糯玉米自交系通系５的種質(zhì)創(chuàng)新利用

黃小蘭 胡加如 薛林 石明亮 陳國清 陸虎華 程玉靜 孫權(quán)星 陳小暉 彭長俊

摘要：主要介紹了通系５的主要性狀與選育過程以及通系５種質(zhì)的改良創(chuàng)新利用情況。通系５是采用分離小群體法選育的糯質(zhì)玉米自交系，該自交系具有品質(zhì)好、配合力高、抗病、抗倒等綜合性狀好和適應(yīng)性廣等特點(diǎn)。通系５及其衍生系組配的糯玉米系列雜交種已大面積應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：糯玉米自交系通系５；選育；種質(zhì)創(chuàng)新利用

中圖分類號：Ｓ５１３．０３５．１文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ｂ文章編號：0439－８114（２０12）16－3433-04

Breeding and Application of Waxy Corn Inbred Line Tongxi 5

ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｌａｎ，ＨＵ Ｊｉａ－ｒｕ，ＸＵＥ Ｌｉｎ，ＳＨＩ Ｍｉｎｇ－ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｇｕｏ－ｑｉｎｇ，ＬＵ Ｈｕ－ｈｕａ，ＣＨＥＮＧ Ｙｕ－ｊｉｎｇ，

ＳＵＮ Ｑｕａｎ－ｘｉｎｇ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｈｕｉ，ＰＥＮＧ Ｃｈａｎｇ－ｊｕｎ

（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒｉｐａｒｉａｎ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｒｕｇａｏ ２２６５４１， Ｊｉｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏｎｇｘｉ ５ ｉｓ ａ ｗａｘｙ ｃｏｒｎ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ ｂｒｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｇｒｏｕｐ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｉｓ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ， ｇｏｏｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ， ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｔｏ ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ ｌｏｄｇｉｎｇ， ｗｉｄｅ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ， ｅｔｃ． Tｈｅ ｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ａｎｄ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｖａｒｉｅｔｙ ｗｅｒｅ ｆｉｒｓｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｘｙ ｃｏｒｎ ｈｙｂｒｉｄ ｖａｒｉｔｉｅｓ ｍａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｔｏｎｇｘｉ ５ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅｓｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ had been ａｃｈｉｅｖｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｘｙ ｃｏｒｎ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ Ｔｏｎｇｘｉ ５； ｂｒｅｅｄｉｎｇ； ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ

利用作物的雜種優(yōu)勢選育新品種可較大幅度提高作物產(chǎn)量。對于雜交玉米新品種的選育來說關(guān)鍵是選育出高配合力的玉米自交系，并通過親本自交系間的組配形成雜交種，從而提高植株的綜合性狀和產(chǎn)量水平。而種質(zhì)資源的廣泛引進(jìn)、研究、改良和創(chuàng)新是玉米自交系選育的基礎(chǔ)，也是提高玉米雜交種產(chǎn)量水平的重要環(huán)節(jié)［１，2］。對目前生產(chǎn)上應(yīng)用的優(yōu)良玉米種質(zhì)進(jìn)行改良、創(chuàng)新，拓寬種質(zhì)基礎(chǔ)，能夠不斷提高玉米育種水平和效率，也是選育高配合力玉米自交系的重要手段及快捷有效的實(shí)用方法。通系５是目前國內(nèi)糯玉米雜交種選育應(yīng)用較多的糯質(zhì)骨干玉米自交系之一，以其直接作親本組配并通過審定的糯玉米雜交種有５個(gè)，其中３個(gè)是通過國家審定的糯玉米品種。以通系５為種質(zhì)資源，有針對性地對其進(jìn)行改良和創(chuàng)新，充分挖掘潛能，能豐富和拓寬糯玉米種質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)其在生產(chǎn)上的進(jìn)一步應(yīng)用，對加快培育優(yōu)良的糯玉米雜交種可以起到極大的促進(jìn)作用。

