产加工设备是科技与市场的迫切需求。

差速循环式玉米种子籽粒分离精选机是种子加工由清选、精选向更加精选的粒型选的技术升级，利用此项新型技术分离精选的玉米种子籽粒在粒重、形状上更均匀一致，有利于机械精量、单粒播种，降低播种空穴率，提高播种质量，从而有利于苗齐、苗匀和苗壮，有利于玉米种植增产增收。利用该技术精选出的果穗中部的长形种子繁殖的亲本或生产的杂交种，遗传能力强，有利于延长品种寿命期和增加产量。当杂交玉米种子生产制种中因自然等因素造成的父、母本花期相遇不良、母本接授父本花粉率降低、母本果穗结实性差、圆粒种子增多时，非本品种外的花粉或本品种母本的自身花粉授粉几率增大、结实率低的情况下，运用此实用新型加工精选技术，可提高种子的纯度。此外，本技术具有结构简单、使用方便、市场通用件多、制造成本低等优点。

[1]孙庆海.玉米全息定域选种试验，高技术性技术农业应用研究[M].北京:中国科学技术出版社,1991.

[2]傅兆麟,王世光.全息胚定位选种[J].世界农业,1996(4):8.

[3]孙祎振,刘玉芬.玉米果穗不同部位籽粒的遗传势及其对繁制种产量的影响[J].种子科技,2003,3(21):122.

[4]李忠南,王越人,邬生辉,等.玉米品种穗轴重和出籽率等性状的相关及遗传关系研究[J].玉米科学,2012,20(5):33.

(本栏目责任编辑：申 晓)

The Significance of Separation and Selection of Seeds by Grain Shape Corn and Its New Methods

FENGPeiyu,SONGRuilian

2016-04-30

冯培煜(1963—)，男，高级农艺师，主要从事玉米种子生产加工技术及管理工作。

宋瑞连(1965—)，女，高级农艺师，主要从事玉米种子繁育与检验工作。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.127

S 513

A

1001-4705(2016)08-0127-02