１糯玉米自交系通系５的選育與應(yīng)用

１．１糯玉米自交系通系５的選育

２０世紀(jì)８０年代初期，江蘇省沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所廣泛進(jìn)行了糯玉米地方品種種質(zhì)資源的收集和鑒定研究工作。針對生產(chǎn)上糯玉米品種易倒伏、病害嚴(yán)重、株型披散、株高和穗位整齊度差等弊端，謝孝頤［3］提出了寓綜合目標(biāo)性狀和配合力于育種基礎(chǔ)群體中的創(chuàng)新育種思路，利用分離小群體選系的育種方法，來實(shí)現(xiàn)農(nóng)藝性狀與配合力的同步改良。該所于１９８１～１９８４年利用自然授粉的地方品種啟東白糯、南通雪糯花、崇明大粒馬齒糯和崇明小粒硬白糯，經(jīng)過目標(biāo)性狀選擇和配合力測定的Ｓ２早代系組成改良群體，產(chǎn)生分離小群體。通過海南和所內(nèi)兩地對分離小群體進(jìn)行連續(xù)６代的自交選擇，結(jié)合配合力測定，１９８５年選育出綜合性狀優(yōu)良、自身產(chǎn)量和制種產(chǎn)量高、配合力較高的糯質(zhì)白粒玉米一環(huán)系通系５［4］。該自交系２０００年１１月７日申請國家植物新品種權(quán)保護(hù)，２００１年１１月１日獲得中華人民共和國農(nóng)業(yè)部授權(quán)，品種權(quán)號為ＣＮＡ２０００００９２．６。

通系５屬于中早熟糯玉米自交系，春播出苗至成熟１０２ ｄ左右。幼苗生長勢強(qiáng)，葉鞘紫色，葉片綠色，葉緣紫色，拔節(jié)后生長較快。成株農(nóng)藝性狀好，上部葉片深綠色，長而寬且堅(jiān)挺直立，株型高度緊湊，莖稈粗壯，莖葉結(jié)構(gòu)合理，光能利用率高。株高１７０～１８０ ｃｍ，穗位高８０～８５ ｃｍ，雙穗率５０％～６０％，總?cè)~片數(shù)春播１８．５～１９．０片，夏播１８．０～１８．５片。雄穗分枝數(shù)１４～１５個(gè)，護(hù)穎粉紅，花粉量大，花藥淡紫色，抗病抗倒性較強(qiáng)。雌穗苞葉較長，花絲紫紅色，雌雄協(xié)調(diào)，授粉結(jié)實(shí)到頂不禿尖。單株有效穗數(shù)１．５個(gè)，穗長１４～１５ ｃｍ，穗粗３．５～４．０ ｃｍ，穗行數(shù)１４～１６行，行粒數(shù)３０～３５粒。果穗圓錐形，單穗重８０～８５ ｇ，千粒重２３０～２５０ ｇ，出子率８５％～８８％，子粒為硬粒型，白粒，白軸。

１．２玉米自交系通系５的應(yīng)用

通系５由崇啟海地區(qū)特有的種質(zhì)改良創(chuàng)新，血緣清晰。通系５的選育是在適應(yīng)該地區(qū)氣溫高、雨水多、光照少、生育期長、潮濕悶熱的惡劣氣候條件下長期選擇的結(jié)果，代表長江下游地區(qū)高支鏈淀粉玉米品種資源的種質(zhì)特點(diǎn)［４］。它具有株型緊湊、高光合效率、配合力高、高雙穗性、抗病抗倒、自身產(chǎn)量高及制種產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性較廣等特點(diǎn)，且品質(zhì)優(yōu)良。其所配組合都有較強(qiáng)的雜交優(yōu)勢，產(chǎn)量高，品質(zhì)、綜合農(nóng)藝性狀及抗性都較好，審定通過的品種在生產(chǎn)上均有較大面積的種植。

通系５直接作親本組配并通過審定的糯玉米雜交種有蘇玉糯１號、蘇玉糯５號、蘇玉糯１２、蘇玉糯１３和蘇玉糯７１６，其中蘇玉糯１號、蘇玉糯５號是江蘇省和國家雙重審定的糯玉米品種，蘇玉糯１號還是第一個(gè)通過國家審定的糯玉米品種，也是江蘇、上海、廣東、福建、浙江等?。ㄊ校┘皣阴r食糯玉米區(qū)域試驗(yàn)的首批對照用種，適宜在我國的２９個(gè)省（市）范圍內(nèi)種植，在全國產(chǎn)生廣泛的影響［５］。１９９８年蘇玉糯１號獲農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。國審糯玉米品種蘇玉糯５號近幾年是國家及江蘇、上海等?。ㄊ校┑呐从衩字魍破贩N，已大面積推廣應(yīng)用，目前已替代蘇玉糯１號成為國家南方鮮食糯玉米區(qū)域試驗(yàn)及江蘇、上海等?。ㄊ校﹨^(qū)域試驗(yàn)的對照品種。沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所利用通系５組配的糯玉米雜交種見表１。

２通系５的種質(zhì)創(chuàng)新模式

２．１回交改良的種質(zhì)創(chuàng)新

２．１．１通系５作受體回交改良的種質(zhì)創(chuàng)新回交法是改良玉米自交系最常用的一種有效的方法［６］。通系５具有糯性好、配合力高、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其產(chǎn)量不如普通玉米高，果穗苞葉偏長，花絲抽出較慢，利用它作受體與普通玉米或糯玉米種質(zhì)回交，能夠使之在接受供體某種有利基因的同時(shí)，更多地保持本身的優(yōu)良特性，達(dá)到自交系改良的目的。利用通系５回交改良方法選育的糯玉米自交系主要有Ｗ１５０、ＳＮ２２、Ｔ５８５，選育的糯玉米品種有蘇玉糯１０號、宿糯２號、蘇玉糯６３９，其中蘇玉糯６３９為國審糯玉米品種（表２）。

２．１．２蘇玉糯１號作供體回交改良的種質(zhì)創(chuàng)新由于通系５獲得國家植物新品種權(quán)保護(hù)，使得許多育種單位較難直接使用通系５作基礎(chǔ)材料選育糯玉米自交系。與此同時(shí)，蘇玉糯１號（通系５×衡白５２２）在全國推廣后，其較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢在生產(chǎn)上明顯地顯露出來。利用蘇玉糯１號作供體來回交普通玉米或糯玉米種質(zhì)，提供一些優(yōu)良的性狀給回交受體種質(zhì)，同樣能達(dá)到改良種質(zhì)的作用。利用這種方法選育的自交系主要有ＺＮ２１４和Ｓ４１２，選育的糯玉米品種有周糯1號和三北８８，其中周糯１號為國審糯玉米品種（表３）。

２．２通系５組配窄基雜交種的種質(zhì)創(chuàng)新

２．２．１通系５組配衡白５２２的種質(zhì)創(chuàng)新蘇玉糯１號（通系５×衡白５２２）在全國推廣以后，由于其產(chǎn)量高，抗逆性強(qiáng)，品質(zhì)上乘，風(fēng)味獨(dú)特，深受人們的青睞，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，同時(shí)也得到了各地育種者的重視。除直接應(yīng)用外，還被作為優(yōu)良的種質(zhì)資源進(jìn)行改良創(chuàng)新。許多育種單位直接利用蘇玉糯１號（通系５×衡白５２２）選育糯質(zhì)玉米二環(huán)系。

目前已知的利用通系５×衡白５２２直接選育的糯玉米自交系有鄭白糯０４、蘇８－３、ＳＵ－２、“２５０”等，用作親本組配雜交種審定通過定名的品種有８個(gè)， 可分成２個(gè)類型的糯玉米品種。鄭白糯４號、蘇珍雪糯２號為代表的糯玉米品種，果穗上全是糯性子粒，屬純糯性品種，其中鄭白糯４號為國審糯玉米品種；美玉３號、美玉８號為代表的甜糯玉米品種，果穗上有糯性子粒，也有甜玉米子粒，屬于糯甜結(jié)合型糯玉米品種［７］。利用蘇玉糯１號選育的糯玉米自交系及其組配的雜交種，通過審定并定名的品種見表４。

２．２．２通系５組配其他窄基雜交種的種質(zhì)創(chuàng)新育種家通常采用窄基雜交種選育普通玉米自交系［８］，糯玉米育種也不例外。通過對通系５導(dǎo)入高產(chǎn)因子、抗逆因子和優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源形成窄基雜交種，再以此作為基礎(chǔ)材料選育糯質(zhì)玉米自交系，其產(chǎn)量和抗逆性能得到明顯的提高。實(shí)踐證明這種選系方法是糯玉米育種快捷有效的方法，能加快糯玉米新品種的育種進(jìn)程。

通系５和ＷＡ４（白野四）雜交選系、通系５和ＧＷ１１２（中白１１２）雜交選系、通系５和白粒普通玉米、糯玉米品種等雜交選系，先后選育出了通３６１、通３５４、Ｗ１５、Ｔ５８５等通系５類群的優(yōu)質(zhì)、多抗、高配合力骨干親本自交系，這種選系方法可以很好地套用已有的雜優(yōu)模式選育糯玉米雜交種。通系５類群自交系一般具有的優(yōu)良性狀為株型緊湊，上部幾片葉片上沖，植株較高，較抗倒，穗大，花絲粉紅色，子粒糯性好，品質(zhì)優(yōu)，一般配合力高，適宜作母本。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前該類群自交系雜交育成的糯玉米品種有７個(gè)，其中蘇玉糯２號、蘇玉糯６３８、蘇玉糯４號、蘇玉糯８號是國審糯玉米品種。育種主要采取的是“通系５類群×衡白５２２類群”雜優(yōu)模式［９］，蘇玉糯２號、蘇玉糯４號、蘇玉糯８號、蘇玉糯９號、蘇玉糯１１等都屬于“通系５類群×衡白５２２類群”，具有代表性的品種為蘇玉糯２號和蘇玉糯１１。蘇玉糯２號近幾年是國家鮮食玉米黃淮海區(qū)糯玉米區(qū)域試驗(yàn)的對照品種，蘇玉糯１１為花糯玉米品種（表５）。

２．３通系５群體改良的種質(zhì)創(chuàng)新

群體改良也是玉米自交系選育慣用的一種方法，特點(diǎn)是基礎(chǔ)材料的遺傳基礎(chǔ)較為復(fù)雜，后代分離類型較為豐富。通過打破種質(zhì)原有的有利基因與不利基因的連鎖，增加有利基因重組的機(jī)會，提高自交系選擇優(yōu)良基因的數(shù)量，從中不斷地分離出優(yōu)良糯玉米自交系類型。選育的自交系可以聚合多個(gè)種質(zhì)的優(yōu)異基因，擴(kuò)大其變異范圍，也能避免糯玉米品種遺傳基礎(chǔ)比較單一給生產(chǎn)帶來的潛在危險(xiǎn)。育成的自交系遺傳基礎(chǔ)更寬，性狀更優(yōu)良，但自交系純合較慢，是適用于中長期育種目標(biāo)的一種自交系選育方法［１０］。Ｈ９１２０－ｗ是利用通系５群體改良選育的糯玉米自交系，組配了３個(gè)甜糯玉米品種金農(nóng)科糯１號、金（甜）糯６２８和金甜糯８２８，其中金農(nóng)科糯１號和金（甜）糯６２８是國審糯玉米品種（表６）。

２．４通系５其他方法的種質(zhì)創(chuàng)新

主要是通系５和其他種質(zhì)復(fù)合雜交選系或是利用含有通系５血緣的材料導(dǎo)入其他種質(zhì)構(gòu)成新的基礎(chǔ)材料選育玉米自交系的種質(zhì)創(chuàng)新。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，選育的糯玉米自交系有９６－６、鄭白糯０６、Ｗ３３３、ＹＨ０３－１５等，組配的雜交種有鄭白糯６號、南農(nóng)紫玉糯１號、蘇玉糯１８、萃糯１號、銀蝶糯１０６、長江糯２８等（表７），其中鄭白糯６號為國審糯玉米品種。

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